本申請要求2015年12月2日提交的韓國專利申請第10-2015-0170985號的優先權，該申請的全部內容通過該引用結合于此用于所有目的。
技術領域
本發明涉及一種用于車輛的自動變速器。
背景技術：
近期油價的上漲使得車輛制造商需要滿足提高燃料效率的全球需求。
從這層意義上講，已對發動機在通過縮減尺寸而降低重量并提高燃料效率方面進行了研究，還對通過實施具有多速度擋位的自動變速器來確保駕駛性能以及最大化燃料效率的競爭性兩方面進行了研究。
為了實現自動變速器的更多換擋擋位，內部構件的數量通常會隨著換擋擋位的數量增加而增加，由此自動變速器可能會難以安裝，其制造成本和重量可能會增加，并且其動力傳遞效率可能會變差。
因此，為了最大化地優化具有更多換擋擋位的自動變速器的燃料消耗，通過更少數量的部件來得到更優效率是重要的。
公開于該本發明背景技術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于提供一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其具有優點在于：通過最低的復雜度而實現至少八個前進速度擋位和至少一個倒車擋位，從而依據多擋位而改善動力傳遞性能和燃料消耗，以及通過利用發動機的低旋轉速度而改善車輛的駕駛穩定性。
根據本發明的各個方面，一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括：輸入軸，其用于接收發動機的扭矩；輸出軸，其用于輸出經改變的發動機的扭矩；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件；第二行星齒輪組，其包括第四旋轉元件、第五旋轉元件和第六旋轉元件；第三行星齒輪組，其包括第七旋轉元件、第八旋轉元件和第九旋轉元件；六個控制元件，其用于使旋轉元件選擇性地互相連接；第一連接構件，其與第一旋轉元件和第五旋轉元件連接，并且與輸入軸選擇性地連接；第二連接構件，其與第二旋轉元件連接；第三連接構件，其與第三旋轉元件和第八旋轉元件連接，并且與輸出軸直接地連接；第四連接構件，其與第四旋轉元件連接，與變速器殼體直接地連接，并且與第二連接構件選擇性地連接；第五連接構件，其與第六旋轉元件連接；第六連接構件，其與第七旋轉元件連接，并且與第二連接構件選擇性地連接，以及與第五連接構件選擇性地連接；以及第七連接構件，其與第九旋轉元件連接，并且與輸入軸選擇性地連接。
第一行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，其中第一旋轉元件是第一太陽輪，第二旋轉元件是第一行星架，第三旋轉元件是第一內齒圈；第二行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，其中第四旋轉元件是第二太陽輪，第五旋轉元件是第二行星架，第六旋轉元件是第二內齒圈；而第三行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，其中第七旋轉元件是第三太陽輪，第八旋轉元件是第三行星架，第九旋轉元件是第三內齒圈。
六個控制元件可以包括：第一離合器，其選擇性地連接輸入軸和第一連接構件；第二離合器，其選擇性地連接輸入軸和第七連接構件；第三離合器，其選擇性地連接第三連接構件和第五連接構件；第四離合器，其選擇性地連接第二連接構件和第四連接構件；第五離合器，其選擇性地連接第二連接構件和第六連接構件；以及第六離合器，其選擇性地連接第五連接構件和第六連接構件。
通過六個控制元件中的三個控制元件的選擇性操作所實現的換擋擋位可以包括：第一前進速度擋位，其通過第二離合器、第四離合器和第六離合器的同時操作而形成；第二前進速度擋位，其通過第二離合器、第四離合器和第五離合器的同時操作而形成；第三前進速度擋位，其通過第二離合器、第五離合器和第六離合器的同時操作而形成；第四前進速度擋位，其通過第二離合器、第三離合器和第五離合器的同時操作而形成；第五前進速度擋位，其通過第二離合器、第三離合器和第六離合器的同時操作而形成；第六前進速度擋位，其通過第一離合器、第二離合器和第六離合器的同時操作而形成；第七前進速度擋位，其通過第一離合器、第三離合器和第六離合器的同時操作而形成；第八前進速度擋位，其通過第一離合器、第五離合器和第六離合器的同時操作而形成；以及倒車擋位，其通過第一離合器、第四離合器和第六離合器的同時操作而形成。
根據本發明的各個方面，一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括：輸入軸，其用于接收發動機的扭矩；輸出軸，其用于輸出經改變的發動機的扭矩；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件；第二行星齒輪組，其包括第四旋轉元件、第五旋轉元件和第六旋轉元件；第三行星齒輪組，其包括第七旋轉元件、第八旋轉元件和第九旋轉元件；第一連接構件，其與第一旋轉元件和第五旋轉元件連接，并且與輸入軸選擇性地連接；第二連接構件，其與第二旋轉元件連接；第三連接構件，其與第三旋轉元件和第八旋轉元件連接，并且與輸出軸直接地連接；第四連接構件，其與第四旋轉元件連接，與變速器殼體直接地連接，并且與第二連接構件選擇性地連接；第五連接構件，其與第六旋轉元件連接；第六連接構件，其與第七旋轉元件連接，并且與第二連接構件選擇性地連接，以及與第五連接構件選擇性地連接；第七連接構件，其與第九旋轉元件連接，并且與輸入軸選擇性地連接；第一離合器，其選擇性地連接輸入軸和第一連接構件；第二離合器，其選擇性地連接輸入軸和第七連接構件；第三離合器，其選擇性地連接第三連接構件和第五連接構件；第四離合器，其選擇性地連接第二連接構件和第四連接構件；第五離合器，其選擇性地連接第二連接構件和第六連接構件；以及第六離合器，其選擇性地連接第五連接構件和第六連接構件。
第一行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，其中第一旋轉元件是第一太陽輪，第二旋轉元件是第一行星架，第三旋轉元件是第一內齒圈；第二行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組，其中第四旋轉元件是第二太陽輪，第五旋轉元件是第二行星架，第六旋轉元件是第二內齒圈；第三行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，其中第七旋轉元件是第三太陽輪，第八旋轉元件是第三行星架，第九旋轉元件是第三內齒圈。
根據本發明的各個方面，一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括：輸入軸，其用于接收發動機的扭矩；輸出軸，其用于輸出經改變的發動機的扭矩；第一行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，且包括第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈；第二行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，且包括第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈；第三行星齒輪組，其為單小齒輪行星齒輪組，且包括第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈；第一連接構件，其與第一太陽輪和第二行星架連接，并且與輸入軸選擇性地連接；第二連接構件，其與第一行星架連接；第三連接構件，其與第一內齒圈和第三行星架連接，并且與輸出軸直接地連接；第四連接構件，其與第二太陽輪連接，與變速器殼體直接地連接，并且與第二連接構件選擇性地連接；第五連接構件，其與第二內齒圈連接；第六連接構件，其與第三太陽輪連接，并且與第二連接構件選擇性地連接，以及與第五連接構件選擇性地連接；第七連接構件，其與第三內齒圈連接，并且與輸入軸選擇性地連接；以及六個控制元件，其使連接構件互相連接。
根據本發明的各個實施方案的行星齒輪系可以實現至少八個前進速度擋位和至少一個倒車擋位，這些擋位是通過經由控制六個控制元件來操作是簡單行星齒輪組的三個行星齒輪組而形成的。
另外，根據本發明的各個實施方案的行星齒輪系通過利用自動變速器的多速度擋位實現適合于發動機轉速的換擋擋位，能夠大幅提高駕駛穩定性。
另外，根據本發明的各個實施方案的行星齒輪系通過提供能夠實現多速度擋位的自動變速器而能夠最大化發動機的驅動效率，并且能夠改善動力傳遞性能和燃料消耗。
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、船舶的船只，航空器等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插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(例如源于非石油的能源的燃料)。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，例如具有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，這些特性和優點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方案共同用于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示意圖。
圖2在為根據本發明的示例性行星齒輪系中，各個控制元件在各個換擋擋位的操作圖表。
應當理解，附圖不一定是按照比例繪制的，而是呈現各種特征的簡化表示，以對本發明的基本原理進行說明。本發明所公開的具體設計特征(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呈現在附圖中并描述如下。盡管將結合示例性的實施方案來描述本發明，但是應當理解本說明書并非旨在將本發明限制為那些示例性的實施方案。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性的實施方案，而且覆蓋可以包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍之內的各種替選形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。
圖1為根據本發明的各個實施方案的行星齒輪系的示意圖。參考圖1，根據本發明的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和第三行星齒輪組PG3，各布置在相同的軸線上；輸入軸IS；輸出軸OS；第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3的各個旋轉元件的七個連接構件TM1至TM7；六個控制元件C1至C6；以及變速器殼體H。
從輸入軸IS輸入的扭矩通過第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的協同工作而改變，且隨后通過輸出軸OS輸出。
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、和第三行星齒輪組PG3的順序進行布置。
輸入軸IS為輸入構件，并且來自發動機的曲軸的扭矩在通過扭矩變換器進行扭矩變換后輸入至輸入軸IS。
輸出軸OS為輸出構件，且與輸入軸IS布置在相同的軸線上，輸出軸OS通過差動裝置而將經改變的扭矩傳遞至驅動軸。
第一行星齒輪組PG1是單小齒輪行星齒輪組，并且包括第一太陽輪S1、第一行星架PC1和第一內齒圈R1，第一行星架PC1支撐第一小齒輪P1，第一小齒輪P1與第一太陽輪S1外嚙合，第一內齒圈R1與第一小齒輪P1內嚙合。第一太陽輪S1用作第一旋轉元件N1，第一行星架PC1用作第二旋轉元件N2，第一內齒圈R1用作第三旋轉元件N3。
第二行星齒輪組PG2是單小齒輪行星齒輪組，并且包括第二太陽輪S2、第二行星架PC2和第二內齒圈R2，第二行星架PC2支撐第二小齒輪P2，第二小齒輪P2與第二太陽輪S2外嚙合，第二內齒圈R2與第二小齒輪P2內嚙合。第二太陽輪S2用作第四旋轉元件N4，第二行星架PC2用作第五旋轉元件N5，第二內齒圈R2用作第六旋轉元件N6。
第三行星齒輪組PG3是單小齒輪行星齒輪組，并且包括第三太陽輪S3、第三行星架PC3和第三內齒圈R3，第三行星架PC3支撐第三小齒輪P3，第三小齒輪P3與第三太陽輪S3外嚙合，第三內齒圈R3與第三小齒輪P3內嚙合。第三太陽輪S3用作第七旋轉元件N7，第三行星架PC3用作第八旋轉元件N8，第三內齒圈R3用作第九旋轉元件N9。
在第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的布置中，通過七個連接構件TM1至TM7，第一旋轉元件N1與第五旋轉元件N5直接地連接，第三旋轉元件N3與第八旋轉元件N8直接地連接。
七個連接構件TM1至TM7布置如下。
第一連接構件TM1與第一旋轉元件N1(第一太陽輪S1)和第五旋轉元件N5(第二行星架PC2)連接，并且與輸入軸IS選擇性地連接。
第二連接構件TM2與第二旋轉元件N2(第一行星架PC1)連接。
第三連接構件TM3與第三旋轉元件N3(第一內齒圈R1)和第八旋轉元件N8(第三行星架PC3)連接，并且與輸出軸OS直接地連接。
第四連接構件TM4與第四旋轉元件N4(第二太陽輪S2)連接，與變速器殼體H直接地連接，并且與第二連接構件TM2選擇性地連接。
第五連接構件TM5與第六旋轉元件N6(第二內齒圈R2)連接，并且與第三連接構件TM3選擇性地連接。
第六連接構件TM6與第七旋轉元件N7(第三太陽輪S3)連接，并且與第二連接構件TM2選擇性地連接，以及與第五連接構件TM5選擇性地連接。
第七連接構件TM7與第九旋轉元件N9(第三內齒圈R3)連接，并且與輸入軸IS選擇性地連接。
連接構件TM1至TM7可以通過包括六個離合器C1、C2、C3、C4、C5和C6的控制元件而彼此選擇性地互相連接。
六個控制元件C1至C6布置如下。
第一離合器C1布置在輸入軸IS和第一連接構件TM1之間，使得輸入軸IS和第一連接構件TM1可以選擇性地成為一體。
第二離合器C2布置在輸入軸IS和第七連接構件TM7之間，使得輸入軸IS和第七連接構件TM7可以選擇性地成為一體。
第三離合器C3布置在第三連接構件TM3和第五連接構件TM5之間，使得第三連接構件TM3和第五連接構件TM5可以選擇性地成為一體。
第四離合器C4布置在第二連接構件TM2和第四連接構件TM4之間，使得第二連接構件TM2和第四連接構件TM4可以選擇性地成為一體。
第五離合器C5布置在第二連接構件TM2和第六連接構件TM6之間，使得第二連接構件TM2和第六連接構件TM6可以選擇性地成為一體。
第六離合器C6布置在第五連接構件TM5和第六連接構件TM6之間，使得第五連接構件TM5和第六連接構件TM6可以選擇性地成為一體。
可以利用通過液壓而摩擦地接合的多片式液壓摩擦裝置來實現第一離合器C1、第二離合器C2、第三離合器C3、第四離合器C4、第五離合器C5和第六離合器C6的各個控制元件。
圖2為在根據本發明的各個實施方案的行星齒輪系中，各個控制元件在各個換擋擋位的操作圖表。如圖2所示，根據本發明的各個實施方案的行星齒輪系在各個換擋擋位通過操作三個控制元件來執行換擋。
在第一前進速度擋位D1，第二離合器C2、第四離合器C4以及第六離合器C6同時操作。由此，輸入軸IS和第七連接構件TM7通過第二離合器C2的操作而互相連接，第二連接構件TM2和第四連接構件TM4通過第四離合器C4的操作而互相連接，以及第五連接構件TM5和第六連接構件TM6通過第六離合器C6的操作而互相連接。在這種狀態下，扭矩輸入至第七連接構件TM7。另外，第四連接構件TM4用作固定元件，且第二連接構件TM2通過第四離合器C4的操作而同時用作固定元件，從而實現了第一前進速度擋位，并且經改變的扭矩通過第三連接構件TM3而輸出至輸出軸OS。
在第二前進速度擋位D2，第二離合器C2、第四離合器C4以及第五離合器C5同時操作。由此，輸入軸IS和第七連接構件TM7通過第二離合器C2的操作而互相連接，第二連接構件TM2和第四連接構件TM4通過第四離合器C4的操作而互相連接，第二連接構件TM2和第六連接構件TM6通過第五離合器C5的操作而互相連接。在這種狀態下，扭矩輸入至第七連接構件TM7。另外，第四連接構件TM4用作固定元件，且第二連接構件TM2通過第四離合器C4的操作而同時用作固定元件，從而實現了第二前進速度擋位，并且經改變的扭矩通過第三連接構件TM3而輸出至輸出軸OS。
在第三前進速度擋位D3，第二離合器C2、第五離合器C5以及第六離合器C6同時操作。由此，輸入軸IS和第七連接構件TM7通過第二離合器C2的操作而互相連接，第二連接構件TM2和第六連接構件TM6通過第五離合器C5的操作而互相連接，第五連接構件TM5和第六連接構件TM6通過第六離合器C6的操作而互相連接。在這種狀態下，扭矩輸入至第七連接構件TM7。另外，第四連接構件TM4用作固定元件，從而實現了第三前進速度擋位，并且經改變的扭矩通過第三連接構件TM3而輸出至輸出軸OS。
在第四前進速度擋位D4，第二離合器C2、第三離合器C3以及第五離合器C5同時操作。由此，輸入軸IS和第七連接構件TM7通過第二離合器C2的操作而互相連接，第三連接構件TM3和第五連接構件TM5通過第三離合器C3的操作而互相連接，第二連接構件TM2和第六連接構件TM6通過第五離合器C5的操作而互相連接。在這種狀態下，扭矩輸入至第七連接構件TM7。另外，第四連接構件TM4用作固定元件，從而實現了第四前進速度擋位，并且經改變的扭矩通過第三連接構件TM3而輸出至輸出軸OS。
在第五前進速度擋位D5，第二離合器C2、第三離合器C3以及第六離合器C6同時操作。由此，輸入軸IS和第七連接構件TM7通過第二離合器C2的操作而互相連接，第三連接構件TM3和第五連接構件TM5通過第三離合器C3的操作而互相連接，第五連接構件TM5和第六連接構件TM6通過第六離合器C6的操作而互相連接。在這種狀態下，扭矩輸入至第七連接構件TM7。另外，第四連接構件TM4用作固定元件，從而實現了將與輸入相同的扭矩輸出的第五前進速度擋位，并且輸入扭矩通過第三連接構件TM3而輸出至輸出軸OS。
在第六前進速度擋位D6，第一離合器C1、第二離合器C2以及第六離合器C6同時操作。由此，輸入軸IS和第一連接構件TM1通過第一離合器C1的操作而互相連接，輸入軸IS和第七連接構件TM7通過第二離合器C2的操作而互相連接，第五連接構件TM5和第六連接構件TM6通過第六離合器C6的操作而互相連接。在這種狀態下，扭矩輸入至第一連接構件TM1和第七連接構件TM7。另外，第四連接構件TM4用作固定元件，從而實現了第六前進速度擋位，并且經改變的扭矩通過第三連接構件TM3而輸出至輸出軸OS。
在第七前進速度擋位D7，第一離合器C1、第三離合器C3以及第六離合器C6同時操作。由此，輸入軸IS和第一連接構件TM1通過第一離合器C1的操作而互相連接，第三連接構件TM3和第五連接構件TM5通過第三離合器C3的操作而互相連接，第五連接構件TM5和第六連接構件TM6通過第六離合器C6的操作而互相連接。在這種狀態下，扭矩輸入至第一連接構件TM1。另外，第四連接構件TM4用作固定元件，從而實現了第七前進速度擋位，并且經改變的扭矩通過第三連接構件TM3而輸出至輸出軸OS。
在第八前進速度擋位D8，第一離合器C1、第五離合器C5以及第六離合器C6同時操作。由此，輸入軸IS和第一連接構件TM1通過第一離合器C1的操作而互相連接，第二連接構件TM2和第六連接構件TM6通過第五離合器C5的操作而互相連接，第五連接構件TM5和第六連接構件TM6通過第六離合器C6的操作而互相連接。在這種狀態下，扭矩輸入至第一連接構件TM1。另外，第四連接構件TM4用作固定元件，從而實現了第八前進速度擋位，并且經改變的扭矩通過第三連接構件TM3而輸出至輸出軸OS。
在倒車擋位REV，第一離合器C1、第四離合器C4以及第六離合器C6同時操作。由此，輸入軸IS和第一連接構件TM1通過第一離合器C1的操作而互相連接，第二連接構件TM2和第四連接構件TM4通過第四離合器C4的操作而互相連接，第五連接構件TM5和第六連接構件TM6通過第六離合器C6的操作而互相連接。在這種狀態下，扭矩輸入至第一連接構件TM1。另外，第四連接構件TM4用作固定元件，且第二連接構件TM2通過第四離合器C4的操作而同時用作固定元件，從而實現了倒車擋位，并且經改變的扭矩通過第三連接構件TM3而輸出至輸出軸OS。
如上所述，根據本發明的各個實施方案的行星齒輪系能夠實現至少八個前進速度擋位和至少一個倒車擋位，這些擋位是通過經由對六個離合器C1、C2、C3、C4、C5和C6進行控制來操作三個行星齒輪組PG1、PG2和PG3而形成的。
另外，根據本發明的各個實施方案的行星齒輪系通過利用自動變速器的多速度擋位實現適合于發動機旋轉速度的換擋擋位，能夠大幅提高駕駛穩定性。
另外，根據本發明的各個實施方案的行星齒輪系通過提供能夠實現自動變速器的多擋位的自動變速器而能夠最大化發動機的驅動效率，并且能夠改善動力傳遞性能和燃料消耗。
前面對本發明具體示例性實施方案所呈現的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要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并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并利用本發明的各種示例性實施方案及其各種選擇形式和修改形式。本發明的范圍意在由所附權利要求書及其等效形式所限定。