DE102008015934A1 - Achtgang-Automatikgetriebe - Google Patents
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Abstract
Es ist ein Automatikgetriebe vorgesehen, das ein Antriebselement, ein Abtriebselement, vier Planetenradsätze, mehrere Kopplungselemente und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen können entweder Kupplungen oder Bremsen sein.
Description
- QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
- Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/909,116, die am 30. März 2007 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.
- GEBIET
- Die Erfindung betrifft allgemein ein Mehrgangautomatikgetriebe, das mehrere Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist, und genauer ein Achtgang-Automatikgetriebe, das vier Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.
- HINTERGRUND
- Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und können Stand der Technik bilden oder nicht.
- Ein typisches Mehrgang-Automatikgetriebe benutzt eine Kombination aus Reibkupplungen, Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um mehrere Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemeinen werden durch den Bauraum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse oder Gänge vorgeschrieben.
- Obgleich gegenwärtige Automatikgetriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf nach neuen und verbesserten Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf nach einem verbesserten, kosteneffektiven, kompakten Mehrgang-Automatikgetriebe.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Getriebe vorgesehen. Das Getriebe weist ein Antriebselement, ein Abtriebselement und einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz auf. Die Planetenradsätze weisen jeweils ein erstes, zweites und drittes Element auf. Ein erstes Verbindungselement verbindet das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes. Ein zweites Verbindungselement verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes. Ein drittes Verbindungselement verbindet das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes. Ein viertes Verbindungselement verbindet das zweite Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes. Fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen sind selektiv einrückbar, um eines der ersten Elemente, der zweiten Elemente und der dritten Elemente mit zumindest einem anderen der ersten Elemente, der zweiten Elemente, der dritten Elemente und dem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine erste der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine zweite der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine dritte der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine vierte der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar, um das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine fünfte der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar, um das erste Element des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten Elemente des ersten, zweiten und vierten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes Sonnenräder, die zweiten Elemente des ersten und dritten Planetenradsatzes und die dritten Elemente des zweiten und vierten Planetenradsatzes sind Träger, und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten und vierten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes sind Hohlräder.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten Elemente des ersten, zweiten und vierten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes Sonnenräder, die zweiten Elemente des ersten, zweiten und dritten Planetenradsatzes und das dritte Element des vierten Planetenradsatzes sind Träger, und die dritten Elemente des ersten und zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des vierten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes sind Hohlräder.
- Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das feststehende Element ein Getriebegehäuse.
- Gemäß einem nochmals anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine andere Ausführungsform eines Getriebes vorgesehen. Das Getriebe umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement und vier Planetenradsätze, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen. Das Antriebselement ist ständig mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden, und das Abtriebselement ist ständig mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden. Ein erstes Verbindungselement verbindet das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes. Ein zweites Verbindungselement verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes. Ein drittes Verbindungselement verbindet das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes. Ein viertes Verbindungselement verbindet das zweite Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes. Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ist selektiv einrückbar, um das dritte Element des dritten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung ist selektiv einrückbar, um das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung ist selektiv einrückbar, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung ist selektiv einrückbar, um das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf das gleiche Bauteil, Element oder Merkmal verweisen.
- ZEICHNUNGEN
- Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Darstellungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
-
1 ist ein Hebeldiagramm einer ersten Ausführungsform eines Achtgang-Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; -
2 ist eine schematische Ansicht der ersten Ausführungsform des Achtgang-Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; -
3 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmoment übertragenden Kupplungen und Bremsen in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den1 und2 veranschaulichten Automatikgetriebes darstellt; -
4 ist ein Hebeldiagramm einer zweiten Ausführungsform eines Achtgang-Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; -
5 ist eine schematische Ansicht der zweiten Ausführungsform des Achtgang-Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und -
6 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmoment übertragenden Kupplungen und Bremsen in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den4 und5 veranschaulichten Automatikgetriebes darstellt. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht begrenzen.
- Zu Beginn ist festzustellen, dass in dem besonderen bereitgestellten Beispiel das Achtgang-Automatikgetriebe der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen der vier Planetenradsätze aufweist. Ein erstes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem ersten Bauteil oder Element eines zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein drittes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem dritten Bauteil oder Element eines dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element eines dritten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt.
- Nun unter Bezugnahme auf
1 ist eine erste Ausführungsform eines Achtgang-Automatikgetriebes10 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Bauteile einer mechanischen Einrichtung, wie eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel stellt einen Planetenradsatz dar, wobei die drei grundlegenden mechanischen Bauteile des Planetenradsatzes jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. Daher enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für den Planetenradträger und einen für das Hohlrad. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels kann dazu verwendet werden, jeweils das Hohlrad/Sonnenrad-Verhältnis des jeweiligen Zahnradsatzes darzustellen. Diese Hebelverhältnisse werden wiederum dazu verwendet, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu verändern, um ein geeignetes Verhältnis und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie Kupplungen und Bremsen, sind als ineinander greifende Finger dargestellt. Wenn die Einrichtung eine Bremse ist, ist ein Satz der Finger auf Masse festgelegt. Eine weitergehende Erläuterung des Formats, Zwecks und der Verwendung von Hebeldiagrammen ist in der Druckschrift SAE Paper 810102, "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" von Genford und Leising zu finden, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollständig durch Bezugnahme mit aufgenommen ist. - Das Automatikgetriebe
10 umfasst eine Antriebswelle oder ein Antriebselement12 , eine Abtriebswelle oder ein Abtriebselement22 , einen ersten Planetenradsatz14 mit drei Knoten: einem ersten Knoten14A , einem zweiten Knoten14B und einem dritten Knoten14C , einen zweiten Planetenradsatz16 mit drei Knoten: einem ersten Knoten16A , einem zweiten Knoten16B und einem dritten Knoten16C , einen dritten Planetenradsatz18 mit drei Knoten: einem ersten Knoten18A , einem zweiten Knoten18B und einem dritten Knoten18C , und einen vierten Planetenradsatz20 mit drei Knoten: einem ersten Knoten20A , einem zweite Knoten20B und einem dritten Knoten20C . Der erste Knoten14A des ersten Planetenradsatzes14 ist mit dem ersten Knoten16A des zweiten Planetenradsatzes16 gekoppelt. Der dritte Knoten14C des ersten Planetenradsatzes14 ist mit dem dritten Knoten18C des dritten Planetenradsatzes18 gekoppelt. Der zweiten Knoten16B des zweiten Planetenradsatzes16 ist mit dem zweiten Knoten18B des dritten Planetenradsatzes18 gekoppelt und mit dem zweiten Knoten20B des vierten Planetenradsatzes20 gekoppelt. - Die Antriebswelle oder das Antriebselement
12 ist mit dem dritten Knoten16C des zweiten Planetenradsatzes16 gekoppelt. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement22 ist mit dem dritten Knoten20C des vierten Planetenradsatzes20 gekoppelt. Eine erste Kupplung26 verbindet den dritten Knoten16C des zweiten Planetenradsatzes16 selektiv mit dem dritten Knoten14C des ersten Planetenradsatzes14 . Eine zweite Kupplung28 verbindet den ersten Knoten14A des ersten Planetenradsatzes14 selektiv mit dem dritten Knoten14C des ersten Planetenradsatzes14 , und eine dritte Kupplung30 verbindet den zweiten Knoten14B des ersten Planetenradsatzes14 selektiv mit dem dritten Knoten20C des vierten Planetenradsatzes20 . Eine erste Bremse32 verbindet den ersten Knoten18A des dritten Planetenradsatzes18 selektiv mit Masse, und eine zweite Bremse34 verbindet den ersten Knoten20A des vierten Planetenradsatzes20 selektiv mit Masse. - Nun unter Bezugnahme auf
2 stellt ein Stickdiagramm ein schematisches Layout der ersten Ausführungsform des Achtganggetriebes10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von1 übernommen. Die Kupplungen, Brem sen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen. Genauer umfasst der erste Planetenradsatz14 ein erstes Sonnenrad14A , ein erstes Hohlrad14C und einen ersten Planetenträger14B , der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder14D umfasst. Der zweite Planetenradsatz16 umfasst ein zweites Sonnenrad16A , ein zweites Hohlrad16B und einen zweiten Planetenträger16C , der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder16D umfasst. Der dritte Planetenradsatz18 umfasst ein drittes Sonnenrad18C , ein drittes Hohlrad18A und einen dritten Planetenträger18B , der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder18D umfasst. Der vierte Planetenradsatz20 umfasst ein viertes Sonnenrad20A , ein viertes Hohlrad20B und einen vierten Planetenträger20C , der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder20D umfasst. - Die Antriebswelle oder das Antriebselement
12 ist mit dem zweiten Planetenträger16C gekoppelt und treibt diesen direkt an. Eine erste Welle oder ein erstes Verbindungselement42 koppelt das zweite Hohlrad16B mit dem dritten Planetenträger18B . Eine zweite Welle oder ein zweites Verbindungselement44 koppelt das zweite Sonnenrad16A mit dem ersten Sonnenrad14A . Eine dritte Welle oder ein drittes Verbindungselement46 verbindet das erste Hohlrad14C mit dem dritten Sonnenrad18C . Eine vierte Welle oder eine viertes Verbindungselement48 koppelt den dritten Planetenträger18B mit dem vierten Hohlrad20B . Die erste Kupplung26 koppelt den zweiten Planetenträger16C selektiv mit dem dritten Verbindungselement46 . Die zweite Kupplung28 koppelt das erste Hohlrad14C selektiv mit dem ersten Sonnenrad14A , und die dritte Kupplung30 koppelt den ersten Planetenträger14B selektiv mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement22 . Eine fünfte Welle oder ein fünftes Verbindungsele ment50 koppelt die erste Bremse32 mit dem dritten Hohlrad18A . Die erste Bremse32 koppelt das dritte Hohlrad18A selektiv mit Masse. Eine sechste Welle oder ein sechstes Verbindungselement52 koppelt das vierte Sonnenrad20A mit der zweiten Bremse34 . Die zweite Bremse34 koppelt das vierte Sonnenrad20A selektiv mit Masse. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement22 ist mit dem vierten Planetenträger20C gekoppelt und wird von diesem angetrieben. - Nun wird unter Bezugnahme auf die
2 und3 die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform des Achtgang-Automatikgetriebes10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Automatikgetriebe10 in der Lage ist, Drehmoment von der Antriebswelle oder dem Antriebselement12 auf die Abtriebswelle oder das Abtriebselement22 in acht Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einer oder mehreren der Kupplungen oder Bremsen erzielt, wie es nachstehend erläutert wird.3 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Kupplungen und Bremsen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Automatikgetriebes10 anzupassen. - Zum Herstellen von Übersetzungsverhältnissen werden für jeden Gangzustand drei Kupplungselemente eingerückt. Die eingerückten Kupplungen sind jeweils in jeder Zeile durch ein "X" dargestellt. Um beispielsweise den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse
32 , die zweite Bremse34 und die dritte Kupplung30 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse32 legt das dritte Hohlrad18A auf Masse fest, und die zweite Bremse34 legt das vierte Sonnenrad20A auf Masse fest. Die dritte Kupplung30 verbindet den ersten Planetenträger148 mit dem vierten Planetenträger20C . Gleichermaßen werden die acht Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungseinrückung gemäß3 erreicht. - Nun
4 zugewandt, ist ein Hebeldiagramm für eine zweite Ausführungsform eines Achtgang-Automatikgetriebes100 veranschaulicht. Das Automatikgetriebe100 umfasst eine Antriebswelle oder ein Antriebselement112 , einen ersten Planetenradsatz114 mit drei Knoten: einem ersten Knoten114A , einem zweiten Knoten114B und einem dritten Knoten114C , einen zweiten Planetenradsatz116 mit drei Knoten: einem ersten Knoten116A , einem zweiten Knoten116B und einem dritten Knoten116C , einen dritten Planetenradsatz118 mit drei Knoten: einem ersten Knoten118A , einem zweiten Knoten118B und einem dritten Knoten118C , einen vierten Planetenradsatz120 mit drei Knoten: einem ersten Knoten120A , einem zweiten Knoten120B und einem dritten Knoten120C , und eine Abtriebswelle oder ein Abtriebselement122 . Der erste Knoten114A des ersten Planetenradsatzes114 ist mit dem ersten Knoten116A des zweiten Planetenradsatzes116 gekoppelt. Der dritte Knoten114C des ersten Planetenradsatzes114 ist mit dem dritten Knoten118C des dritten Planetenradsatzes118 gekoppelt. Der zweiten Knoten116B des zweiten Planetenradsatzes116 ist mit dem zweiten Knoten118B des dritten Planetenradsatzes118 gekoppelt und mit dem zweiten Knoten120B des vierten Planetenradsatzes120 gekoppelt. - Die Antriebswelle oder das Antriebselement
112 ist mit dem zweiten Knoten114B des ersten Planetenradsatzes114 gekoppelt. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement122 ist mit dem dritten Knoten120C des vierten Planetenradsatzes120 gekoppelt. Eine erste Kupplung126 verbindet die Antriebswelle oder das Antriebselement112 selektiv mit dem ersten Knoten120A des vierten Planetenradsatzes120 . Eine zweite Kupplung128 verbindet den dritten Knoten118C des dritten Planetenradsatzes118 selektiv mit dem ersten Knoten120A des vierten Planetenradsatzes120 . Eine dritte Kupplung130 verbindet den ersten Knoten118A des dritten Planetenradsatzes118 selektiv mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement122 . Eine erste Bremse132 verbindet den dritten Knoten116C des zweiten Planetenradsatzes116 selektiv mit Masse, und eine zweite Bremse134 verbindet den ersten Knoten116A des zweiten Planetenradsatzes116 selektiv mit Masse. - Nun unter Bezugnahme auf
5 stellt ein Stickdiagramm ein schematisches Layout der zweiten Ausführungsform des Achtganggetriebes100 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In5 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von4 übernommen. Die Kupplungen, Bremsen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen. Genauer umfasst der erste Planetenradsatz114 ein erstes Sonnenrad114A , ein erstes Hohlrad114C und einen ersten Planetenträger114B , der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder114D umfasst. Der zweite Planetenradsatz116 umfasst ein zweites Sonnenrad116A , ein zweites Hohlrad116C und einen zweiten Planetenträger116B , der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder116D umfasst. Der dritte Planetenradsatz118 umfasst ein drittes Sonnenrad118C , ein drittes Hohlrad118A und einen dritten Planetenträger118B , der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder118D umfasst. Der vierte Planetenradsatz120 umfasst ein viertes Sonnenrad120A , ein viertes Hohlrad120B und einen vierten Planetenträger120C , der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder120D umfasst. - Die Antriebswelle oder das Antriebselement
112 ist mit dem ersten Planetenträger114B gekoppelt und treibt diesen direkt an. Eine erste Welle oder ein erstes Verbindungselement142 koppelt den zweiten Planetenträger116B mit dem dritten Planetenträger118B . Eine zweite Welle oder ein zweites Verbindungselement144 koppelt das zweite Sonnenrad116A mit dem ersten Sonnenrad114A . Eine dritte Welle oder ein drittes Verbindungselement146 koppelt das erste Hohlrad114C mit dem dritten Sonnenrad118C . Eine vierte Welle oder eine viertes Verbindungselement148 koppelt den dritten Planetenträger118B mit dem vierten Hohlrad120B . Eine fünfte Welle oder ein fünftes Verbindungselement149 koppelt das vierte Sonnenrad120A mit der ersten Kupplung126 und mit der zweiten Kupplung128 . Die erste Kupplung126 koppelt den ersten Planetenträger114B selektiv mit dem vierten Sonnenrad120A , und die zweite Kupplung128 koppelt das dritte Verbindungselement146 und das dritte Sonnenrad118C selektiv mit dem vierten Sonnenrad120A . Eine sechste Welle oder ein sechstes Verbindungselement150 koppelt die erste Bremse132 mit dem zweiten Hohlrad116C . Die erste Bremse132 koppelt das zweite Hohlrad116C selektiv mit Masse. Eine siebte Welle oder ein siebtes Verbindungselement152 koppelt das zweite Sonnenrad116A mit der zweiten Bremse134 . Die zweite Bremse134 koppelt das zweite Sonnenrad116A selektiv mit Masse. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement122 ist mit dem vierten Planetenträger120C gekoppelt und wird von diesem angetrieben, und ist mit der dritten Kupplung130 gekoppelt. Die dritte Kupplung130 koppelt das dritte Hohlrad118A selektiv mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement122 . - Nun wird unter Bezugnahme auf die
5 und6 die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform des Achtgang-Automatikgetriebes100 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Automatikgetriebe100 in der Lage ist, Drehmoment von der Antriebswelle oder dem Antriebselement112 auf die Abtriebswelle oder das Abtriebselement122 in acht Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einer oder mehreren der Kupplungen oder Bremsen erzielt, wie es nachstehend erläutert wird.6 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Kupplungen und Bremsen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Automatikgetriebes100 anzupassen. - Zum Herstellen von Übersetzungsverhältnissen werden für jeden Gangzustand drei Kupplungselemente eingerückt. Die eingerückten Kupplungen oder Bremsen sind jeweils in jeder Zeile durch ein "X" dargestellt. Um beispielsweise den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse
132 , die zweite Bremse134 und die dritte Kupplung130 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse132 legt das zweite Hohlrad116C auf Masse fest, und die zweite Bremse134 legt das zweite Sonnenrad116A und das erste Sonnenrad114A auf Masse fest, und die dritte Kupplung130 verbindet das dritte Hohlrad118A mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebselement122 . Gleichermaßen werden die acht Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungseinrückung gemäß6 erreicht. - Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Achtgang-Automatikgetriebes
100 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen und Bremsen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung oder Bremse eingerückt oder aktiviert bleiben wird. - Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Gedanken der Erfindung abweichen, sollen im Schutzumfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als Abweichung vom Geist und Schutzumfang der Erfindung anzusehen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Druckschrift SAE Paper 810102, "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" von Genford und Leising [0026]
Claims (24)
- Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen; ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das das zweite Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet; und fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen, die selektiv einrückbar sind, um eines der ersten Elemente, der zweiten Elemente und der dritten Elemente mit zumindest einem anderen der ersten Elemente, der zweiten Elemente, der dritten Elemente und dem feststehenden Element zu verbinden; und wobei die Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar sind, um zumin dest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei eine erste der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 2, wobei eine zweite der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 3, wobei eine dritte der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 4, wobei eine vierte der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 5, wobei eine fünfte der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das erste Element des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei eine erste der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 7, wobei eine zweite der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des dritten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 8, wobei eine dritte der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 9, wobei eine vierte der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 10, wobei eine fünfte der fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv einrückbar ist, um das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei die ersten Elemente des ersten, zweiten und vierten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes Sonnenräder sind, die zweiten Elemente des ersten und dritten Planetenradsatzes und die dritten Elemente des zweiten und vierten Planetenradsatzes Träger sind, und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten und vierten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes Hohlräder sind.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei die ersten Elemente des ersten, zweiten und vierten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes Sonnenräder sind, die zweiten Elemente des ersten, zweiten und dritten Planetenradsatzes und das dritte Element des vierten Planetenradsatzes Träger sind, und die dritten Elemente des ersten und zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des vierten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes Hohlräder sind.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Antriebselement ständig mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden ist.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Antriebselement ständig mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden ist.
- Getriebe nach Anspruch 1, wobei das feststehende Element ein Getriebegehäuse ist.
- Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, wobei das Antriebselement ständig mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das das zweite Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet; eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden; eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das erste Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und/oder dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden; eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des vierten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden; eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden; und eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das erste Element des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden, und wobei die Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Getriebe nach Anspruch 17, wobei die ersten Elemente des ersten, zweiten und vierten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes Sonnenräder sind, die zweiten Elemente des ersten und dritten Pla netenradsatzes und die dritten Elemente des zweiten und vierten Planetenradsatzes Träger sind und das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das zweite Element des zweiten und vierten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes Hohlräder sind.
- Getriebe nach Anspruch 17, wobei das feststehende Element ein Getriebegehäuse ist.
- Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, wobei das Antriebselement ständig mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das das zweite Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet; eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des dritten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das erste Element des dritten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden; eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden; und eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden, und wobei die Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Getriebe nach Anspruch 20, wobei die ersten Elemente des ersten, zweiten und vierten Planetenradsatzes und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes Sonnenräder sind, die zweiten Elemente des ersten, zweiten und dritten Planetenradsatzes und das dritte Element des vierten Planetenradsatzes Träger sind, und die dritten Elemente des ersten und zweiten Planetenradsatzes und das zweite Element des vierten Pla netenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes Hohlräder sind.
- Getriebe nach Anspruch 20, wobei das feststehende Element ein Getriebegehäuse ist.
- Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, einen Träger und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Antriebselement ständig mit dem Träger des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Träger des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das den Träger des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbindet; eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um den Träger des zweiten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem Hohlrad des ersten Plane tenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes zu verbinden; eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und/oder das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes zu verbinden; eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um den Träger des vierten Planetenradsatzes mit dem Träger des ersten Planetenradsatzes mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden; eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden; und eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden, und wobei die Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
- Getriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, einen Träger und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Antriebselement ständig mit dem Träger des ersten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein drittes Verbindungselement, das den Träger des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Träger des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein viertes Verbindungselement, das den Träger des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbindet; eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um den Träger des ersten Planetenradsatzes und/oder das Antriebselement mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Abtriebselement zu verbinden; eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden; und eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden, und wobei die Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
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