用於車輛的自動變速器的行星齒輪系的製作方法

2023-10-11 05:02:04 1

本發明要求2015年5月6日提交的韓國專利申請第10-2015-0063356號的優先權，該申請的全部內容結合於此用於通過該引用的所有目的。

技術領域

本發明涉及一種用於車輛的自動變速器，更具體而言，本發明涉及一種用於車輛的自動變速器的行星齒輪系，其能夠在利用最小化的配置來實現至少十個前進速度擋位的同時增大換擋比的跨度，從而提高動力傳遞性能和燃料效率並且保證換擋擋位的級間比的線性度。

背景技術：

近來，油價的上漲使得全世界的汽車製造商捲入了無休止的競爭中。具體地，就發動機而言，製造商在努力通過縮小發動機尺寸等等來降低重量並提高車輛的燃料效率。

為了上述目的，就發動機而言，進行了通過縮減尺寸來降低重量並提高燃料效率的研究；並且進行了利用自動變速器的多個速度擋位來同時保證可操作性與燃料效率的競爭力的研究。

然而，隨著自動變速器的傳輸速度擋位的數量增加，內部構件的數量也會增加，從而導致，自動變速器可能難以安裝，製造成本和重量可能會增加，並且動力傳遞效率可能會變差。

因此，為了通過多擋位(即，提供多個速度擋位)來增大燃料效率的增強效果，研製一種能夠利用少量的部件來實現最大化的效率的行星齒輪系是至關重要的。

結合上述問題，近來已經開始應用了8速自動變速器，並且對於能夠實現比8速自動變速器的換擋擋位更高的換擋擋位的行星齒輪系的研究和研製也在積極地進行著。

然而，由於最近的8速自動變速器將換擋比的跨度保持在6.5至7.5的水平，因此存在著燃料效率的增強效果不大的問題。

從而，當8速自動變速器的換擋比的跨度保持在9.0或者更大時，可能無法保證傳動比的級間比的線性度，因此會降低發動機的運轉效率和車輛的行駛性能。為了應付這個問題，需要研製一種9速或者具有更高速度擋位的高效率自動變速器。

公開於本發明的背景部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本發明的各個方面致力於提供一種用於車輛的自動變速器的行星齒輪系，其能夠在利用最小化的配置來實現至少十個前進擋和一個倒車擋的同時增大換擋比的跨度，從而提高動力傳遞性能和燃料效率並且保證換擋擋位的級間比的線性度。

根據本發明的各個方面，一種用於車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括：輸入軸，其接收發動機的動力；輸出軸，其輸出發動機的經切換的動力；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉元件、第二旋轉元件以及第三旋轉元件；第二行星齒輪組，其包括第四旋轉元件、第五旋轉元件以及第六旋轉元件；第三行星齒輪組，其包括第七旋轉元件、第八旋轉元件以及第九旋轉元件；第四行星齒輪組，其包括第十旋轉元件、第十一旋轉元件以及第十二旋轉元件；以及七個控制元件，其設置在旋轉元件之間，並且位於選擇性地連接旋轉元件與變速器殼體的位置處；其中，所述輸入軸在可以持續性地連接至所述第四旋轉元件的同時，選擇性地連接至所述第十二旋轉元件，所述輸出軸可以持續性地連接至所述第十一旋轉元件，所述第十一旋轉元件可以持續性地連接至所述第九旋轉元件，所述第八旋轉元件可以持續性地連接至所述第十二旋轉元件，所述第七旋轉元件可以持續性地連接至所述第三旋轉元件，所述第二旋轉元件可以持續性地連接至所述第六旋轉元件，並且當所述七個控制元件中的三個控制元件操作的時候，可以實現至少十個前進速度擋位和至少一個倒車速度擋位。

所述第五旋轉元件可以選擇性地連接至變速器殼體，所述第一旋轉元件可以選擇性地連接至變速器殼體，所述第十旋轉元件可以選擇性地連接至變速器殼體，所述輸出軸可以選擇性地連接至所述第一旋轉元件，並且所述第二行星齒輪組的第四旋轉元件、第五旋轉元件及第六旋轉元件中的至少兩個旋轉元件可以被選擇性地連接。

所述第一行星齒輪組的第一旋轉元件、第二旋轉元件以及第三旋轉元件可以為太陽輪、行星架以及內齒圈，所述第二行星齒輪組的第四旋轉元件、第五旋轉元件以及第六旋轉元件可以為太陽輪、行星架以及內齒圈，所述第三行星齒輪組的第七旋轉元件、第八旋轉元件以及第九旋轉元件可以為太陽輪、行星架以及內齒圈，並且所述第四行星齒輪組的第十旋轉元件、第十一旋轉元件以及第十二旋轉元件可以為太陽輪、行星架以及內齒圈。

根據本發明的各個方面，一種用於車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括：輸入軸，其接收發動機的動力；輸出軸，其輸出發動機的經切換的動力；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉元件、第二旋轉元件以及第三旋轉元件；第二行星齒輪組，其包括第四旋轉元件、第五旋轉元件以及第六旋轉元件；第三行星齒輪組，其包括第七旋轉元件、第八旋轉元件以及第九旋轉元件；第四行星齒輪組，其包括第十旋轉元件、第十一旋轉元件以及第十二旋轉元件；以及七個控制元件，其設置在旋轉元件之間，並且位於選擇性地連接旋轉元件與變速器殼體之間的位置處；第一旋轉軸，其包括所述第一旋轉元件，並且選擇性地連接至變速器殼體；第二旋轉軸，其包括所述第二旋轉元件和所述第六旋轉元件；第三旋轉軸，其包括所述第三旋轉元件和所述第七旋轉元件；第四旋轉軸，其包括所述第四旋轉元件，並且直接地連接至所述輸入軸；第五旋轉軸，其包括所述第五旋轉元件，所述第五旋轉軸在選擇性地連接至變速器殼體的同時，選擇性地連接至所述第二旋轉軸和所述第四旋轉軸中的至少一個；第六旋轉軸，其包括所述第八旋轉元件和所述第十二旋轉元件，並且選擇性地連接至所述第四旋轉軸；第七旋轉軸，其包括所述第九旋轉元件和所述第十一旋轉元件，所述第七旋轉軸在選擇性地連接至所述第一旋轉軸的同時，直接地連接至所述輸出軸；以及第八旋轉軸，其包括所述第十旋轉元件，並且 選擇性地連接至變速器殼體。

所述第一行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，所述第一旋轉元件可以為第一太陽輪，所述第二旋轉元件可以為第一行星架，並且所述第三旋轉元件可以為第一內齒圈，所述第二行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，所述第四旋轉元件可以為第二太陽輪，所述第五旋轉元件可以為第二行星架，並且所述第六旋轉元件可以為第二內齒圈，所述第三行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，所述第七旋轉元件可以為第三太陽輪，所述第八旋轉元件可以為第三行星架，並且所述第九旋轉元件可以為第三內齒圈，所述第四行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，所述第十旋轉元件可以為第四太陽輪，所述第十一旋轉元件可以為第四行星架，並且所述第十二旋轉元件可以為第四內齒圈。

所述七個控制元件可以包括：第一離合器，其選擇性地連接所述第一旋轉軸與所述第七旋轉軸；第二離合器，其選擇性地連接所述第四旋轉軸與所述第六旋轉軸；第三離合器，其選擇性地連接所述第四旋轉軸與所述第五旋轉軸；第四離合器，其選擇性地連接所述第三旋轉軸與所述第五旋轉軸；第一制動器，其選擇性地連接所述第五旋轉軸和所述變速器殼體；第二制動器，其選擇性地連接所述第一旋轉軸和所述變速器殼體；以及第三制動器，其選擇性地連接所述第八旋轉軸與所述變速器殼體。

所述七個控制元件可以包括：第一離合器，其選擇性地連接所述第一旋轉軸與所述第七旋轉軸；第二離合器，其選擇性地連接所述第四旋轉軸與所述第六旋轉軸；第三離合器，其選擇性地連接所述第二旋轉軸與所述第五旋轉軸；第四離合器，其選擇性地連接所述第三旋轉軸與所述第五旋轉軸；第一制動器，其選擇性地連接所述第五旋轉軸和所述變速器殼體；第二制動器，其選擇性地連接所述第一旋轉軸和所述變速器殼體；以及第三制動器，其選擇性地連接所述第八旋轉軸與所述變速器殼體。

通過所述七個控制元件的選擇性操作而實現的換擋擋位可以包括：第一前進擋位，其通過所述第四離合器、所述第二制動器以及所述第三制動器的同時操作來實現；第二前進擋位，其通過所述第三離 合器、所述第四離合器以及所述第三制動器的同時操作來實現；第三前進擋位，其通過所述第三離合器、所述第二制動器以及所述第三制動器的同時操作來實現；第四前進擋位，其通過所述第二離合器、所述第三離合器以及所述第三制動器的同時操作來實現；第五前進擋位，其通過所述第二離合器、所述第三離合器以及所述第二制動器的同時操作來實現；第六前進擋位，其通過所述第二離合器、所述第三離合器以及所述第四離合器的同時操作來實現；第七前進擋位，其通過所述第二離合器、所述第四離合器以及所述第二制動器的同時操作來實現；第八前進擋位，其通過所述第二離合器、所述第四離合器以及所述第一制動器的同時操作來實現；第九前進擋位，其通過所述第二離合器、所述第一制動器以及所述第二制動器的同時操作來實現；第十前進擋位，其通過所述第一離合器、所述第二離合器以及所述第一制動器的同時操作來實現；以及倒車擋位，其通過所述第一制動器、所述第二制動器以及所述第三制動器的同時操作來實現。

根據本發明的各個方面，一種用於車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括：輸入軸，其接收發動機的動力；輸出軸，其輸出發動機的經切換的動力；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉元件、第二旋轉元件以及第三旋轉元件；第二行星齒輪組，其包括第四旋轉元件、第五旋轉元件以及第六旋轉元件；第三行星齒輪組，其包括第七旋轉元件、第八旋轉元件以及第九旋轉元件；第四行星齒輪組，其包括第十旋轉元件、第十一旋轉元件以及第十二旋轉元件；第一旋轉軸，其包括所述第一旋轉元件，並且選擇性地連接至變速器殼體；第二旋轉軸，其包括所述第二旋轉元件和所述第六旋轉元件；第三旋轉軸，其包括所述第三旋轉元件和所述第七旋轉元件；第四旋轉軸，其包括所述第四旋轉元件，並且直接地連接至所述輸入軸；第五旋轉軸，其包括所述第五旋轉元件，所述第五旋轉軸在選擇性地連接至變速器殼體的同時，選擇性地連接至所述第四旋轉軸；第六旋轉軸，其包括所述第八旋轉元件和所述第十二旋轉元件，並且選擇性地連接至所述第四旋轉軸；第七旋轉軸，其包括所述第九旋轉元件和所述第十一旋轉元件，所述第七旋轉軸在選擇性地連接至所述第一旋轉軸的同時，直接地連接至所述輸出軸；以及第八旋轉軸，其包括所述第十旋轉元件，並且 選擇性地連接至變速器殼體；第一離合器，其選擇性地連接所述第一旋轉軸與所述第七旋轉軸；第二離合器，其選擇性地連接所述第四旋轉軸與所述第六旋轉軸；第三離合器，其選擇性地連接所述第四旋轉軸與所述第五旋轉軸；第四離合器，其選擇性地連接所述第三旋轉軸與所述第五旋轉軸；第一制動器，其選擇性地連接所述第五旋轉軸和所述變速器殼體；第二制動器，其選擇性地連接所述第一旋轉軸和所述變速器殼體；以及第三制動器，其選擇性地連接所述第八旋轉軸與所述變速器殼體。

根據本發明的各個方面，一種用於車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括：輸入軸，其被施加發動機的動力；輸出軸，其輸出經切換的動力；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉元件、第二旋轉元件以及第三旋轉元件；第二行星齒輪組，其包括第四旋轉元件、第五旋轉元件以及第六旋轉元件；第三行星齒輪組，其包括第七旋轉元件、第八旋轉元件以及第九旋轉元件；第四行星齒輪組，其包括第十旋轉元件、第十一旋轉元件以及第十二旋轉元件；第一旋轉軸，其包括所述第一旋轉元件，並且選擇性地連接至變速器殼體；第二旋轉軸，其包括所述第二旋轉元件和所述第六旋轉元件；第三旋轉軸，其包括所述第三旋轉元件和所述第七旋轉元件；第四旋轉軸，其包括所述第四旋轉元件，並且直接地連接至所述輸入軸；第五旋轉軸，其包括所述第五旋轉元件，所述第五旋轉軸在選擇性地連接至變速器殼體的同時，選擇性地連接至所述第二旋轉軸；第六旋轉軸，其包括所述第八旋轉元件和所述第十二旋轉元件，並且選擇性地連接至所述第四旋轉軸；第七旋轉軸，其包括所述第九旋轉元件和所述第十一旋轉元件，所述第七旋轉軸在選擇性地連接至所述第一旋轉軸的同時，直接地連接至所述輸出軸；以及第八旋轉軸，其包括所述第十旋轉元件，並且選擇性地連接至變速器殼體；第一離合器，其選擇性地連接所述第一旋轉軸與所述第七旋轉軸；第二離合器，其選擇性地連接所述第四旋轉軸與所述第六旋轉軸；第三離合器，其選擇性地連接所述第二旋轉軸與所述第五旋轉軸；第四離合器，其選擇性地連接所述第三旋轉軸與所述第五旋轉軸；第一制動器，其選擇性地連接所述第五旋轉軸和所述變速器殼體；第二制動器，其選擇性地連接所述第一旋轉軸和所述變 速器殼體；以及第三制動器，其選擇性地連接所述第八旋轉軸與所述變速器殼體。

根據本發明的各個方面，一種用於車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括：輸入軸，其接收發動機的動力；輸出軸，其輸出發動機的經切換的動力；第一行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第一太陽輪、第一行星架以及第一內齒圈；第二行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第二太陽輪、第二行星架以及第二內齒圈；第三行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第三太陽輪、第三行星架以及第三內齒圈；第四行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第四太陽輪、第四行星架以及第四內齒圈；第一旋轉軸，其包括所述第一太陽輪並且選擇性地連接至變速器殼體；第二旋轉軸，其包括所述第一行星架和所述第二內齒圈；第三旋轉軸，其包括所述第一內齒圈和所述第三太陽輪；第四旋轉軸，其包括所述第二太陽輪，並且直接地連接至所述輸入軸；第五旋轉軸，其包括所述第二行星架，所述第五旋轉軸在選擇性地連接至變速器殼體的同時，選擇性地連接至所述第四旋轉軸；第六旋轉軸，其包括所述第三行星架和所述第四內齒圈，並且選擇性地連接至所述第四旋轉軸；第七旋轉軸，其包括所述第三內齒圈和所述第四行星架，所述第七旋轉軸在選擇性地連接至所述第一旋轉軸的同時，直接地連接至所述輸出軸；第八旋轉軸，其包括所述第四太陽輪，並且選擇性地連接至變速器殼體；以及七個控制元件，其設置在旋轉軸之間，並且位於選擇性地連接旋轉軸與變速器殼體的位置處。

根據本發明的各個方面，一種用於車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括：輸入軸，其接收發動機的動力；輸出軸，其輸出發動機的經切換的動力；第一行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第一太陽輪、第一行星架以及第一內齒圈；第二行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第二太陽輪、第二行星架以及第二內齒圈；第三行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第三太陽輪、第三行星架以及第三內齒圈；第四行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第四太陽輪、第四行星架以及第四內齒圈；第一旋轉軸，其包括所述第一太陽輪並且選擇性地連接至變速器殼體； 第二旋轉軸，其包括所述第一行星架和所述第二內齒圈；第三旋轉軸，其包括所述第一內齒圈和所述第三太陽輪；第四旋轉軸，其包括所述第二太陽輪，並且直接地連接至所述輸入軸；第五旋轉軸，其包括所述第二行星架，所述第五旋轉軸在選擇性地連接至變速器殼體的同時，選擇性地連接至所述第二旋轉軸；第六旋轉軸，其包括所述第三行星架和所述第四內齒圈，並且選擇性地連接至所述第四旋轉軸；第七旋轉軸，其包括所述第三內齒圈和所述第四行星架，所述第七旋轉軸在選擇性地連接至所述第一旋轉軸的同時，直接地連接至所述輸出軸；第八旋轉軸，其包括所述第四太陽輪，並且選擇性地連接至變速器殼體；以及七個控制元件，其設置在旋轉軸之間，並且位於選擇性地連接旋轉軸與變速器殼體的位置處。

根據本發明的各個實施方案，通過利用七個摩擦元件結合由簡單行星齒輪組配置而成的四個行星齒輪組，能夠實現至少十個前進(即，向前行進)擋位和一個倒車擋位。

此外，通過將換擋比的跨度確保為9.0或者更大，能夠使得發動機的運行效率最大化。

此外，通過實現高效率的多擋位化並且保證換擋擋位的級間比的線性度，能夠提高行駛性能，例如換擋之前和換擋之後的加速以及發動機轉速的節律感。

應當理解，此處所使用的術語「車輛」或「車輛的」或其它類似術語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(SUV)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船隻，航空器等等，並且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源於非石油能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

本發明的方法和裝置具有其它的特性和優點，根據併入本文中的附圖和隨後的具體實施方案，這些特性和優點將是顯而易見的，或者將進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方案共同用於解釋本發明的特定原理。

附圖說明

圖1為根據本發明的示例性行星齒輪系的配置圖。

圖2為根據本發明的示例性行星齒輪系的配置圖。

圖3為應用於根據本發明的示例性行星齒輪系的每個控制元件對於每個換擋擋位的操作圖。

應當理解，所附附圖並非是按照比例，而是圖示性地簡化呈現各種特徵以顯示本發明的基本原理。本發明所公開的本發明的具體設計特徵(包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀)將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。

具體實施方式

下面將詳細參考本發明的各個實施方案，這些實施方案的示例被顯示在附圖中並描述如下。儘管本發明將與示例性實施方案相結合進行描述，應當理解本說明書並非旨在將本發明限制為那些示例性實施方案。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和範圍之內的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。

圖1為根據本發明各個實施方案的行星齒輪系的配置圖。

參考圖1，根據本發明各個實施方案的行星齒輪系包括：第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4，各行星齒輪組設置在相同的軸線上；輸入軸IS；輸出軸OS；八個旋轉軸TM1至TM8，其將第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4的每個旋轉元件直接地彼此連接；七個摩擦元件C1至C4和B1至B3；以及變速器殼體H。

此外，從輸入軸IS輸入的旋轉動力通過第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4的互補操作而改變，並且經過輸出軸OS輸出。

每個簡單行星齒輪組從發動機側按照第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4的次序進行設置。

輸入軸IS為輸入構件，並且其接收來自發動機曲軸的旋轉動力的同時，旋轉動力經過扭矩變換器的扭矩變換。

輸出軸OS為輸出構件，其與輸入軸IS設置在相同的軸線上，以經由差動裝置將經改變的驅動扭矩傳遞至驅動軸。

第一行星齒輪組PG1(其為單小齒輪行星齒輪組)配置為包括作為旋轉元件的第一太陽輪S1、第一行星架PC1以及第一內齒圈R1，所述第一太陽輪S1為第一旋轉元件N1；所述第一行星架PC1為第二旋轉元件N2，所述第二旋轉元件N2支撐與第一太陽輪S1(其為第一旋轉元件N1)外嚙合的第一小齒輪P1；所述第一內齒圈R1為第三旋轉元件N3，所述第三旋轉元件N3與第一小齒輪P1內嚙合。

第二行星齒輪組PG2為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第二太陽輪S2、第二行星架PC2以及第二內齒圈R2，所述第二太陽輪S2為第四旋轉元件N4；所述第二行星架PC2為第五旋轉元件N5，所述第五旋轉元件N5支撐與第二太陽輪S2(其為第四旋轉元件N4)外嚙合的第二小齒輪P2；所述第二內齒圈R2為第六旋轉元件N6，所述第六旋轉元件N6與第二小齒輪P2內嚙合。

第三行星齒輪組PG3為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第三太陽輪S3、第三行星架PC3以及第三內齒圈R3，所述第三太陽輪S3為第七旋轉元件N7；所述第三行星架PC3為第八旋轉元件，所述第八旋轉元件支撐與第三太陽輪S3(其為第七旋轉元件N7)外嚙合的第三小齒輪P3；所述第三內齒圈R3為第九旋轉元件N9，所述第九旋轉元件N9與第三小齒輪P3內嚙合。

第四行星齒輪組PG4為單小齒輪行星齒輪組，並且包括第四太陽輪S4、第四行星架PC4以及第四內齒圈R4，所述第四太陽輪S4為第十旋轉元件N10；所述第四行星架PC4為第十一旋轉元件N11，所述第十一旋轉元件N11支撐與第四太陽輪S4(其為第十旋轉元件N10)外嚙合的第四小齒輪P4；所述第四內齒圈R4為第十二旋轉元件N12，所述第十二旋轉元件N12與第四小齒輪P4內嚙合。

在第二旋轉元件N2直接地連接至第六旋轉元件N6，第三旋轉元件N3直接地連接至第七旋轉元件N7，第八旋轉元件N8直接地連接至第十二旋轉元件N12，第九旋轉元件N9直接地連接至第十一旋轉元 件N11的時候，第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4工作，並且保持總共八個旋轉軸TM1至TM8。

下面將對八個旋轉軸TM1至TM8的配置進行描述。

第一旋轉軸TM1配置為包括第一旋轉元件N1(第一太陽輪S1)，並且選擇性地連接至變速器殼體H。

第二旋轉軸TM2配置為包括第二旋轉元件N2(第一行星架PC1)和第六旋轉元件N6(第二內齒圈R2)。

第三旋轉軸TM3配置為包括第三旋轉元件N3(第一內齒圈R1)和第七旋轉元件N7(第三太陽輪S3)。

第四旋轉軸TM4配置為包括第四旋轉元件N4(第二太陽輪S2)，並且直接地連接至輸入軸IS以作為輸入元件而持續性地工作。

第五旋轉軸TM5配置為包括第五旋轉元件N5(第二行星架PC2)，所述第五旋轉軸TM5在選擇性地連接至變速器殼體H的同時，選擇性地連接至第二旋轉軸TM2和第四旋轉軸TM4中的任意一個。

第六旋轉軸TM6配置為包括第八旋轉元件N8(第三行星架PC3)和第十二旋轉元件N12(第四內齒圈R4)。

第七旋轉軸TM7配置為包括第九旋轉元件N9(第三內齒圈R3)和第十一旋轉元件N11(第四行星架PC4)，所述第七旋轉軸TM7在選擇性地連接至第一旋轉軸TM1的同時，直接地連接至輸出軸OS以作為輸出元件工作。

第八旋轉軸TM8配置為包括第十旋轉元件N10(第四太陽輪S4)，並且選擇性地連接至變速器殼體H。

此外，在旋轉軸TM1至TM8當中，在旋轉軸之間選擇性地連接的部件設置有作為控制元件的四個離合器C1、C2、C3以及C4。

此外，在旋轉軸TM1至TM8當中，在選擇性地連接至變速器殼體H的部件設置有作為控制元件的三個制動器B1、B2以及B3。

下面將對七個控制元件C1至C4以及B1至B3的設置位置進行描述。

第一離合器C1設置在第一旋轉軸TM1與第七旋轉軸TM7之間，從而使得第一旋轉軸TM1與第七旋轉軸TM7選擇性地結合。

第二離合器C2設置在第四旋轉軸TM4與第六旋轉軸TM6之間，從而使得第四旋轉軸TM4與第六旋轉軸TM6選擇性地結合。

第三離合器C3設置在第四旋轉軸TM4與第五旋轉軸TM5之間，從而使得第四旋轉軸TM4與第五旋轉軸TM5選擇性地結合。

第四離合器C4設置在第三旋轉軸TM3與第五旋轉軸TM5之間，從而使得第三旋轉軸TM3與第五旋轉軸TM5選擇性地結合。

第一制動器B1設置在第五旋轉軸TM5與變速器殼體H之間，並且第五旋轉軸TM5可以作為選擇性的固定元件工作。

第二制動器B2設置在第一旋轉軸TM1與變速器殼體H之間，從而使得第一旋轉軸TM1可以作為選擇性的固定元件工作。

第三制動器B3設置在第十旋轉軸TM10與變速器殼體H之間，從而使得第十旋轉軸TM10可以作為選擇性的固定元件工作。

如上所述，每個控制元件(其包括第一離合器C1、第二離合器C2、第三離合器C3及第四離合器C4和第一制動器B1、第二制動器B2及第三制動器B3)可以由多片式液壓摩擦接合單元(該多片式液壓摩擦接合單元是通過油壓來接合的摩擦件)配置而成。

圖2為根據本發明各個實施方案的行星齒輪系的配置圖。

參考圖2，在根據圖1的各個實施方案的行星齒輪系中，第三離合器C3設置在第四旋轉軸TM4與第五旋轉軸TM5之間，但是在根據圖2的各個實施方案的行星齒輪系中，第三離合器C3設置在第二旋轉軸TM2與第五旋轉軸TM5之間。

即，第三離合器C3選擇性地連接第二行星齒輪組PG2的三個旋轉元件中的兩個旋轉元件，以使得第二行星齒輪組PG2處於直接連接，並且在本發明的各個實施方案中，雖然第三離合器C3的設置位置不同，但是其功能是相同的。

圖3為應用於根據本發明各個實施方案的行星齒輪系的每個控制元件的每個換擋擋位的操作圖。

如圖3中所示，當在每個換擋擋位下有三個控制元件操作時，根據本發明各個實施方案的行星齒輪系執行換擋，其中，根據圖1的各個實施方案的行星齒輪系執行如下換擋。

在第一前進擋位1ST下，第四離合器C4、第二制動器B2以及第 三制動器B3同時地操作。如此一來，在第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5連接至第四離合器C4的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第一旋轉軸TM1和第八旋轉軸TM8通過第二制動器B2和第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候，執行第一前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第二前進擋位2ND下，第三離合器C3、第四離合器C4以及第三制動器B3同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接並且第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5通過第四離合器C4的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第八旋轉軸TM8通過第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候，執行第二前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第三前進擋位3RD下，第三離合器C3、第二制動器B2以及第三制動器B3同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第一旋轉軸TM1和第八旋轉軸TM8通過第二制動器B2和第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候，執行第三前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第四前進擋位4TH下，第二離合器C2、第三離合器C3以及第三制動器B3同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接並且第四旋轉軸TM4和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第八旋轉軸TM8通過第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候，執行第四前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第五前進擋位5TH下，第二離合器C2、第三離合器C3以及第二制動器B2同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接並且第四旋轉軸TM4和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第一旋轉軸TM1通過第二制動器B2的操作而作為固定元件工作的時候，執行第五前進擋位換擋，並 且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第六前進擋位6TH下，第二離合器C2、第三離合器C3以及第四離合器C4同時地操作。如此一來，所有的行星齒輪組都處於直接連接的狀態，並且在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接，第四旋轉軸TM4和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接的時候，第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5通過第四離合器C4的操作而彼此連接的時候，執行輸出原本的輸入量的第六前進擋位換擋。

在第七前進擋位7TH下，第二離合器C2、第四離合器C4以及第二制動器B2同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接並且第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5通過第四離合器C4的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第一旋轉軸TM1通過第二制動器B2的操作而作為固定元件工作的時候，執行第七前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第八前進擋位8TH下，第二離合器C2、第四離合器C4以及第一制動器B1同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接並且第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5通過第四離合器C4的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第五旋轉軸TM5和第三旋轉軸TM3通過第一制動器B1和第四離合器C4的操作而作為固定元件工作的時候，執行第八前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第九前進擋位9TH下，第二離合器C2、第一制動器B1以及第二制動器B2同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第五旋轉軸TM5和第一旋轉軸TM1通過第一制動器B1和第二制動器B2的操作而作為固定元件工作的時候，執行第九前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第十前進擋位10TH下，第一離合器C1、第二離合器C2以及第一制動器B1同時地操作。如此一來，在第一旋轉軸TM1和第七旋轉軸TM7通過第一離合器C1的操作而彼此連接並且第四旋轉軸TM4 和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第五旋轉軸TM5通過第一制動器B1的操作而作為固定元件工作的時候，執行第十前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在倒車擋位REV下，第一制動器B1、第二制動器B2以及第三制動器B3同時地操作。如此一來，在經由第四旋轉軸TM4完成輸入的狀態下，當第五旋轉軸TM5、第一旋轉軸TM1以及第八旋轉軸TM8通過第一制動器B1、第二制動器B2以及第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候，實現倒車擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

此外，由於圖2的各個實施方案中的第三離合器C3與圖1的各個實施方案不同地設置，因此根據圖2的各個實施方案的行星齒輪系執行如下換擋。

在第一前進擋位1ST下，第四離合器C4、第二制動器B2以及第三制動器B3同時地操作。如此一來，在第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5連接至第四離合器C4的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第一旋轉軸TM1和第八旋轉軸TM8通過第二制動器B2和第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候，執行第一前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第二前進擋位2ND下，第三離合器C3、第四離合器C4以及第三制動器B3同時地操作。如此一來，在第二旋轉軸TM2和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接並且第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5通過第四離合器C4的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第八旋轉軸TM8通過第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候，執行第二前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第三前進擋位3RD下，第三離合器C3、第二制動器B2以及第三制動器B3同時地操作。如此一來，在第二旋轉軸TM2和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第一旋轉軸TM1和第八旋轉軸TM8通過第二制動器B2和第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候， 執行第三前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第四前進擋位4TH下，第二離合器C2、第三離合器C3以及第三制動器B3同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接並且第二旋轉軸TM2和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第八旋轉軸TM8通過第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候，執行第四前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第五前進擋位5TH下，第二離合器C2、第三離合器C3以及第二制動器B2同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接並且第二旋轉軸TM2和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第一旋轉軸TM1通過第二制動器B2的操作而作為固定元件工作的時候，執行第五前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第六前進擋位6TH下，第二離合器C2、第三離合器C3以及第四離合器C4同時地操作。如此一來，所有的行星齒輪組都處於直接連接的狀態，並且在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接，第二旋轉軸TM2和第五旋轉軸TM5通過第三離合器C3的操作而彼此連接的時候，第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5通過第四離合器C4的操作而彼此連接的時候，執行輸出原本的輸入量的第六前進擋位換擋。

在第七前進擋位7TH下，第二離合器C2、第四離合器C4以及第二制動器B2同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接並且第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5通過第四離合器C4的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第一旋轉軸TM1通過第二制動器B2的操作而作為固定元件工作的時候，執行第七前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第八前進擋位8TH下，第二離合器C2、第四離合器C4以及第一制動器B1同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉 軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接並且第三旋轉軸TM3和第五旋轉軸TM5通過第四離合器C4的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第五旋轉軸TM5和第三旋轉軸TM3通過第一制動器B1和第四離合器C4的操作而作為固定元件工作的時候，執行第八前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第九前進擋位9TH下，第二離合器C2、第一制動器B1以及第二制動器B2同時地操作。如此一來，在第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第五旋轉軸TM5和第一旋轉軸TM1通過第一制動器B1和第二制動器B2的操作而作為固定元件工作的時候，執行第九前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在第十前進擋位10TH下，第一離合器C1、第二離合器C2以及第一制動器B1同時地操作。如此一來，在第一旋轉軸TM1和第七旋轉軸TM7通過第一離合器C1的操作而彼此連接並且第四旋轉軸TM4和第六旋轉軸TM6通過第二離合器C2的操作而彼此連接的狀態下，經由第四旋轉軸TM4完成輸入，並且在第五旋轉軸TM5通過第一制動器B1的操作而作為固定元件工作的時候，執行第十前進擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

在倒車擋位REV下，第一制動器B1、第二制動器B2以及第三制動器B3同時地操作。如此一來，在經由第四旋轉軸TM4完成輸入的狀態下，當第五旋轉軸TM5、第一旋轉軸TM1以及第八旋轉軸TM8通過第一制動器B1、第二制動器B2以及第三制動器B3的操作而作為固定元件工作的時候，實現倒車擋位換擋，並且經由第七旋轉軸TM7完成輸出。

如上所述，根據本發明各個實施方案的行星齒輪系能夠通過在四個行星齒輪組(PG1、PG2、PG3和PG4)上執行對四個離合器(C1、C2、C3及C4)和三個制動器(B1、B2及B3)的操作控制來實現十個前進擋位和一個倒車擋位。

此外，通過將除了6/7前進擋位和8/9前進擋位之外的所有級間比為1.2或者更大的同時確保線性度，從而能夠提高行駛性能，例如，換擋之前和換擋之後的加速以及發動機轉速的節律感。

此外，通過將換擋的跨度確保為9.0或者更大，能夠使得發動機的運行效率最大化。

前面對本發明具體示例性實施方案所呈現的描述是出於說明和描述的目的。前面的描述並不旨在成為窮舉的，也並不旨在把本發明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案並進行描述是為了解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現並利用本發明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發明的範圍意在由所附權利要求書及其等價形式所限定。