用于车辆的自动变速器的行星齿轮系制造技术

本发明专利技术涉及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、分别具有三个旋转元件的四个行星齿轮组以及用于将旋转元件和变速器壳体选择性地互连的六个控制元件，从而实现了九个或更多个前进速度和至少一个倒车速度。

Planetary gear train for automatic transmission of vehicle

The planetary gear system the present invention relates to an automatic transmission for a vehicle, which comprises an input shaft and an output shaft respectively, four planetary gear sets with three rotating element and six element control for rotating element and transmission housing selectively interconnected, so as to realize nine or more. Speed and at least one reverse speed.

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月15日提交的韩国专利申请第10-2015-0144304号的优先权和权益，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种用于车辆的自动变速器。
技术介绍
近期油价的上涨导致了改善车辆燃料消耗的激烈竞争。对此，对于发动机已经进行了通过所谓小型化而实现重量减小、改善燃料消耗的研究，而对自动变速器已经进行了通过实现更多换挡挡位而同时获得更好的可驾驶性和燃料消耗的研究。为了让自动变速器实现更多的换挡挡位，部件数量一般会增加，而这会使得可安装性、生产成本、重量和/或动力流动效率变差。因此，为了最大化地改善具有更多挡位的自动变速器的燃料消耗，重要的是，通过更少量的部件来得到更好的效率。在这方面，近期已经出现了八速自动变速器，而且用于能够实现更多换挡挡位的自动变速器的行星齿轮系也在研发之中。考虑到近期研发出的八速自动变速器的传动比范围一般在6.5与7.5之间，燃料消耗的改善并不很大。对于传动比范围的水平大于9.0的八速自动变速器，难以将相邻换挡挡位之间的级比维持成线性的，而这会导致发动机的驱动效率和车辆的可驾驶性变差。从而，正在研究开发具有九个或更多个速度的高效自动变速器。公开于本专利技术背景部分的信息仅仅旨在增强对本专利技术的总体背景的理解，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。
技术实现思路
本专利技术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，其益处在于，通过最小的复杂度来实现至少九个前进速度和至少一个倒车速度，提高传动比范围，从而改进动力传递性能和燃料消耗，并且实现线性的换挡挡位级比。本专利技术的示例性实施方案包括：输入轴，其用于接收发动机扭矩；输出轴，其用于输出改变了的扭矩；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；以及六个控制元件，其用于将旋转元件与变速器壳体选择性地互连。本专利技术的示例性实施方案可以进一步包括：第一连接构件，其连接至第一旋转元件，并且直接地连接至输入轴；第二连接构件，其连接至第二旋转元件，能够选择性地连接至输入轴，并且能够选择性地连接至变速器壳体；第三连接构件，其连接至第三旋转元件；第四连接构件，其连接至第四旋转元件，并且直接地连接至变速器壳体；第五连接构件，其连接至第五旋转元件，并且能够选择性地连接至第三连接构件；第六连接构件，其连接至第六旋转元件、第七旋转元件以及第十旋转元件，并且能够选择性地连接至第二连接构件；第七连接构件，其连接至第八旋转元件和第十二旋转元件，并且直接地连接至输出轴；第八连接构件，其连接至第九旋转元件，并且能够选择性地连接至变速器壳体；以及第九连接构件，其连接至第十一旋转元件，并且能够选择性地连接至输入轴。第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其具有第一太阳轮、第一行星架以及第一内齿圈，其中，第一旋转元件是第一太阳轮，第二旋转元件是第一行星架，并且第三旋转元件是第一内齿圈。第二行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其具有第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈，其中，第四旋转元件是第二太阳轮，第五旋转元件是第二行星架，并且第六旋转元件是第二内齿圈。第三行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其具有第三太阳轮、第三行星架以及第三内齿圈，其中，第七旋转元件是第三太阳轮，第八旋转元件是第三行星架，并且第九旋转元件是第三内齿圈。第四行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其具有第四太阳轮、第四行星架以及第四内齿圈，其中，第十旋转元件是第四太阳轮，第十一旋转元件是第四行星架，并且第十二旋转元件是第四内齿圈。六个控制元件可以包括：第一离合器，其选择性地连接输入轴与第二连接构件；第二离合器，其选择性地连接输入轴与第九连接构件；第三离合器，其选择性地连接第二连接构件与第六连接构件；第四离合器，其选择性地连接第三连接构件与第五连接构件；第一制动器，其选择性地连接第二连接构件与变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第八连接构件与变速器壳体。通过选择性地操作所述六个控制元件而实现的换挡挡位可以包括：第一前进速度，其通过同时操作第三离合器、第四离合器以及第二制动器而形成；第二前进速度，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而形成；第三前进速度，其通过同时操作第一离合器、第四离合器以及第二制动器而形成；第四前进速度，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第二制动器而形成；第五前进速度，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第四离合器而形成；第六前进速度，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第三离合器而形成；第七前进速度，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第四离合器而形成；第八前进速度，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第一制动器而形成；第九前进速度，其通过同时操作第二离合器、第四离合器以及第一制动器而形成；以及倒车速度，其通过同时操作第四离合器、第一制动器以及第二制动器而形成。根据本专利技术的示例性实施方案的行星齿轮系可以通过控制六个控制元件来操作作为简单的行星齿轮组的四个行星齿轮组，从而实现至少九个前进速度和至少一个倒车速度。另外，根据本专利技术的示例性实施方案的行星齿轮系可以实现大于9.0的传动比范围，从而最大化对发动机的驱动效率。另外，在高效进行多挡位换挡的同时，保证了换挡挡位级比的线性度，从而能够提高可驾驶性，例如换挡之前和之后的加速性能、发动机转速节律感等。此外，可以从本专利技术的示例性实施方案中获得或推测出的效果在下面的详细描述中直接或暗示性地进行描述。即，从本专利技术的示例性实施方案中推测出的各种效果将在下面的详细描述中进行描述。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本专利技术的特定原理的具体实施方式，本专利技术的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。附图说明图1是根据本专利技术的示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。图2是根据本专利技术的示例性实施方案的行星齿轮系中各个控制元件在各个换挡挡位的操作图。应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本专利技术的基本原理进行说明。本专利技术所公开的具体设计特征(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。在这些图中，附图标记在附图的多幅附图中表示本专利技术的相同的或等同的部件。具体实施方式下面将详细参考本专利技术的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管结合示例性的实施方案描述了本专利技术，但是应当理解本说明书并非旨在将本专利技术限制为那些示例性的实施方案。相反，本专利技术旨在不但覆盖这些示例性的实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围之内的各种替选形式、修改形式、等同形式及其它实施方案。下文将参考所附附图对本专利技术进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本专利技术的示例性实施方案。本领域技术人员将意识到，在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其配置为输出改变了的扭矩；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；六个控制元件，其用于将第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件、第四旋转元件、第五旋转元件、第六旋转元件、第七旋转元件、第八旋转元件、第九旋转元件、第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件以及变速器壳体选择性地互连；第一连接构件，其连接至第一旋转元件，并且直接地连接至输入轴；第二连接构件，其连接至第二旋转元件，能够选择性地连接至输入轴，并且能够选择性地连接至变速器壳体；第三连接构件，其连接至第三旋转元件；第四连接构件，其连接至第四旋转元件，并且直接地连接至变速器壳体；第五连接构件，其连接至第五旋转元件，并且能够选择性地连接至第三连接构件；第六连接构件，其连接至第六旋转元件、第七旋转元件以及第十旋转元件，并且能够选择性地连接至第二连接构件；第七连接构件，其连接至第八旋转元件和第十二旋转元件，并且直接地连接至输出轴；第八连接构件，其连接至第九旋转元件，并且能够选择性地连接至变速器壳体；第九连接构件，其连接至第十一旋转元件，并且能够选择性地连接至输入轴。...

【技术特征摘要】
2015.10.15 KR 10-2015-01443041.一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，其配置为输出改变了的扭矩；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；六个控制元件，其用于将第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件、第四旋转元件、第五旋转元件、第六旋转元件、第七旋转元件、第八旋转元件、第九旋转元件、第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件以及变速器壳体选择性地互连；第一连接构件，其连接至第一旋转元件，并且直接地连接至输入轴；第二连接构件，其连接至第二旋转元件，能够选择性地连接至输入轴，并且能够选择性地连接至变速器壳体；第三连接构件，其连接至第三旋转元件；第四连接构件，其连接至第四旋转元件，并且直接地连接至变速器壳体；第五连接构件，其连接至第五旋转元件，并且能够选择性地连接至第三连接构件；第六连接构件，其连接至第六旋转元件、第七旋转元件以及第十旋转元件，并且能够选择性地连接至第二连接构件；第七连接构件，其连接至第八旋转元件和第十二旋转元件，并且直接地连接至输出轴；第八连接构件，其连接至第九旋转元件，并且能够选择性地连接
\t至变速器壳体；第九连接构件，其连接至第十一旋转元件，并且能够选择性地连接至输入轴。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：第一行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其具有第一太阳轮、第一行星架以及第一内齿圈，其中，第一旋转元件是第一太阳轮，第二旋转元件是第一行星架，第三旋转元件是第一内齿圈；第二行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其具有第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈，其中，第四旋转元件是第二太阳轮，第五旋转元件是第二行星架，第六旋转元件是第二内齿圈；第三行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其具有第三太阳轮、第三行星架以及第三内齿圈，其中，第七旋转元件是第三太阳轮，第八旋转元件是第三行星架，第九旋转元件是第三内齿圈；第四行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其具有第四太阳轮、第四行星架以及第四内齿圈，其中，第十旋转元件是第四太阳轮，第十一旋转元件是第四行星架，第十二旋转元件是第四内齿圈。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，六个控制元件包括：第一离合器，其选择性地连接输入轴与第二连接构件；第二离合器，其选择性地连接输入轴与第九连接构件；第三离合器，其选择性地连接第二连接构件与第六连接构件；第四离合器，其选择性地连接第三连接构件与第五连接构件；第一制动器，其选择性地连接第二连接构件与变速器壳体；第二制动器，其选择性地连接第八连接构件与变速器壳体。4.根据权利要求3所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，通过选择性地操作六个控制元件而实现的换挡挡位包括：第一前进速度，其通过同时操作第三离合器、第四离合器以及第
\t二制动器而形成；第二前进速度，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而形成；第三前进速度，其通过同时操作第一离合器、第四离合器以及第二制动器而形成；第四前进速度，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第二制动器而形成；第五前进速度，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第四离合器而形成；第六前进速度，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第三离合器而形成；第七前进速度，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第四离合器而形成；第八前进速度，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第一制动器而形成；第九前进速度，其通过同时操作第二离合器、第四离合器以及第一制动器而形成；倒车速度，其通过同时操作第四离合器、第一制动器以及第二制动器而形成。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，其配置为输出改变了的扭矩；第一行星齿轮组，其是单小齿轮行星齿轮组，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，其是单小齿轮行星齿轮组，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，其是单小齿轮行星齿轮组，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，其是单小齿轮行星齿轮组，其具有第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；第一连接构件，其连接至第一旋转元件，并且直接地连接至输入轴；第二连接构件，其连接至第二旋转元件，能够选择性地连接至输入轴，并且能够选择性地连接至变速器壳体；第三连接构件，其连接至第三旋转元件；第四连接构件，其连接至第四旋转元件，并且直接地连接至变速器壳体；第五连接构件，其连接至第五旋转元件，并且能够选择性地连接至第三连接构件；第六连接构件，其连接至第六旋转元件、第七旋转元件以及第十旋转元件，并且能够选择性地连接至第二连接构件；第七连接构件，其连接至第八旋转元件和第十二旋转元件，并且直接...

【专利技术属性】
技术研发人员：池晟旭，李承镐，鞠再昌，黄铜焕，金石镇，赵源珉，权贤植，朴钟述，李炅勋，黄圣旭，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR