CN108869658B - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents

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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、输出轴、第一至第五行星齿轮组，以及第一轴至第九轴；第一至第五行星齿轮组分别地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、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；第三轴与第六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；第五轴与第三旋转元件、第四旋转元件和第七旋转元件连接；第六轴与第八旋转元件连接；第七轴与第五旋转元件、第九旋转元件和第十一旋转元件连接；第八轴与第一旋转元件连接；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
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第10-2017-0058307号的优先权和权益，该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不构成现有技术。
在自动变速器的领域，更多的换挡挡位多样性是用于改善燃料消耗和提高车辆驾驶性能的有用技术。
在所谓的发动机小型化的趋势下，实现更多的换挡挡位有助于提高车辆的性能和效率，而通过提高车辆在换挡前后加速度等方面的一致性，换挡挡位的更好的级比线性度提高了车辆的驾驶性能。
为了实现更多的用于自动变速器的换挡挡位，通常会增加零件的数量，这可能会对安装性能、生产成本、重量和/或动力流效率产生负面影响。
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，需要通过减少零件的数量来获得更好的效率。
在这方面，近期已经引入了八速自动变速器，而可以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。
通常，近期的八速自动变速器的传动比跨度(其是确保级比的线性度的重要因素)显示为处于6.5到7.5的水平。
此外，我们还发现，即使传动比跨度的水平可以上升到9以上，八速自动变速器会在换挡挡位的级比线性度方面变得较差。
发明内容
本发明致力于提供一种行星齿轮系，其通过利用五个行星齿轮组和六个接合元件，实现了十个前进挡位和至少一个倒车挡位，从而减少了阻力损失，提高了动力传递效率，并且改善了燃料消耗。
此外，本发明采用扭矩平衡方案用于输出侧的行星齿轮组，从而减少了接合元件的扭矩负荷，并且提高了扭矩传递效率和耐久度。
另外，本发明提高了输出传动比的灵活度，从而改善了换挡挡位的级比的线性度。
一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系包括：输入轴、输出轴、第一行星齿轮组至第五行星齿轮组，以及第一轴至第九轴；分别地，第一行星齿轮组具有第一旋转元件至第三旋转元件；第二行星齿轮组具有第四旋转元件至第六旋转元件；第三行星齿轮组具有第七旋转元件至第九旋转元件；第四行星齿轮组具有第十旋转元件至第十二旋转元件；第五行星齿轮组具有第十三旋转元件至第十五旋转元件；第一轴与所述第二旋转元件和所述输入轴连接；第二轴与所述第十四旋转元件和所述输出轴连接；第三轴与所述第六旋转元件和所述第十三旋转元件连接；第四轴与所述第十旋转元件和所述第十五旋转元件连接；第五轴与所述第三旋转元件、所述第四旋转元件和所述第七旋转元件连接；第六轴与所述第八旋转元件连接；第七轴与所述第五旋转元件、所述第九旋转元件和所述第十一旋转元件连接；第八轴与所述第一旋转元件连接；第九轴与所述第十二旋转元件连接。
所述用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以进一步包括六个接合元件，其中，每个接合元件将所述第一轴至第九轴、所述输入轴、所述输出轴、和变速器壳体中的相应的一对选择性地连接在一起，其中，在各个换挡挡位处操作三个接合元件。
所述六个接合元件可以包括三个离合器和三个制动器。
所述六个接合元件可以包括：第一离合器，其布置于所述第二轴和所述第五轴之间；第二离合器，其布置于所述第一轴和所述第六轴之间；第三离合器，其布置于所述第七轴和所述第八轴之间；第一制动器，其布置在所述第四轴与所述变速器壳体之间；第二制动器，其布置在所述第八轴与所述变速器壳体之间；以及第三制动器，其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，其布置于所述第二轴和所述第五轴之间；第二离合器，其布置于所述第一轴和所述第六轴之间；第三离合器，其布置于所述第六轴和所述第八轴之间；第一制动器，其布置在所述第四轴与所述变速器壳体之间；第二制动器，其布置在所述第八轴与所述变速器壳体之间；以及第三制动器，其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、第二旋转元件和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、第五旋转元件和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、第八旋转元件和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、第十一旋转元件和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、第十四旋转元件和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、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可以从发动机侧按第一行星齿轮组、第三行星齿轮组、第二行星齿轮组、第四行星齿轮组和第五行星齿轮组的次序进行布置。所述第一行星齿轮组、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可以从发动机侧按第一行星齿轮组、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次序进行布置。
本发明一个形式利用了由六个接合元件来操作的五个行星齿轮组，从而实现了十个前进挡位和至少一个倒车挡位。
此外，为了提高发动机的驱动效率，可实现至少为9.8的传动比跨度，并且还可以提高换挡挡位的级比线性度，从而有助于实现更好的车辆驾驶性能。
在实现十个前进挡位和至少一个倒车挡位的同时，使接合元件的操作最少化，以减少阻力损失，从而提高了动力传递效率和燃料效率。
对输出侧的行星齿轮组应用扭矩平衡方案，因此扭矩负荷可以均匀地分布至行星齿轮组和接合元件，从而提高了扭矩传递效率和耐久度。
通过利用五个行星齿轮组来实现十个前进挡位和至少一个倒车挡位，可以实现更大范围的输出传动比，从而提高了换挡挡位间的级比线性度。
通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应当理解的是，本说明书和具体实施例仅旨在用于说明的目的，而并不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，将参照附图并通过示例的方式来描述本发明的各种形式，在附图中：
图1是行星齿轮系的示意图；
图2是应用于行星齿轮系的各个换挡挡位的接合元件的操作图；
图3是行星齿轮系的示意图；以及
图4是行星齿轮系的示意图。
这里所描述的附图只是用于说明目的，并不旨在以任何方式来限制本发明的范围。
附图标记说明
PG1，PG2，PG3，PG4，PG5：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、第五行星齿轮组
S1、S2、S3、S4、S5：第一太阳轮、第二太阳轮、第三太阳轮、第四太阳轮、第五太阳轮
PC1，PC2，PC3，PC4，PC5：第一行星架、第二行星架、第三行星架、第四行星架、第五行星架
R1、R2、R3、R4、R5：第一内齿圈、第二内齿圈、第三内齿圈、第四内齿圈、第五内齿圈
C1，C2，C3：第一离合器、第二离合器、第三离合器
B1，B2，B3：第一制动器、第二制动器、第三制动器
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
以下说明在本质上仅仅是示例性的，而并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解的是，在所有附图中，相应的附图标记表示类似或相应的部件和特征。
在接下来的描述中，由于组件名称彼此相同，所以将组件名称区分为第一、第二等以区分名称，而并不具体地限定组件的次序。此外，这里所使用的对“固定地”连接或者互相连接的元件的描述包括总是直接地或间接地连接的元件，以使得固定地连接的元件总是以相同的速度旋转。
图1是在本发明第一形式中的行星齿轮系的示意图。
参见图1，本发明第一形式中的行星齿轮系包括：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、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；九个轴TM1至TM9；接合元件；以及变速器壳体H；所述九个轴TM1至TM9用于将第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3、第四行星齿轮组PG4和第五行星齿轮组PG5中的旋转元件互连，所述接合元件为三个离合器C1至C3和三个制动器B1至B3。
输入至输入轴IS的发动机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、第四行星齿轮组PG4和第五行星齿轮组PG5的共同协作而改变，并经由输出轴OS输出经改变的扭矩。
在本发明的第一形式中，各个行星齿轮组从发动机侧按第一行星齿轮组PG1、第三行星齿轮组PG3、第二行星齿轮组PG2、第四行星齿轮组PG4和第五行星齿轮组PG5的次序进行布置。
输入轴IS为输入构件，并且来自发动机曲轴的扭矩在通过扭矩变换器进行扭矩变换后被输入至输入轴IS。
输出轴OS为输出构件，其设置在与输入轴IS相同的轴线上，并且通过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；所述第一行星架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；所述第一内齿圈R1与多个第一小齿轮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，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；所述第二行星架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；所述第二内齿圈R2与多个第二小齿轮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；所述第三行星架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；所述第三内齿圈R3与多个第三小齿轮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；所述第四行星架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；所述第四内齿圈R4与多个第四小齿轮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。
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；所述第五行星架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；所述第五内齿圈R5与多个第五小齿轮P5内啮合。第五太阳轮S5作为第十三旋转元件N13，第五行星架PC5作为第十四旋转元件N14，第五内齿圈R5作为第十五旋转元件N15。
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、第四行星齿轮组PG4和第五行星齿轮组PG5的布置中，第三旋转元件N3、第四旋转元件N4和第七旋转元件N7固定地互相连接，第五旋转元件N5、第九旋转元件N9和第十一旋转元件N11固定地互相连接，第六旋转元件N6和第十三旋转元件N13固定地互相连接，第十旋转元件N10和第十五旋转元件N15固定地互相连接，并且形成了九个轴TM1至TM9。
九个轴TM1至TM9布置如下。
九个轴TM1至TM9中的每一个都可以是将输入轴和输出轴与第一行星齿轮组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的旋转元件固定地互相连接的旋转构件，或者可以是将旋转元件选择性地互相连接至变速器壳体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，因此总是作为输入元件。
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，因此总是作为输出元件。
第三轴TM3与第六旋转元件N6(第二内齿圈R2)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)、第四旋转元件N4(第二太阳轮S2)和第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)固定地连接。
第六轴TM6与第八旋转元件N8(第三行星架PC3)连接。
第七轴TM7与第五旋转元件N5(第二行星架PC2)、第九旋转元件N9(第三内齿圈R3)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)连接。
第九轴TM9与第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)连接。
第二轴TM2与第五轴TM5选择性地连接，第一轴TM1与第六轴TM6选择性地连接，第七轴TM7与第八轴TM8选择性地连接。
此外，第四轴TM4、第八轴TM8和第九轴TM9与变速器壳体H选择性地连接，从而选择性地作为固定元件。
包括有离合器C1、C2和C3的三个接合元件被布置于九个轴TM1至TM9、输入轴IS和输出轴OS之间，以形成选择性的连接。
包括有制动器B1、B2和B3的三个接合元件被布置于九个轴TM1至TM9和变速器壳体H之间，以形成选择性的连接。
包括有三个离合器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布置于第二轴TM2和第五轴TM5之间，并且选择性地连接第二轴TM2和第五轴TM5，从而控制第二轴TM2和第五轴TM5之间的动力传递。
第二离合器C2布置于第一轴TM1和第六轴TM6之间，并且选择性地连接第一轴TM1和第六轴TM6，从而控制第一轴TM1和第六轴TM6之间的动力传递。
第三离合器C3布置于第七轴TM7和第八轴TM8之间，并且选择性地连接第七轴TM7和第八轴TM8，从而控制第七轴TM7和第八轴TM8之间的动力传递。
第一制动器B1布置于第四轴TM4和变速器壳体H之间，并且选择性地将第四轴TM4连接至变速器壳体H。
第二制动器B2布置于第八轴TM8和变速器壳体H之间，并且选择性地将第八轴TM8连接至变速器壳体H。
第三制动器B3布置于第九轴TM9和变速器壳体H之间，并且选择性地将第九轴TM9连接至变速器壳体H。
包括有第一离合器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的接合元件，可以实现为通过液压而摩擦接合的多片液压摩擦装置，然而，由于可以使用各种电可控的其他配置，所以不应该理解为局限于此。
图2是在本发明的某些形式中，应用于行星齿轮系的各个换挡挡位的接合元件的操作图。
参见图2，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中的三个接合元件，本发明的第一形式中的行星齿轮系实现了十个前进挡位和至少一个倒车挡位。
在第一前进挡位D1，第二离合器C2、第一制动器B1和第二制动器B2同时操作。
因此，通过第二离合器C2的操作而使得第一轴TM1与第六轴TM6连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作，第四轴TM4和第八轴TM8作为固定元件，从而实现了第一前进挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第二前进挡位D2，第二离合器C2、第三离合器C3和第一制动器B1同时操作。
因此，通过第二离合器C2的操作而使得第一轴TM1与第六轴TM6连接，通过第三离合器C3的操作而使得第七轴TM7与第八轴TM8互相连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第一制动器B1的操作，第四轴TM4作为固定元件，从而实现了第二前进挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第三前进挡位D3，第一离合器C1、第二离合器C2和第一制动器B1同时操作。
因此，通过第一离合器C1的操作而使得第二轴TM2与第五轴TM5连接，通过第二离合器C2的操作而使得第一轴TM1与第六轴TM6互相连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第一制动器B1的操作，第四轴TM4作为固定元件，从而实现了第三前进挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第四前进挡位D4，第一离合器C1、第三离合器C3和第一制动器B1同时操作。
因此，通过第一离合器C1的操作而使得第二轴TM2与第五轴TM5连接，通过第三离合器C3的操作而使得第七轴TM7与第八轴TM8互相连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第一制动器B1的操作，第四轴TM4作为固定元件，从而实现了第四前进挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第五前进挡位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，通过第一离合器C1的操作而使得第二轴TM2与第五轴TM5连接，通过第二离合器C2的操作而使得第一轴TM1与第六轴TM6互相连接，通过第三离合器C3的操作而使得第七轴TM7与第八轴TM8互相连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
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，在第一轴TM1接收的扭矩被输出为所输入的扭矩，从而实现了第五前进挡位，并通过与第二轴TM2连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。
在第六前进挡位D6，第一离合器C1、第三离合器C3和第三制动器B3同时操作。
因此，通过第一离合器C1的操作而使得第二轴TM2与第五轴TM5连接，通过第三离合器C3的操作而使得第七轴TM7与第八轴TM8互相连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第三制动器B3的操作，第九轴TM9作为固定元件，从而实现了第六前进挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第七前进挡位D7，第一离合器C1、第二制动器B2和第三制动器B3同时操作。
因此，通过第一离合器C1的操作而使得第二轴TM2与第五轴TM5连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第二制动器B2和第三制动器B3的操作，第八轴TM8和第九轴TM9作为固定元件，从而实现了第七前进挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第八前进挡位D8，第一离合器C1、第二离合器C2和第三制动器B3同时操作。
因此，通过第一离合器C1的操作而使得第二轴TM2与第五轴TM5连接，通过第二离合器C2的操作而使得第一轴TM1与第六轴TM6互相连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第三制动器B3的操作，第九轴TM9作为固定元件，从而实现了第八前进挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第九前进挡位D9，第二离合器C2、第二制动器B2和第三制动器B3同时操作。
因此，通过第二离合器C2的操作而使得第一轴TM1与第六轴TM6连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第二制动器B2和第三制动器B3的操作，第八轴TM8和第九轴TM9作为固定元件，从而实现了第九前进挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第十前进挡位D10，第二离合器C2、第三离合器C3和第三制动器B3同时操作。
因此，通过第二离合器C2的操作而使得第一轴TM1与第六轴TM6连接，通过第三离合器C3的操作而使得第七轴TM7与第八轴TM8互相连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第三制动器B3的操作，第九轴TM9作为固定元件，从而实现了第十前进挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在本发明的某些形式中，可以有三个倒车挡位。
在第一倒车挡位REV1，第三离合器C3、第一制动器B1和第二制动器B2同时操作。
因此，通过第三离合器C3的操作而使得第七轴TM7与第八轴TM8连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作，第四轴TM4和第八轴TM8作为固定元件，从而实现了倒车挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第二倒车挡位REV2，第三离合器C3、第一制动器B1和第三制动器B3同时操作。
因此，通过第三离合器C3的操作而使得第七轴TM7与第八轴TM8连接。在这种状态下，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作，第四轴TM4和第九轴TM9作为固定元件，从而实现了倒车挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
在第三倒车挡位REV3，第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3同时操作。
因此，输入扭矩被输入至第一轴TM1。
此外，通过第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3的操作，第四轴TM4、第八轴TM8和第九轴TM9作为固定元件，从而实现了倒车挡位，并且将经改变的扭矩输出至与第二轴TM2相连的输出轴OS。
图3是本发明第二形式中的行星齿轮系的示意图。
根据图1所示的本发明第一形式中的行星齿轮系，各行星齿轮组从发动机侧按第一行星齿轮组PG1、第三行星齿轮组PG3、第二行星齿轮组PG2、第四行星齿轮组PG4和第五行星齿轮组PG5的次序进行布置。然而，根据图3所示的本发明第二形式中的行星齿轮系，各行星齿轮组从发动机侧按第一行星齿轮组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的次序进行布置。
该第二形式与第一形式只在行星齿轮组的布置方面不同，并且示出了在九个轴TM1至TM9、三个离合器C1、C2和C3以及三个制动器B1至B3之间的相同连接关系，从而提供了相同的操作。
图4是本发明第三形式中的行星齿轮系的示意图。
根据图1所示的本发明第一形式中的行星齿轮系，第三离合器C3布置为选择性地连接第七轴TM7和第八轴TM8。然而，根据图4所示的本发明第三形式中的行星齿轮系，第三离合器C3布置为选择性地连接第六轴TM6和第八轴TM8。
该第三形式与第一形式只在第三离合器C3的布置方面不同，并且示出了在九个轴TM1至TM9、其余两个离合器C1和C2以及三个制动器B1至B3之间的相同连接关系，从而提供了相同的操作。
如上所述，在本发明第一形式至第三形式中行星齿轮系利用了由六个接合元件，即三个离合器C1、C2和C3以及三个制动器B1、B2和B3来操作的五个行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5，从而实现了十个前进挡位和至少一个倒车挡位。
此外，由于可以实现至少9.8的传动比跨度，从而提高了发动机的驱动效率，并且还可以提高换挡挡位的级比的线性度，从而有助于实现更好的车辆驾驶性能。
在实现十个前进挡位和至少一个倒车挡位的同时，使接合元件的操作最少以减少阻力损失，从而提高了动力传递效率和燃料效率。
对输出侧的行星齿轮组应用了扭矩平衡方案，因此扭矩负荷可以均匀地分布至行星齿轮组和接合元件，从而提高了扭矩传递效率和耐久度。
通过利用五个行星齿轮组来实现十个前进挡位和至少一个倒车挡位，可以实现更大范围的输出传动比，从而提高了换挡挡位间的级比线性度。
对本发明的描述在本质上只是示例性的，因此，不偏离本发明内容的变化均落入本发明范围之内。这些变化不应被视为偏离了本发明的精神和范围。

Claims (8)

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，其配置为接收外部的扭矩；
输出轴，其配置为输出经改变的扭矩；
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输入轴固定地连接；
第二轴，其与所述第十四旋转元件和输出轴固定地连接；
第三轴，其与所述第六旋转元件和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、第四旋转元件和第七旋转元件固定地连接；
第六轴，其与所述第八旋转元件固定地连接；
第七轴，其与所述第五旋转元件、第九旋转元件和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，其布置于所述第二轴与所述第五轴之间；
第二离合器，其布置于所述第一轴与所述第六轴之间；
第三离合器，其布置于所述第七轴与所述第八轴之间或者所述第六轴与所述第八轴之间；
第一制动器，其布置在所述第四轴与变速器壳体之间；
第二制动器，其布置在所述第八轴与变速器壳体之间；以及
第三制动器，其布置在所述第九轴与变速器壳体之间，
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是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是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是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是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是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，在各个换挡挡位处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，所述第一行星齿轮组、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从发动机侧按照第一行星齿轮组、第三行星齿轮组、第二行星齿轮组、第四行星齿轮组和第五行星齿轮组的次序进行布置。
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、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从发动机侧按照第一行星齿轮组、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次序进行布置，并且所述第三离合器布置于第七轴与第八轴之间。
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，其配置为接收外部的扭矩；
输出轴，其配置为输出经改变的扭矩；
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输入轴固定地连接；
第二轴，其与所述第十四旋转元件和输出轴固定地连接；
第三轴，其与所述第六旋转元件和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、第四旋转元件和第七旋转元件固定地连接；
第六轴，其与所述第八旋转元件固定地连接；
第七轴，其与所述第五旋转元件、第九旋转元件和第十一旋转元件固定地连接；以及
第八轴和第九轴，所述第八轴和所述第九轴包括所述第一行星齿轮组和所述第四行星齿轮组中的不与所述第一轴至第七轴中的任何一个固定地连接的旋转元件，其中，所述第八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；
所述第四轴配置为通过第一制动器选择性地连接至变速器壳体；
所述第二轴和所述第五轴配置为通过第一离合器彼此选择性地互相连接；
所述第一轴和所述第六轴配置为通过第二离合器彼此选择性地互相连接；
所述第七轴和所述第八轴或者所述第六轴和所述第八轴配置为通过第三离合器彼此选择性地互相连接；
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是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是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是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是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是第五行星齿轮组的第五太阳轮、第五行星架和第五内齿圈。
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：
所述第八轴与第一旋转元件固定地连接；
所述第九轴与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、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从发动机侧按照第一行星齿轮组、第三行星齿轮组、第二行星齿轮组、第四行星齿轮组和第五行星齿轮组的次序进行布置。
8.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、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从发动机侧按照第一行星齿轮组、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次序进行布置，并且所述第七轴和所述第八轴配置为通过第三离合器彼此选择性地互相连接。
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