用于车辆的自动变速器的行星齿轮系的制作方法

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器。更具体地，涉及如下一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其通过使用最少数量的构成元件实现至少十一个前进速度档位来提高动力传输性能和燃料经济性，并通过利用发动机低转速来提高车辆的行驶稳定性。

背景技术：

在自动变速器的领域内，档位的多档化是对于车辆的燃料消耗和驾驶性能的改善有益的技术。近来，油价的提高引发改善车辆燃料消耗的竞争。

从这层意义上说，已经对于发动机进行了研究，从而通过所谓的小型化来实现减重并改善燃料消耗，并且已经执行对于自动变速器的研究，以通过实现更多档位来同时提供更好的驾驶性能和燃料消耗。

为了为自动变速器实现更多的档位，部件的数量，特别地是行星齿轮组的数量通常增加，这将使安装性能、生产成本、重量和/或动力流动效率变差。

因此，能够以最少数量的部件实现最大效率的行星齿轮系的开发显著地有益于通过使用自动变速器的档位多档位化来最大化燃料消耗的改善。

就此而言，近来已经引入实施八速自动变速器，并且正在研究用于能实施更多档位的自动变速器的行星齿轮系。

普通的八个以上档位的自动变速器通常包括三到四个行星齿轮组以及五到六个控制元件(摩擦元件)，并且可能容易地变的较长，因此使安装性能变差。

就此而言，已经尝试将行星齿轮组并联布置，或者是采用爪形离合器来替代湿式控制元件。然而，这样的布置并不广泛适用，并且使用爪形离合器可能容易使得换档体验变差。

在背景技术中公开的信息仅用于增强对于本发明的一般背景的理解，并且不应被认为是该信息构成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。

技术实现要素：

本发明的各方面涉及提供一种车辆的自动变速器的行星齿轮系，其具有如下优点：通过使用最少数量的构成元件来实现十一个前进速度档位和一个倒车速度档位，从而提高动力传输性能和燃料经济性，并且使用位于发动机低速区的驱动点来提高驾驶静肃性。

根据本发明的各方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可包括：输入轴，其接收发动机扭矩；输出轴，其输出扭矩；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，其将第一旋转元件与第五旋转元件连接，并与输入轴直接连接；第二轴，其与第二旋转元件连接；第三轴，其将第三旋转元件与第九旋转元件连接；第四轴，其与第四旋转元件连接；第五轴，其与第八旋转元件连接，并与第一轴和第二轴中的每一者选择性地连接；第六轴，其与第十一旋转元件连接、与第三轴选择性地连接，并与输出轴直接连接；和，第七轴，其与第十二旋转元件连接，并与第二轴选择性地连接。

第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件可以是：第一太阳齿轮、第一行星架和第一环形齿轮；第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件可以是：第二太阳齿轮、第二行星架和第二环形齿轮；第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件可以是：第三太阳齿轮、第三行星架和第三环形齿轮；并且，第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件可以是：第四太阳齿轮、第四行星架和第四环形齿轮。

第四轴可与变速器壳体直接连接，第七轴可与变速器壳体选择性地连接，并且行星齿轮系还可包括：第八轴，其与第六旋转元件连接；和第九轴，其将第七旋转元件与第十旋转元件连接，并与第八轴选择性地连接。

上述行星齿轮系还可包括：第一离合器，其选择性地将第一轴与第五轴连接；第二离合器，其选择性地将第三轴与第六轴连接；第三离合器，其选择性地将第二轴与第七轴连接；第四离合器，其选择性地将第二轴与第五轴连接；第五离合器，其选择性地将第八轴与第九轴连接；和，第一制动器，其选择性地将第七轴与变速器壳体连接；

第四轴和第七轴可各自与变速器壳体选择性地连接，并且上述行星齿轮系还可包括：第八轴，其将第六旋转元件、第七旋转元件和第十旋转元件连接。

上述行星齿轮系还可包括：第一离合器，其选择性地将第一轴与第五轴连接；第二离合器，其选择性地将第三轴与第六轴连接；第三离合器，其选择性地将第二轴与第七轴连接；第四离合器，其选择性地将第二轴与第五轴连接；第一制动器，其选择性地将第七轴与变速器壳体连接；和，第二制动器，其选择性地将第四轴与变速器壳体连接。

根据本发明的各方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可包括：输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出扭矩；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，输入轴可与第五旋转元件直接连接，输出轴可与第十一旋转元件直接连接，第一旋转元件可与第五旋转元件直接连接，第三旋转元件可与第九旋转元件直接连接，第四旋转元件可与变速器壳体直接连接，第七旋转元件可与第十旋转元件直接连接，并与第六旋转元件选择性地连接，第八旋转元件可与第二旋转元件和第五旋转元件中的每一者选择性地连接，第十一旋转元件可与第九旋转元件选择性地连接，并且，第十二旋转元件可与第二旋转元件选择性地连接。

第十二旋转元件可以与变速器壳体选择性地连接。

上述行星齿轮系还可包括：第一离合器，其选择性地将第五旋转元件与第八旋转元件连接；第二离合器，其选择性地将第九旋转元件与第十一旋转元件连接；第三离合器，其选择性地将第二旋转元件与第十二旋转元件连接；第四离合器，其选择性地将第二旋转元件与第八旋转元件连接；第五离合器，其选择性地将第六旋转元件与第七旋转元件连接；和,第一制动器，其选择性地将第十二旋转元件与变速器壳体连接。

根据本发明的各方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可包括：输入轴，其接收发动机扭矩；输出轴，其输出扭矩；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，输入轴可与第五旋转元件直接连接，输出轴与第十一旋转元件直接连接，第一旋转元件可与第五旋转元件直接连接，第三旋转元件可与第九旋转元件直接连接，第六旋转元件可与第七旋转元件及第十旋转元件直接连接，第八旋转元件可与第二旋转元件和第五旋转元件中的每一者选择性地连接，第十一旋转元件可与第九旋转元件选择性地连接，并且，第十二旋转元件可与第二旋转元件选择性地连接。

第四旋转元件和第十二旋转元件可各自与变速器壳体选择性地连接。

上述行星齿轮系还可包括：第一离合器，其选择性地将第五旋转元件与第八旋转元件连接；第二离合器，其选择性地将第九旋转元件与第十一旋转元件连接；第三离合器，其选择性地将第二旋转元件与第十二旋转元件连接；第四离合器，其选择性地将第二旋转元件与第八旋转元件连接；第一制动器，其选择性地将第十二旋转元件与变速器壳体连接；和，第二制动器，其选择性地将第四旋转元件与变速器壳体连接。

本发明的各种实施例通过结合四个行星齿轮组和六个控制元件，实现了至少十一个前进速度档位和一个倒车速度档位。

本发明的各种实施例通过结合四个行星齿轮组和七个控制元件，实现了至少十一个前进速度档位和一个倒车速度档位。

此外，根据本发明的各种实施例的行星齿轮系通过自动变速器的多个速度档位最大化发动机传动效率，并改善动力传输性能和燃料消耗。

应当理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多用途车(suv)、公交车、卡车、各式商用车辆在内的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，以及航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他代用燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。如本文所述，混合动力车辆是同时具有两种或多种动力源的车辆，例如，同时汽油驱动和电驱动的车辆。

本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点将从包括在本文中的附图和下文详细描述中变得显而易见，或者是进行更详细地阐述，并且下文详细描述与附图一同起到解释本发明的特定原理的作用。

附图说明

图1是根据本发明的各种实施例的行星齿轮系的示意图；

图2是根据本发明的各种实施例的行星齿轮系中各个档位相应的摩擦元件的工作图；

图3是根据本发明的各种实施例的行星齿轮系的示意图；

图4是根据本发明的各种实施例的图3的行星齿轮系中各个档位相应的摩擦元件的工作图。

应当理解的是，呈现出说明本发明的基本原理的各种特征的某些简化代表的附图无需按比例绘制。如本文所公开的，包括例如，特定尺寸、方向、位置，和形状的本发明的特定的设计特征将部分地由特定预期应用和使用环境确定。

具体实施方式

现将详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出并在下文中进行描述。尽管将结合示例性实施例描述本发明，但是将理解的是，本描述不意图于将本发明限制于这些示例性实施例，正相反，本发明意在不仅覆盖这些示例性实施例，而且还覆盖可被包括在由所附权利要求界定的本发明的精神和范围内的各种变化、修改、等效和其他实施例。

图1是根据本发明的第一示例性实施例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例的行星齿轮系包括：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和第四行星齿轮组pg4；输入轴is；输出轴os；九根轴tm1到tm9，其使第一行星齿轮组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的旋转元件互相连接；五个离合器c1到c5和一个制动器b1，其作为控制元件；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的协同操作进行变换，并随后通过输出轴os输出。

从发动机侧起，行星齿轮组可以以第一行星齿轮组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的顺序进行布置。

输入轴is是输入构件，并且来自发动机的曲轴的扭矩在通过液力变矩器进行扭矩变换后，被输入到输入轴is。

输出轴os是输出构件，其与输入轴is平行布置，并且通过差速装置将驱动扭矩传递到驱动轮。

第一行星齿轮组pg1是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第一太阳齿轮s1；第一行星架pc1，其旋转地支承在外部与第一太阳齿轮s1啮合的第一小齿轮p1；以及第一环形齿轮r1，其在内部与第一小齿轮p1啮合；其中，第一太阳齿轮s1、第一行星架pc1和第一环形齿轮r1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是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第二太阳齿轮s2；第二行星架pc2，其旋转地支承在外部与第二太阳齿轮s2啮合的第二小齿轮p2；以及第二环形齿轮r2，其在内部与第二小齿轮p2啮合；其中，第二太阳齿轮s2、第二行星架pc2和第二环形齿轮r2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是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第三太阳齿轮s3；第三行星架pc3，其旋转地支承在外部与第三太阳齿轮s3啮合的第三小齿轮p3；以及第三环形齿轮r3，其在内部与第三小齿轮p3啮合；其中，第三太阳齿轮s3、第三行星架pc3和第三环形齿轮r3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是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第四太阳齿轮s4；第四行星架pc4，其旋转地支承在外部与第四太阳齿轮s4啮合的第四小齿轮p4；以及第四环形齿轮r4，其在内部与第四小齿轮p4啮合；其中，第四太阳齿轮s4、第四行星架pc4和第四环形齿轮r4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。

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中，第一旋转元件n1与第五旋转元件n5直接连接，第三旋转元件n3与第九旋转元件n9直接连接，并且第七旋转元件n7与第十旋转元件n10直接连接，使得在具有共九根轴tm1到tm9时操作第一行星齿轮组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。

将更详细地描述九根轴tm1到tm9。

直接连接行星齿轮组pg1、pg2、pg3和pg4的旋转元件中的多个旋转元件的九根轴tm1到tm9是各自与行星齿轮组pg1、pg2、pg3和pg4的至少一个旋转元件直接连接并与上述至少一个旋转元件一起旋转来传递扭矩的旋转构件，或者是将行星齿轮组pg1、pg2、pg3和pg4的至少一个旋转元件与变速器壳体h直接连接来固定该至少一个旋转元件的固定构件。

第一轴tm1将第一旋转元件n1(第一太阳齿轮s1)与第五旋转元件n5(第二行星架pc2)直接连接，并且它与输入轴is直接连接，以便持续地操作为输入元件。

第二轴tm2与第二旋转元件n2(第一行星架pc1)连接。

第三轴tm3将第三旋转元件n3(第一环形齿轮r1)与第九旋转元件n9(第三环形齿轮r3)直接连接。

第四轴tm4与第四旋转元件n4(第二太阳齿轮s2)连接，并与变速器壳体h直接连接，从而持续地充当固定元件。

第五轴tm5与第八旋转元件n8(第三行星架pc3)连接，并且可分别选择性地与第一轴tm1以及第二轴tm2连接。

第六轴tm6与第十一旋转元件n11(第四行星架pc4)连接、可选择性地与第三轴tm3连接，并且与输出轴os直接连接，以便持续地操作为输出元件。

第七轴tm7与第十二旋转元件n12(第四环形齿轮r4)连接、可选择性地与第二轴tm2连接，并且可选择性地与变速器壳体h连接，从而选择性地充当固定元件。

第八轴tm8与第六旋转元件n6(第二环形齿轮r2)连接。

第九轴tm9将第七旋转元件n7(第三太阳齿轮s3)与第十旋转元件n10(第四太阳齿轮s4)直接连接，并且可选择性与第八轴tm8地连接。

此外，五个离合器c1、c2、c3、c4和c5布置在包括输入轴is和输出轴os的九根轴tm1到tm9中至少两根轴相互可选择性连接的部位处。

此外，一个制动器b1布置在九根轴tm1到tm9中至少一轴可选择性地与变速器壳体h连接的位置处。

将详细描述五个离合器c1到c5以及一个制动器b1的布置。

第一离合器c1布置在第一轴tm1与第五轴tm5之间，并选择性地将第一轴tm1与第五轴tm5连接。

第二离合器c2布置在第三轴tm3与第六轴tm6之间，并选择性地将第三轴tm3与第六轴tm6连接。

第三离合器c3布置在第二轴tm2与第七轴tm7之间，并选择性地将第二轴tm2与第七轴tm7连接。

第四离合器c4布置在第二轴tm2与第五轴tm5之间，并选择性地将第二轴tm2与第五轴tm5连接。

第五离合器c5布置在第八轴tm8与第九轴tm9之间，并选择性地将第八轴tm8与第九轴tm9连接。

第一制动器b1布置在第七轴tm7与变速器壳体h之间，并选择性地将第七轴tm7与变速器壳体h连接。

参考图1，尽管第一离合器c1选择性地将第一轴tm1与第五轴tm5连接，但是第一轴tm1与输入轴is持续地直接连接，使得第一离合器c1将输入轴is与第五轴tm5连接，并且第五轴tm5操作为输入元件。

包括第一离合器c1、第二离合器c2、第三离合器c3、第四离合器c4、第五离合器c5和第一制动器b1在内的控制元件可以是通过液压操作的湿式多片摩擦元件。

图2是根据本发明的第一实施例的行星齿轮系中各个档位相应的摩擦元件的工作图。

参考图2，在根据本发明的第一示例性实施例的行星齿轮系中，在各个速度档位操作作为控制元件的第一离合器c1、第二离合器c2、第三离合器c3、第四离合器c4、第五离合器c5和第一制动器b1中的三个控制元件。本发明的第一示例性实施例可以实现一个倒车速度档位和十一个前进速度档位。

第三离合器c3、第四离合器c4和第一制动器b1在第一前进速度档位d1被操作。

在第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接，并且第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件，并且第七轴tm7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的扭矩被变换到第一前进速度档位，并且第一前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第二离合器c2、第四离合器c4和第一制动器b1在第二前进速度档位d2被操作。

在第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，并且第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件，并且第七轴tm7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的扭矩被变换到第二前进速度档位，并且第二前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第四离合器c4和第一制动器b1在第三前进速度档位d3被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，并且第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件，并且第七轴tm7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的扭矩被变换到第三前进速度档位，并且第三前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第五离合器c5和第一制动器b1在第四前进速度档位d4被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，并且第八轴tm8通过第五离合器c5的操作与第九轴tm9连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件，并且第七轴tm7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的扭矩被变换到第四前进速度档位，并且第四前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第二离合器c2和第一制动器b1在第五前进速度档位d5被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，并且第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件，并且第七轴tm7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的扭矩被变换到第五前进速度档位，并且第五前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第二离合器c2和第五离合器c5在第六前进速度档位d6被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，并且第八轴tm8通过第五离合器c5的操作与第九轴tm9连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件，并且第七轴tm7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的扭矩被变换到第六前进速度档位，并且第六前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第二离合器c2和第三离合器c3在第七前进速度档位d7被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，并且第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接的状态下，整个行星齿轮组pg1、pg2、pg3和pg4一体地旋转。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件，并且通过第一轴tm1和第五轴tm5输入的扭矩按照所输入的进行输出，因此形成第七前进速度，并且将输入的扭矩输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第三离合器c3和第五离合器c5在第八前进速度档位d8被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接，并且第八轴tm8通过第五离合器c5的操作与第九轴tm9连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件。因此，输入轴is的扭矩被变换到第八前进速度档位，并且第八前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第二离合器c2、第三离合器c3和第五离合器c5在第九前进速度档位d9被操作。

在第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接，并且第八轴tm8通过第五离合器c5的操作与第九轴tm9连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件。因此，输入轴is的扭矩被变换到第九前进速度档位，并且第九前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第三离合器c3、第四离合器c4和第五离合器c5在第十前进速度档位d10被操作。

在第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接，第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接，并且第八轴tm8通过第五离合器c5的操作与第九轴tm9连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件。因此，输入轴is的扭矩被变换到第十前进速度档位，第十前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第二离合器c2、第四离合器c4和第五离合器c5在第十一前进速度档位d11被操作。

在第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接，并且第八轴tm8通过第五离合器c5的操作与第九轴tm9连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件。因此，输入轴is的扭矩被变换到第十一前进速度档位，并且第十一前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第二离合器c2、第三离合器c3和第一制动器b1在倒车速度档位rev被操作。

在第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，并且第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第四轴tm4持续地操作为固定元件，并且第七轴tm7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的扭矩被变换到倒车速度档位，并且倒车速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

图3是根据本发明的第二示例性实施例的行星齿轮系的示意图。

参考图3，根据本发明的第二示例性实施例的行星齿轮系包括：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和第四行星齿轮组pg4；输入轴is；输出轴os；八根tm1到tm8，其使第一行星齿轮组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的旋转元件互相连接；四个离合器c1到c4以及两个制动器b1到b2，其作为控制元件；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的协同操作来进行变换，并随后通过输出轴os输出。

从发动机侧起，行星齿轮组可以以第一行星齿轮组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的顺序进行布置。

输入轴is是输入构件，并且来自发动机的曲轴的扭矩在通过液力变矩器进行扭矩变换后，被输入到输入轴is。

输出轴os是输出构件，其与输入轴is平行布置，并通过差速装置将驱动扭矩传递到驱动轮。

第一行星齿轮组pg1是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第一太阳齿轮s1；第一行星架pc1，其旋转地支承在外部与第一太阳齿轮s1啮合的第一小齿轮p1；以及第一环形齿轮r1，其在内部与第一小齿轮p1啮合；其中，第一太阳齿轮s1、第一行星架pc1和第一环形齿轮r1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是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第二太阳齿轮s2；第二行星架pc2，其旋转地支承在外部与第二太阳齿轮s2啮合的第二小齿轮p2；以及第二环形齿轮r2，其在内部与第二小齿轮p2啮合；其中，第二太阳齿轮s2、第二行星架pc2和第二环形齿轮r2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是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第三太阳齿轮s3；第三行星架pc3，其旋转地支承在外部与第三太阳齿轮s3啮合的第三小齿轮p3；以及第三环形齿轮r3，其在内部与第三小齿轮p3啮合；其中，第三太阳齿轮s3、第三行星架pc3和第三环形齿轮r3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是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第四太阳齿轮s4；第四行星架pc4，其旋转地支承在外部与第四太阳齿轮s4啮合的第四小齿轮p4；以及第四环形齿轮r4，其在内部与第四小齿轮p4啮合；其中，第四太阳齿轮s4、第四行星架pc4和第四环形齿轮r4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。

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中，第一旋转元件n1与第五旋转元件n5直接连接，第三旋转元件n3与第九旋转元件n9直接连接，并且第六旋转元件n6与第七旋转元件n7以及第十旋转元件n10直接连接，使得在具有共八根轴tm1到tm8时操作第一行星齿轮组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。

将更详细地描述八根轴tm1到tm8。

直接连接行星齿轮组pg1、pg2、pg3和pg4的旋转元件中的多个旋转元件的八根轴tm1到tm8是各自与行星齿轮组pg1、pg2、pg3和pg4的至少一个旋转元件直接连接并与上述至少一个旋转元件一起旋转来传递扭矩的旋转构件，或者是将行星齿轮组pg1、pg2、pg3和pg4的至少一个旋转元件直接与变速器壳体h连接来固定该至少一个旋转元件的固定构件。

第一轴tm1将第一旋转元件n1(第一太阳齿轮s1)与第五旋转元件n5(第二行星架pc2)直接连接，并且它与输入轴is直接连接以便持续地操作为输入元件。

第二轴tm2与第二旋转元件n2(第一行星架pc1)连接。

第三轴tm3将第三旋转元件n3(第一环形齿轮r1)与第九旋转元件n9(第三环形齿轮r3)直接连接。

第四轴tm4与第四旋转元件n4(第二太阳齿轮s2)连接，并可选择性地与变速器壳体h连接，从而选择性地充当固定元件。

第五轴tm5与第八旋转元件n8(第三行星架pc3)连接，并且可选择性地分别与第一轴tm1和第二轴tm2连接。

第六轴tm6与第十一旋转元件n11(第四行星架pc4)连接、可选择性地与第三轴tm3连接，并且与输出轴os直接连接以便持续地操作为输出元件。

第七轴tm7与第十二旋转元件n12(第四环形齿轮r4)连接、可选择性地与第二轴tm2连接，并且可选择性地与变速器壳体h连接，从而选择性地充当固定元件。

第八轴tm8将第六旋转元件n6(第二环形齿轮r2)、第七旋转元件n7(第三太阳齿轮s3)以及第十旋转元件n10(第四太阳齿轮s4)直接连接。

此外，四个离合器c1、c2、c3和c4布置在包括输入轴is和输出轴os在内的八根轴tm1到tm8中的至少两根轴相互选择性连接的位置处。

此外，两个制动器b1和b2布置在八根轴tm1到tm8中的至少一根轴可选择性与变速器壳体h连接的位置处。

将详细描述四个离合器c1到c4以及两个制动器b1到b2的布置。

第一离合器c1布置在第一轴tm1与第五轴tm5之间，并选择性地将第一轴tm1与第五轴tm5连接。

第二离合器c2布置在第三轴tm3与第六轴tm6之间，并选择性地将第三轴tm3与第六轴tm6连接。

第三离合器c3布置在第二轴tm2与第七轴tm7之间，并选择性地将第二轴tm2与第七轴tm7连接。

第四离合器c4布置在第二轴tm2与第五轴tm5之间，并选择性地将第二轴tm2与第五轴tm5连接。

第一制动器b1布置在第七轴tm7与变速器壳体h之间，并选择性地将第七轴tm7与变速器壳体h连接。

第二制动器b2布置在第四轴tm4与变速器壳体h之间，并选择性地将第四轴tm4与变速器壳体h连接。

参考图3，尽管第一离合器c1选择性地将第一轴tm1与第五轴tm5连接，但是第一轴tm1与输入轴is持续地直接连接，从而使第一离合器c1将输入轴is与第五轴tm5连接，并且第五轴tm5操作为输入元件。

包括第一离合器c1、第二离合器c2、第三离合器c3、第四离合器c4、第一制动器b1和第二制动器b2的控制元件可以是通过液压操作的湿式多片摩擦元件。

图4是根据本发明的第二示例性实施例的行星齿轮系中在各个档位相应的摩擦元件的工作图。

参考图4，在根据本发明的第二示例性实施例的行星齿轮系中，在各个速度档位操作作为控制元件的第一离合器c1、第二离合器c2、第三离合器c3、第四离合器c4、第一制动器b1和第二制动器b2中的三个控制元件。本发明的第二示例性实施例可以实现一个倒车速度档位和十一个前进速度档位。

第三离合器c3、第四离合器c4和第一制动器b1在第一前进速度档位d1被操作。

在第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接，并且第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第七轴tm7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的扭矩被变换到第一前进速度档位，并且第一前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第二离合器c2、第四离合器c4和第一制动器b1在第二前进速度档位d2被操作。

在第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，并且第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第七轴tm7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的扭矩被变换到第二前进速度档位，并且第二前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第四离合器c4和第一制动器b1在第三前进速度档位d3被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，并且第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第七轴tm7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的扭矩被变换到第三前进速度档位，并且第三前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第一制动器b1和第二制动器b2在第四前进速度档位d4被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第七轴tm7和第四轴tm4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的扭矩被变换到第四前进速度档位，并且第四前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第二离合器c2和第一制动器b1在第五前进速度档位d5被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，并且第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第七轴tm7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的扭矩被变换到第五前进速度档位，并且第五前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第二离合器c2和第二制动器b2在第六前进速度档位d6被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，并且第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第四轴tm4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的扭矩被变换到第六前进速度档位，并且第六前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第二离合器c2和第三离合器c3在第七前进速度档位d7被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，并且第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接的状态下，整个行星齿轮组pg1、pg2、pg3和pg4一体地旋转。此外，通过第一轴tm1和第五轴tm5输入的扭矩按照输入的进行输出，从而形成第七前进速度，并将输入的扭矩输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第一离合器c1、第三离合器c3和第二制动器b2在第八前进速度档位d8被操作。

在第一轴tm1通过第一离合器c1的操作与第五轴tm5连接，并且第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1和第五轴tm5。此外，第四轴tm4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的扭矩被变换到第八前进速度档位，并且第八前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第二离合器c2、第三离合器c3和第二制动器b2在第九前进速度档位d9被操作。

在第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，并第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第四轴tm4通过第二制动器b2的操作而操作为固定元件。因此，输入轴is的扭矩被变换到第九前进速度档位，并且第九前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第三离合器c3、第四离合器c4和第二制动器b2在第十前进速度档位d10被操作。

在第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接，并且第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第四轴tm4通过第二制动器b2的操作而操作为固定元件。因此，输入轴is的扭矩被变换到第十前进速度档位，并且第十前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第二离合器c2、第四离合器c4和第二制动器b2在第十一前进速度档位d11被操作。

在第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，并且第二轴tm2通过第四离合器c4的操作与第五轴tm5连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第四轴tm4通过第二制动器b2的操作而操作为固定元件。因此，输入轴is的扭矩被变换到第十一前进速度档位，并且第十一前进速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

第二离合器c2、第三离合器c3和第一制动器b1在倒车速度档位rev被操作。

在第三轴tm3通过第二离合器c2的操作与第六轴tm6连接，并且第二轴tm2通过第三离合器c3的操作与第七轴tm7连接的状态下，输入轴is的扭矩被输入到第一轴tm1。此外，第七轴tm7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的扭矩被变换到倒车速度档位，并且倒车速度档位被输出到与第六轴tm6连接的输出轴os。

根据本发明的各种实施例的行星齿轮系通过结合四个行星齿轮组pg1、pg2、pg3和pg4和六个控制元件，实现至少十一个前进速度档位和一个倒车速度档位。

此外，根据本发明的各种实施例的行星齿轮系通过自动变速器的多个速度档位来实现适用于发动机转速的档位，并通过使用发动机低转速来提高驾驶稳定性。

此外，根据本发明的各种实施例的行星齿轮系通过自动变速器的多个速度档位来最大化发动机传动效率，并改善动力传输性能和燃料消耗。

已经为阐释和说明的目的呈现了本发明的特定示例性实施例的上文描述。其不旨在是穷举或将本发明限制于所公开精确形式，并且显然，鉴于上述教导能够进行许多修改和变化。为了解释本发明的特定的原理，选择并描述示例性实施例，从而使得本领域的其他技术人员能够实现和利用本发明的各种示例性实施例，以及其各种变化和修改。本发明的范围旨在由所附权利要求和其等效物进行界定。