用于车辆的自动变速器的行星齿轮系的制作方法

本申请要求2015年5月13日提交的韩国专利申请第10-2015-0066916号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器，更具体而言，涉及这样一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系：其能够使用最少数量的配置部件实现九个前进挡位，通过增加换挡比的范围而提高动力传递性能和燃料效率，并且确保挡位之间的级间比的线性化。

背景技术：

近期，上升的油价使得汽车厂商要努力符合全球范围内的提高燃料效率的需求。具体而言，对于发动机，制造商已经做出努力以通过减小发动机的尺寸来减小车辆的重量并提高燃料效率。

因此，人们正在对发动机进行通过缩小尺寸来减小重量并提高燃料效率的研究，并且人们还进行了通过实施多速度挡位的自动变速器来最大化燃料效率以同时确保可驾驶性和竞争力的研究。

然而，对于自动变速器，随着挡位的数量增加，其内部部件的数量也增加，导致自动变速器可能难以安装，制造成本和重量可能增加，并且其动力传递效率也可能下降。

因此，为了增加通过实施具有多挡位的自动变速器而提高燃料效率的效果，研发出利用少量部件而能够使效率最大化的行星齿轮系将是非常重要的。

在此方面，最近已经实现了八速自动变速器，对于可以实现八速或更多速度挡位的行星齿轮系的研究和开发正在积极地进行着。

然而，对于当前的八速自动变速器，换挡比的范围维持在6.5至 7.5的水平，因此存在着这样的问题：当前的八速自动变速器不具有显著的提高燃料效率的效果。

因此，在八速自动变速器的换挡比的范围增加至9.0或更高的情况下，由于不能确保挡位之间的级间比的线性化，发动机的驱动效率和车辆的驾驶性会下降。因此，需要研发具有九速或更多速度挡位的高效自动变速器。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其利用最小数量的配置部件而能够实现九个前进挡位和一个倒车挡位；并且通过增加换挡比的范围而提高动力传递性能和燃料效率；以及能够确保挡位之间的级间比的线性化。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：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，其接收来自发动机的动力；输出轴，其输出速度改变了的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及六个控制元件，其设置在旋转元件之间，以及设置在旋转元件与变速器壳体选择性地连接的位置，其中，输入轴可以与第四旋转元件直接地连接，并且同时选择性地与第十一旋转元件连接，输出轴可以直接地连接至第八旋转元件和第十二旋转元件，第九旋转元件可以直接与第十一旋转元件连接，第三旋转元件可以选择性地与第十旋转元件连接，第二旋转元件可以直接与第六旋转元件连接，第一旋转元件可以直接地连接至变速器壳体，并且六个控制元件中的三个控制元件被操作为实现九个前进挡位和至少一个倒车挡位。

第五旋转元件可以选择性地与变速器壳体连接，并且可以同时选择性地与第十旋转元件连接，第七旋转元件可以选择性地与变速器壳体连接，并且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中的至少两个旋转元件可以选择性地被连接。

第一行星齿轮组中的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈，第二行星齿轮组中的第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈，第三行星齿轮组中的第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈，并且第四行星齿轮组中的第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈。

所述六个控制元件包括两个制动器和四个离合器。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收来自发动机的动力；输出轴，其输出速度改变了的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；六个控制元件，其设置在旋转元件之间，以及设置在旋转元件选择性地与变速器壳体连接的位置，第一旋转轴，其包括第一旋转元件，并且直接地连接至变速器壳体；第二旋转轴，其包括第二旋转元件和第六旋转元件；第三旋转轴，其包括第三旋转元件；第四旋转轴，其包括第四旋转元件，并且直接与输入轴连接；第五旋转轴，其包括第五旋转元件，并且选择性地与变速器壳体连接，并且同时选择性地与第二旋转轴和第四旋转轴中的至少一个连接；第六旋转轴，其包括第七旋转元件，并且选择性地与变速器壳体连接；第七旋转轴，其包括第八旋转元件和第十二旋转元件，并且直接与输出轴连接；第八旋转轴，其包括第九旋转元件和第十一旋转元件，并且选择性地与第四旋转轴连接；以及第九旋转轴，其包括第十旋转元件，并且选择性地连接第三旋转轴以及选择性地连接第五旋转轴。

第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其中，第一旋转元件可以是第一太阳轮，第二旋转元件可以是第一行星架，并且第三旋转元件可以是第一内齿圈，第二行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其中，第四旋转元件可以是第二太阳轮，第五旋转元件可以是第二行星架，并且第六旋转元件可以是第二内齿圈，第三行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其中，第七旋转元件可以是第三太阳轮，第八旋转元件可以是第三行星架，并且第九旋转元件可以是第三内齿圈，并且第四行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其中，第十旋转元件可以是第四太阳轮，第十一旋转元件可以是第四行星架，并且第十二旋转元件可以是第四内齿圈。

六个控制元件可以包括：第一离合器，其选择性地连接第四旋转轴与第五旋转轴；第二离合器，其选择性地连接第四旋转轴与第八旋转轴；第三离合器，其选择性地连接第五旋转轴与第九旋转轴；第四离合器，其选择性地连接第三旋转轴与第九旋转轴；第一制动器，其选择性地连接第五旋转轴与变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第六旋转轴和变速器壳体。

六个控制元件可以包括：第一离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第五旋转轴；第二离合器，其选择性地连接第四旋转轴与第八旋转轴；第三离合器，其选择性地连接第五旋转轴与第九旋转轴；第四离合器，其选择性地连接第三旋转轴与第九旋转轴；第一制动器，其选择性地连接第五旋转轴与变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第八旋转轴与变速器壳体。

通过选择性地操作六个控制元件而实现的挡位可以包括：第一前进挡位，其可以通过同时操作第三离合器、第四离合器以及第二制动器而实现；第二前进挡位，其可以通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而实现；第三前进挡位，其可以通过同时操作第一离合器、第四离合器以及第二制动器而实现；第四前进挡位，其可以通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第二制动器而实现；第五前进挡位，其可以通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第四离合器而实现；第六前进挡位，其可以通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第三离合器而实现；第七前进挡位，其可以通过同时操 作第二离合器、第三离合器以及第四离合器而实现；第八前进挡位，其可以通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第一制动器而实现；第九前进挡位，其可以通过同时操作第二离合器、第四离合器以及第一制动器而实现；以及倒车挡位，其可以通过同时操作第四离合器、第一制动器以及第二制动器而实现。

通过选择性地操作六个控制元件而实现的挡位可以包括：第一前进挡位，其可以通过同时操作第三离合器、第四离合器以及第二制动器而实现；第二前进挡位，其可以通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而实现；第三前进挡位，其可以通过同时操作第一离合器、第四离合器以及第二制动器而实现；第四前进挡位，其可以通过同时操作第二离合器、第四离合器以及第二制动器而实现；第五前进挡位，其可以通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第四离合器而实现；第六前进挡位，其可以通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第三离合器而实现；第七前进挡位，其可以通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第四离合器而实现；第八前进挡位，其可以通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第一制动器而实现；第九前进挡位，其可以通过同时操作第二离合器、第四离合器以及第一制动器而实现；以及倒车挡位，其可以通过同时操作第四离合器、第一制动器以及第二制动器而实现。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收来自发动机的动力；输出轴，其输出速度改变了的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；第一旋转轴，其包括第一旋转元件，并且直接地连接至变速器壳体；第二旋转轴，其包括第二旋转元件和第六旋转元件；第三旋转轴，其包括第三旋转元件；第四旋转轴，其包括第四旋转元件，并且直接与输入轴连接；第五旋转轴，其包括第五旋转元件，并且选择性地与变速器壳体连接，并且同时选择性地与第四旋转轴连接；第六旋转轴，其包括第七旋转元件，并且 选择性地与变速器壳体连接；第七旋转轴，其包括第八旋转元件和第十二旋转元件，并且直接与输出轴连接；第八旋转轴，其包括第九旋转元件和第十一旋转元件，并且选择性地与第四旋转轴连接；第九旋转轴，其包括第十旋转元件，并且选择性地连接第三旋转轴以及选择性地连接第五旋转轴；第一离合器，其选择性地连接第四旋转轴与第五旋转轴；第二离合器，其选择性地连接第四旋转轴与第八旋转轴；第三离合器，其选择性地连接第五旋转轴与第九旋转轴；第四离合器，其选择性地连接第三旋转轴与第九旋转轴；第一制动器，其选择性地连接第五旋转轴与变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第六旋转轴和变速器壳体。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收来自发动机的动力；输出轴，其输出速度改变了的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；第一旋转轴，其包括第一旋转元件，并且直接地连接至变速器壳体；第二旋转轴，其包括第二旋转元件和第六旋转元件；第三旋转轴，其包括第三旋转元件；第四旋转轴，其包括第四旋转元件，并且直接与输入轴连接；第五旋转轴，其包括第五旋转元件，并且选择性地与变速器壳体连接，并且同时选择性地与第二旋转轴连接；第六旋转轴，其包括第七旋转元件，并且选择性地与变速器壳体连接；第七旋转轴，其包括第八旋转元件和第十二旋转元件，并且直接与输出轴连接；第八旋转轴，其包括第九旋转元件和第十一旋转元件，并且选择性地与第四旋转轴连接；第九旋转轴，其包括第十旋转元件，并且选择性地连接第三旋转轴并且选择性地连接第五旋转轴；第一离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第五旋转轴；第二离合器，其选择性地连接第四旋转轴与第八旋转轴；第三离合器，其选择性地连接第五旋转轴与第九旋转轴；第四离合器，其选择性地连接第三旋转轴与第九旋转轴；第一制动器，其选择性地连接第五旋转轴与变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第 六旋转轴和变速器壳体。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收来自发动机的动力；输出轴，其输出速度改变了的动力；第一行星齿轮组，其可以是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，其可以是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；第三行星齿轮组，其可以是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；第四行星齿轮组，其可以是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；第一旋转轴，其包括第一太阳轮，并且直接地连接至变速器壳体；第二旋转轴，其包括第一行星架和第二内齿圈；第三旋转轴，其包括第一内齿圈；第四旋转轴，其包括第二太阳轮，并且直接与输入轴连接；第五旋转轴，其包括第二行星架，并且选择性地与变速器壳体连接，并且同时选择性地与第四旋转轴连接；第六旋转轴，其包括第三太阳轮，并且选择性地与变速器壳体连接；第七旋转轴，其包括第三行星架和第四内齿圈，并且直接与输出轴连接；第八旋转轴，其包括第三内齿圈和第四行星架，并且选择性地与第四旋转轴连接；第九旋转轴，其包括第四太阳轮，并且选择性地连接至第三旋转轴和选择性地连接第五旋转轴；以及六个控制元件，其设置在旋转轴之间，以及设置在旋转轴选择性地与变速器壳体连接的位置。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收来自发动机的动力；输出轴，其输出速度改变了的动力；第一行星齿轮组，其可以是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，其可以是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；第三行星齿轮组，其可以是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；第四行星齿轮组，其可以是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；第一旋转轴，其包括第一太阳轮，并且直接地连接至变速器壳体；第二旋转轴，其包括第一行星架和第二内齿圈；第三旋转轴，其包括第一内齿圈；第四旋转轴，其包括第二太阳轮，并且直接与输 入轴连接；第五旋转轴，其包括第二行星架，并且选择性地与变速器壳体连接，并且同时选择性地与第二旋转轴连接；第六旋转轴，其包括第三太阳轮，并且选择性地与变速器壳体连接；第七旋转轴，其包括第三行星架和第四内齿圈，并且直接与输出轴连接；第八旋转轴，其包括第三内齿圈和第四行星架，并且选择性地与第四旋转轴连接；第九旋转轴，其包括第四太阳轮，并且选择性地连接第三旋转轴和选择性地连接第五旋转轴；以及六个控制元件，其设置在旋转轴之间，以及设置在旋转轴选择性地与变速器壳体连接的位置。

根据本发明的各个实施方案，通过使用六个控制元件而对四个行星齿轮组(其是简单行星齿轮组)进行组合，能够实现九个前进挡位和一个倒车挡位的挡位。

另外，换挡比的范围是9.0或更大，从而将发动机的驱动效率最大化。

此外，高效地实现了多挡位并且确保了挡位之间的级间比线性化，从而提高了可驾驶性，例如换挡操作之前或之后的加速性能以及发动机转速的节律感。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。本文所指的混合动力车辆为具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。

本发明的方法和装置具有其他的特征和益处，根据并入本文的附图和随后的具体实施方案，这些特征和益处将是显而易见的，或者在并入本文的附图和随后的具体实施方案中这些特征和益处得到了详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为根据本发明的示例性行星齿轮系的配置图；

图2为根据本发明的示例性行星齿轮系的配置图；

图3为示出了通过将各个控制元件应用至根据本发明的示例性行星齿轮系中而实现的各个挡位的操作图。

应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其呈现了某种程度上经过简化的说明本发明的基本原理的各个特征。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被示出在附图中并描述如下。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种可替选形式、修改形式、等同形式及其它实施方案。

图1为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的配置图。

参见图1，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系包括：设置在相同轴向上的第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4；输入轴IS；输出轴OS；直接地连接第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的各个旋转元件的九个旋转轴TM1至TM9；六个控制元件C1至C4和B1至B2；以及变速器壳体H。

此外，从输入轴IS输入的旋转动力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的相互操作而在速度上改变，之后经由输出轴OS输出。

各个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的次序进行布置。

输入轴IS为输入构件，来自发动机的曲轴的旋转动力由扭矩变换器而变换扭矩，然后该扭矩被输入。

输出轴OS是输出构件，并且其与输入轴IS同轴向地布置以传递驱动动力，并且将改变了转速的驱动动力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，并且包括作为旋转元件的第一太阳轮S1(其作为第一旋转元件N1)、第一行星架PC1(其作为第二旋转元件N2)和第一内齿圈R1(其作为第三旋转元件N3)，第一行星架PC1支撑第一小齿轮P1，第一小齿轮P1与作为第一旋转元件N1的第一太阳轮S1外啮合，第一内齿圈R1与第一小齿轮P1内啮合。

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(其作为第四旋转元件N4)、第二行星架PC2(其作为第五旋转元件N5)和第二内齿圈R2(其作为第六旋转元件N6)，第二行星架PC2支撑第二小齿轮P2，第二小齿轮P2与作为第四旋转元件N4的第二太阳轮S2外啮合，第二内齿圈R2与第二小齿轮P2内啮合。

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(其作为第七旋转元件N7)、第三行星架PC3(其作为第八旋转元件N8)和第三内齿圈R3(其作为第九旋转元件N9)，第三行星架PC3支撑第三小齿轮P3，第三小齿轮P3与作为第七旋转元件N7的第三太阳轮S3外啮合，第三内齿圈R3与第三小齿轮P3内啮合。

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(其作为第十旋转元件N10)、第四行星架PC4(其作为第十一旋转元件N11)和第四内齿圈R4(其作为第十二旋转元件N12)，第四行星架PC4支撑第四小齿轮P4，第四小齿轮P4与作为第十旋转元件N10的第四太阳轮S4外啮合，第四内齿圈R4与第四小齿轮P4内啮合。

当具有总共九个旋转轴TM1至TM9处于如下状态时，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工作：第二旋转元件N2与第六旋转元件N6直接地连接，第八旋转元件N8与第十二旋转元件N12直接地连接，以及第九旋转元件N9与第十一旋转元件N11直接地连接。

下面将描述九个旋转轴TM1至TM9的配置。

第一旋转轴TM1包括第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)，并且直接地连接至变速器壳体H。

第二旋转轴TM2包括第二旋转元件N2(第一行星架PC1)和第六旋转元件N6(第二内齿圈R2)。

第三旋转轴TM3包括第三旋转元件N3(第一内齿圈R1)。

第四旋转轴TM4包括第四旋转元件N4(第二太阳轮S2)，并且与输入轴IS直接地连接，从而总是作为输入元件工作。

第五旋转轴TM5包括第五旋转元件N5(第二行星架PC2)，并且与变速器壳体H选择性地连接，以及与第二旋转轴TM2和第四旋转轴TM4中的一个选择性地连接。

第六旋转轴TM6包括第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)，并且与变速器壳体H选择性地连接。

第七旋转轴TM7包括第八旋转元件N8(第三行星架PC3)和第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，并且与输出轴OS直接地连接从而总是作为输出元件工作。

第八旋转轴TM8包括第九旋转元件N9(第三内齿圈R3)和第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)，并且与第四旋转轴TM4选择性地连接。

第九旋转轴TM9包括第十旋转元件N10(第四太阳轮S4)，并且选择性地连接第三旋转轴TM3以及选择性地连接第五旋转轴TM5。

此外，作为控制元件的四个离合器C1、C2、C3和C4设置在旋转轴TM1至TM9中的旋转轴彼此选择性地连接的部分。

另外，作为控制元件的两个制动器B1和B2设置在旋转轴TM1至TM9中的旋转轴与变速器壳体H选择性地连接的部分。

下面将描述六个控制元件C1至C4和B1至B2的位置。

第一离合器C1设置在第四旋转轴TM4与第五旋转轴TM5之间，使得第四旋转轴TM4与第五旋转轴TM5彼此选择性地结合。

第二离合器C2设置在第四旋转轴TM4与第八旋转轴TM8之间，使得第四旋转轴TM4与第八旋转轴TM8彼此选择性地结合。

第三离合器C3插置在第五旋转轴TM5与第九旋转轴TM9之间，使得第五旋转轴TM5与第九旋转轴TM9彼此选择性地结合。

第四离合器C4插置在第三旋转轴TM3与第九旋转轴TM9之间，使得第三旋转轴TM3与第九旋转轴TM9彼此选择性地结合。

第一制动器B1插置在第五旋转轴TM5与变速器壳体H之间，使得第五旋转轴TM5可以作为选择性固定元件工作。

第二制动器B2插置在第六旋转轴TM6与变速器壳体H之间，使得第六旋转轴TM6可以作为选择性固定元件工作。

如上所述的包括第一、第二、第三和第四离合器C1、C2、C3和C4以及第一和第二制动器B1和B2的控制元件可以是通过液压来摩擦联接的多片液压摩擦联接单元。

图2为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的配置图。

在根据图1的各个实施方案的行星齿轮系中，第一离合器C1设置在第四旋转轴TM4与第五旋转轴TM5之间，但是在根据图2的各个实施方案的行星齿轮系中，第一离合器C1设置在第二旋转轴TM2与第五旋转轴TM5之间，如图2所示。

即，第一离合器C1将第二行星齿轮组PG2的三个旋转元件中的两个旋转元件选择性地连接，使得第二行星齿轮组PG2处于直接地连接状态，从而在图1和图2的各个实施方案之间，第一离合器C1的设置位置有区别，但是根据图1和图2的各个实施方案的第一离合器C1具有相同的功能。

图3为示出了应用于根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的在各个控制元件所实现的各个挡位的操作图。

如图3所示，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系，在各个挡位下通过对三个控制元件进行操作而执行换挡操作。在根据图1的各个实施方案的行星齿轮系情况下，如下所述实现换挡操作。

在第一前进速度的挡位1ST，同时操作第三离合器C3、第四离合器C4以及第二制动器B2。因此，在第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接、第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力输入至第四旋转轴TM4，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第一前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第二前进速度的挡位2ND，同时操作第一离合器C1、第三离合 器C3以及第二制动器B2。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第二前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第三前进速度的挡位3RD，同时操作第一离合器C1、第四离合器C4以及第二制动器B2。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第三前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第四前进速度的挡位4TH，同时操作第一离合器C1、第二离合器C2以及第二制动器B2。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第四前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

第四前进速度的挡位也可以通过控制其他控制元件而实现。

即，同时操作第二离合器C2、第四离合器C4以及第二制动器B2。因此，在第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第四前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第五前进速度的挡位5TH，同时操作第一离合器C1、第二离合器C2以及第四离合器C4。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、并且第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第五前进速度的换挡操作得以执行，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第六前进速度的挡位6TH，同时操作第一离合器C1、第二离合器C2以及第三离合器C3。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、并且第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第六前进速度的换挡操作得以执行，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第七前进速度的挡位7TH，同时操作第二离合器C2、第三离合器C3以及第四离合器C4。因此，在第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接、并且第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第七前进速度的换挡操作得以执行，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第八前进速度的挡位8TH，同时操作第二离合器C2、第三离合器C3以及第一制动器B1。因此，在第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第八前进速度的换挡操作得以执行，同时，第五旋转轴TM5通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴 TM7而输出。

在第九前进速度的挡位9TH，同时操作第二离合器C2、第四离合器C4以及第一制动器B1。因此，在第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第九前进速度的换挡操作得以执行，同时，第五旋转轴TM5通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在倒车挡位REV，同时操作第四离合器C4、第一制动器B1以及第二制动器B2。因此，在第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，倒车换挡操作得以执行，同时，第五旋转轴TM5和第六旋转轴TM6通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

此外，在根据图2的各个实施方案的行星齿轮系中，由于第一离合器C1设置在不同于根据图1的各个实施方案的第一离合器C1的设置位置，如下所述实现换挡操作。

在第一前进速度的挡位1ST，同时操作第三离合器C3、第四离合器C4以及第二制动器B2。因此，在第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接、第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力输入至第四旋转轴TM4，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第一前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第二前进速度的挡位2ND，同时操作第一离合器C1、第三离合器C3以及第二制动器B2。因此，在第二旋转轴TM2和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力经 过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第二前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第三前进速度的挡位3RD，同时操作第一离合器C1、第四离合器C4以及第二制动器B2。因此，在第二旋转轴TM2和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第三前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第四前进速度的挡位4TH，同时操作第一离合器C1、第二离合器C2以及第二制动器B2。因此，在第二旋转轴TM2和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第四前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

第四前进速度的挡位也可以通过控制其他控制元件而实现。

即，同时操作第二离合器C2、第四离合器C4以及第二制动器B2。因此，在第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第四前进速度的换挡操作得以执行，同时，第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第五前进速度的挡位5TH，同时操作第一离合器C1、第二离合器C2以及第四离合器C4。因此，在第二旋转轴TM2和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第四旋转轴TM4和第八 旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、并且第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第五前进速度的换挡操作得以执行，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第六前进速度的挡位6TH，同时操作第一离合器C1、第二离合器C2以及第三离合器C3。因此，在第二旋转轴TM2和第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而彼此连接、第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、并且第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第六前进速度的换挡操作得以执行，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第七前进速度的挡位7TH，同时操作第二离合器C2、第三离合器C3以及第四离合器C4。因此，在第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接、并且第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第七前进速度的换挡操作得以执行，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第八前进速度的挡位8TH，同时操作第二离合器C2、第三离合器C3以及第一制动器B1。因此，在第四旋转轴TM4和第八旋转轴TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、第五旋转轴TM5和第九旋转轴TM9通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第八前进速度的换挡操作得以执行，同时，第五旋转轴TM5通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在第九前进速度的挡位9TH，同时操作第二离合器C2、第四离合器C4以及第一制动器B1。因此，在第四旋转轴TM4和第八旋转轴 TM8通过第二离合器C2的操作而彼此连接、第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，用于第九前进速度的换挡操作得以执行，同时，第五旋转轴TM5通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

在倒车挡位REV，同时操作第四离合器C4、第一制动器B1以及第二制动器B2。因此，在第三旋转轴TM3和第九旋转轴TM9通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力经过第四旋转轴TM4而输入，随着第一旋转轴TM1作为固定元件工作，倒车换挡操作得以执行，同时，第五旋转轴TM5和第六旋转轴TM6通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，并且动力经过第七旋转轴TM7而输出。

根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系通过使用四个离合器C1、C2、C3和C4和两个制动器B1和B2来操作和控制四个行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4，可以实现九个前进速度和一个倒车速度的挡位。

另外，除了6/7、7/8和8/9前进挡位，全部的挡位之间的级间比是1.2或更大，确保了线性化，从而提高了可驾驶性，例如换挡操作之前和之后的加速性能以及发动机转速的节律感。

另外，换挡比的范围是9.0或更大，从而发动机的驱动效率最大化。

前面对本发明具体示例性实施方案的描述是出于说明和例证的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够利用并实现本发明的各种示例性实施方案及其各种可替选形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式来限定。