本文是变速箱系列的第三篇，上篇介绍液力变矩器（为什么AT自动变速箱比手动变速箱油耗高），本文紧接上篇，介绍AT自动变速箱的行星齿轮系统。

液力变矩器通过软连接将动力传递到变速箱上，变速箱再根据不同档位需求进行变速。

在手动变速箱上，每个档位均是由一组齿轮啮合，齿轮数较多。AT自动变速箱并不需要配备这么多的齿轮，而是通过行星齿轮系变换，获得所需的齿数比。

6AT自动变速箱

- 行星齿轮系

行星齿轮系是AT自动变速箱行星齿轮系统的结构基础，因此，我们先从行星齿轮系讲起。

行星齿轮系工作图示

AT自动变速箱正是利用行星齿轮系的这种特性，通过组合多个行星齿轮系，实现不同档位的变速比。

- 6AT自动变速箱行星齿轮系统

一个6AT自动变速箱的传动系统由三个行星齿轮系组成，以下将逐个介绍其组合方式，并详解每个档位是如何获得，以期最简单明了地阐明自动变速箱的工作原理。

在AT自动变速箱中，行星轮（带支架）是输出，齿圈和太阳轮是输入。

我们先从只有一个行星齿轮系的情况分析AT变速箱中的行星齿轮系是如何工作。

1 一个行星齿轮系

如下图，输入轴一端接液压变矩器，将动力传入变速箱，另一端通过离合C1与中间轴相连，中间轴的另一端与太阳轮连接，行星轮支架与输出轴连接，离合C5控制齿圈与变速箱外壳的连接与分离。

如果C1分离，则变速箱无动力输入，若C5分离，则行星齿轮系无一固定，处于自由状态。

因此，只有C1和C5均结合，方有传动意义，此时，齿圈与变速箱外壳结合，处于固定状态，动力经太阳轮向行星轮传递，此时可获得一个变速比约为3.1的档位。

集成一个行星齿轮系

2 两个行星齿轮系

为了增加档位，我们在上面的基础上再增加一个行星齿轮系。

如下图，第二个行星齿轮系的太阳轮与第一个行星齿轮系平行布置在中间轴上。假设该行星齿轮系除此之外，没有与其他部件相连，则第二个行星齿轮系的输出与第一个完全相同，也就毫无意义了。

两个行星齿轮系的集成1

因此，两个行星轮系除了太阳轮之外，必然还有其他连接。如下图，第二个行星轮系的特别之处在于行星轮支架，图中绿色部分，一端与第一个行星齿轮系的齿圈连接，另一端通过离合器与输入轴连接。

即，第一个行星齿轮系的齿圈与第二个行星齿轮系的行星轮支架是一个整体，并通过离合C2与输入轴连接。

两个行星齿轮系的集成2

下图是两个行星齿轮系集成后的完整示意图，通过4个离合器变换不同的组合，可以实现如下4个档位，其中的1档就是上面仅有一个行星齿轮系获得的档位，另外3个档位是集成两个行星齿轮系后通过不同组合获得的。

1档，变速比=3.10，C1和C5结合，C2和C4分离。

2档，变速比=1.81，C1和C4结合，C2和C5分离。

3档，变速比=1.00，C1和C2结合，C4和C5分离。

4档，变速比=0.61，C2和C4结合，C1和C5分离。

集成两个行星齿轮系后的示意图

3 三个行星齿轮系

两个行星齿轮系的组合可以获得4个档位，再获得2个档位，只需再增加一个行星齿轮系即可。

第三个行星齿轮系的太阳轮直接与输入轴连接，即太阳轮将会以输入轴的转速一直转动。同时，其行星轮支架与第二个行星齿轮系的齿圈相连，即下图的紫色部分。

在齿圈与外壳间增加一个离合C3，获得两个额外的档位：

档位1，变速比=1.41，C1和C3结合，C2、C4和C5分离。

档位2，变速比=0.71，C2和C3结合，C1、C4和C5分离。

集成第三个行星齿轮系

对于一个正常的变速箱还需要有一个R档，结合C3和C5。

由于C1、C2均处于分离状态，只有第三个行星齿轮系的太阳轮与输入轴连接，当C3结合后，第三个行星齿轮系的行星轮支架（上图的紫色部分）转动，也就是第二个行星齿轮系的齿圈转动。

当C5结合后，上图的绿色部分就固定了，即第二个行星齿轮系的行星轮支架也固定了，行星轮无法公转，只能自转，而齿圈还是沿正常方向向转动，最终，太阳轮只能反转了。

倒档示意图

综上，6档AT自动变速箱的档位情况如下：

6AT自动变速箱档位表

- 执行器

行星齿轮系实现的不同档位的变速比，但是，在换挡过程还需要一系列的执行器来实现换挡动作。AT变速箱的执行器包括离合器、单向离合器和制动器。

AT自动变速箱每个档位都由一组离合片控制，从而实现换挡功能。现在的AT自动变速箱采用电磁阀对离合片进行控制，使得系统更简单，可靠性更好。

变速箱控制器（TCU）根据输入信息，做出换挡的判断，TCU通过电信号控制电磁阀的动作，从而改变变速箱油在阀体油道的走向。当作用在多片式离合片上的油压达到致动压力时，分离当前档位的离合片，结合下一档位的离合片，实现换挡。

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