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Für
die Anmeldung wird die Priorität der am 17. Dezember 2007
eingereichten
koreanischen
Patentanmeldung Nr. 10-2007-0132081 beansprucht, deren
gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die
Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges, bei dem
acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge
erzielt werden, und insbesondere ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges,
bei dem das Gewicht, die Länge und die Herstellungskosten
infolge einer Vereinfachung der Struktur durch Entfernen eines Drehmomentwandlers
reduziert werden.
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Ein
Getriebe eines Fahrzeuges ist zwischen einem Motor und einer Antriebswelle
angeordnet. Das Getriebe wandelt ein Motordrehmoment in ein Drehmoment
und eine Drehzahl um, die für einen Fahrzustand des Fahrzeuges
geeignet sind, und überträgt das Drehmoment und
die Drehzahl auf ein Antriebsrad.
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Das
heißt, das Getriebe erzielt einen Neutralzustand zum Ermöglichen
eines Starten des Motors, Vorwärtsgänge durch
geeignete Änderung des Antriebsdrehmoments des Motors zum
Ermöglichen einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges,
und Rückwärtsgänge durch geeignete Änderung
des Antriebsdrehmoments des Motors zum Ermöglichen einer Rückwärtsbewegung
des Fahrzeuges.
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Getriebe
für Fahrzeuge werden weitgehend in ein Handschaltgetriebe,
bei dem ein Fahrer einen Schaltvorgang direkt durchführt,
und ein Automatikgetriebe eingeteilt, bei dem ein in einer bevorzugten Position
in dem Fahrzeug angeordnetes Erfassungsmittel den Fahrzustand des
Fahrzeuges erfasst und eine Getriebesteuereinrichtung (TCU) den
Schaltvorgang auf der Basis des Fahrzustands automatisch durchführt.
Die Erfindung ist auf ein Automatikgetriebe gerichtet.
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Im
Allgemeinen weist ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges einen Drehmomentwandler,
einen Antriebsstrang, der mit dem Drehmomentwandler verbunden ist
und eine Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen
erzielt, und ein Hydrauliksteuersystem auf, das wahlweise Betriebselemente
des Antriebsstranges entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeuges
betreibt.
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Das
Automatikgetriebe weist auch ein zusammengesetztes Planetengetriebe
auf, das durch Verbinden wenigstens zweier einfacher Planetengetriebe
gebildet wird, um die benötigten mehreren Gänge
zu erreichen. Der Antriebsstrang weist eine Mehrzahl von Reibelementen
auf, und das Hydrauliksteuersystem betreibt wahlweise die Reibelemente des
Antriebsstranges entsprechend dem Fahrzustand.
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Eine
Vielzahl derartiger Antriebsstränge und Hydrauliksteuersysteme
wurden von Fahrzeugherstellern entsprechend ihren eigenen Schemen
entwickelt.
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Gegenwärtig
sind Viergang- und Fünfgang-Automatikgetriebe am häufigsten
auf dem Markt zu finden. Jedoch wurden auch Sechsgang-Automatikgetriebe
realisiert, um das Leistungsübertragungsvermögen
zu erhöhen und den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeuges
zu verbessern.
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Trotz
großartigen Vorzügen hat das Automatikgetriebe
Nachteile in der Effizienz. Gegenwärtig werden Automatikgetriebe,
welche sowohl die ausgezeichnete Effizienz eines Handschaltgetriebes
als auch den Komfort eines Automatikgetriebes haben, hinsichtlich
der Verwendung einer Mehrzahl von Reibelementen (d. h. Kupplungen
und Bremsen) und Schaltautomatisierungsmitteln untersucht, die in
einem herkömmlichen Handschaltgetriebe montiert sind.
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Mit
der Erfindung wird ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges geschaffen,
bei dem sowohl die ausgezeichnete Effizienz eines Handschaltgetriebes als
auch der Komfort eines Automatikgetriebes durch Verwendung einer
Mehrzahl von Reibelementen und Schaltautomatisierungsmitteln, die
in einem herkömmlichen Handschaltgetriebe montiert sind,
und von einfachen Planetengetrieben erreicht werden.
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Ein
Automatikgetriebe eines Fahrzeuges gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann einen
ersten Schaltabschnitt, der zwei Zwischendrehzahlen von einer reduzierten
Drehzahl und derselben Drehzahl wie einer Antriebsdrehzahl unter
Verwendung eines Drehmoments abgibt, das über einen wahlweise
mit einer ersten Antriebswelle verbundenen ersten variablen Antriebspfad
und einen mit der ersten Antriebswelle fest verbundenen Antriebspfad
aufgenommen wird, und einen zweiten Schaltabschnitt aufweisen, der
ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Zahnrad und
ein Rückwärtszahnrad aufweist, die ein erstes,
ein zweites, ein drittes und ein viertes Übersetzungsverhältnis bzw.
ein Rückwärtsübersetzungsverhältnis
erzielen und jede von dem ersten Schaltabschnitt aufgenommene Zwischendrehzahl
in fünf Enddrehzahlen ändern und diese abgeben.
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Der
erste Schaltabschnitt kann ein erstes, ein zweites und ein drittes
Betriebselement aufweisen, wobei das erste Betriebselement das Drehmoment über
den mit der ersten Antriebswelle fest verbundenen Antriebspfad aufnimmt,
das zweite Betriebselement wahlweise gestoppt wird, und das dritte
Betriebselement das Drehmoment über den wahlweise mit der
ersten Antriebswelle verbundenen ersten variablen Antriebspfad aufnimmt
und immer als ein Abtriebselement arbeitet.
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Der
erste Schaltabschnitt kann ein Planetengetriebe sein, das mit einem
Sonnenrad, einem Planetenradträger und einem Hohlrad als
dessen Betriebselemente versehen ist, wobei das Sonnenrad als das
erste Betriebselement betrieben wird, das Hohlrad als das zweite
Betriebselement betrieben wird, und der Planetenradträger
als das dritte Betriebselement betrieben wird.
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Der
erste Schaltabschnitt kann ferner eine erste Kupplung, die wahlweise
das Drehmoment über den ersten variablen Antriebspfad an
das dritte Betriebselement überträgt, und eine
erste Bremse aufweisen, die wahlweise das zweite Betriebselement
stoppt.
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Die
Zwischendrehzahlen des ersten Schaltabschnitts können wahlweise über
einen zweiten und einen dritten variablen Antriebspfad an den zweiten Schaltabschnitt übertragen
werden.
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Der
zweite Schaltabschnitt kann eine zweite Antriebswelle, welche die
Zwischendrehzahlen des ersten Schaltabschnitts über den
zweiten variablen Antriebspfad aufnimmt, eine dritte Antriebswelle,
die konzentrisch zu der zweiten Antriebswelle angeordnet ist und
die Zwischendrehzahlen des ersten Schaltabschnitts über
den dritten variablen Antriebspfad aufnimmt, eine erste Zwischenwelle,
die parallel zu der zweiten und der dritten Antriebswelle angeordnet
ist und wahlweise mit der zweiten und der dritten Antriebswelle
derart verbunden ist, dass das erste und das zweite Übersetzungsverhältnis
erzielt werden, und eine zweite Zwischenwelle aufweisen, die parallel
zu der zweiten und der dritten Antriebswelle angeordnet ist und
wahlweise mit der zweiten und der dritten Antriebswelle derart verbunden
ist, dass das dritte und das vierte Übersetzungsverhältnis
erzielt werden.
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Eine
der ersten und der zweiten Zwischenwelle kann wahlweise mit der
zweiten Antriebswelle derart verbunden sein, dass das Rückwärtsübersetzungsverhältnis
erzielt wird.
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Eine
erste Synchronisiereinrichtung, die mit dem ersten und dem zweiten
Zahnrad versehen ist, kann an der ersten Zwischenwelle angeordnet
sein, und eine zweite Synchronisiereinrichtung, die mit dem dritten
und dem vierten Zahnrad versehen ist, kann an der zweiten Zwischenwelle
angeordnet sein.
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Eine
dritte Synchronisiereinrichtung, die mit dem Rückwärtszahnrad
versehen ist, kann an einer der ersten und der zweiten Zwischenwelle
angeordnet sein.
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Die
dritte Antriebswelle kann mit einem ersten Antriebsrad versehen
sein, das einstückig daran ausgebildet ist, und die zweite
Antriebswelle kann mit einem zweiten Antriebsrad versehen sein,
das einstückig daran ausgebildet ist, wobei das erste Antriebsrad
mit dem ersten und dem dritten Zahnrad in Eingriff steht, und das
zweite Antriebsrad mit dem zweiten und dem vierten Zahnrad in Eingriff
steht.
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Der
zweite Schaltabschnitt kann ferner ein Leerlaufrad aufweisen, und
die zweite Antriebswelle kann ferner ein drittes Antriebsrad aufweisen,
das einstückig daran ausgebildet ist, wobei das Leerlaufrad
mit dem dritten Antriebsrad und dem Rückwärtszahnrad
in Eingriff steht.
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Die
erste Synchronisiereinrichtung kann eine erste Muffe, die wahlweise
das erste Zahnrad mit der ersten Zwischenwelle verbindet, und eine
zweite Muffe aufweisen, die wahlweise das zweite Zahnrad mit der
ersten Zwischenwelle verbindet.
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Die
zweite Synchronisiereinrichtung kann eine dritte Muffe, die wahlweise
das dritte Zahnrad mit der zweiten Zwischenwelle verbindet, und
eine vierte Muffe aufweisen, die wahlweise das vierte Zahnrad mit
der zweiten Zwischenwelle verbindet.
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Die
dritte Synchronisiereinrichtung kann wahlweise das Rückwärtszahnrad
mit einer der ersten und der zweiten Zwischenwelle verbinden.
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Der
zweite Schaltabschnitt kann ferner ein erstes Übertragungsantriebsrad,
das einstückig mit der ersten Zwischenwelle ausgebildet
ist, ein zweites Übertragungsantriebsrad, das einstückig
mit der zweiten Zwischenwelle ausgebildet ist, und ein Übertragungsantriebsrad
aufweisen, das mit dem ersten und dem zweiten Übertragungsantriebsrad
in Eingriff steht und eine Enddrehzahl abgibt.
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Das
Automatikgetriebe kann ferner eine zweite Kupplung, die wahlweise
die Zwischendrehzahl des ersten Schaltabschnitts über den
zweiten variablen Antriebspfad an den zweiten Schaltabschnitt überträgt,
und eine dritte Kupplung aufweisen, die wahlweise die Zwischendrehzahl
des ersten Schaltabschnitts über den dritten variablen
Antriebspfad an den zweiten Schaltabschnitt überträgt.
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Die
erste, die zweite und die dritte Kupplung und die erste Bremse können
an einem äußeren Abschnitt des ersten Schaltabschnitts
angeordnet sein.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Automatikgetriebes eines Fahrzeuges gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 ein
Blockdiagramm eines Systems zum Betreiben eines Automatikgetriebes
eines Fahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung; und
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3 eine
Betriebstabelle für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung wird eine beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung ausführlich beschrieben.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Automatikgetriebes eines Fahrzeuges
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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Ein
Automatikgetriebe eines Fahrzeuges gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist einen
ersten Schaltabschnitt T1, der Zwischendrehzahlen zweier Vorwärtsgänge
abgibt, und einen zweiten Schaltabschnitt T2 auf, der jede von dem
ersten Schaltabschnitt T1 aufgenommene Zwischendrehzahl in fünf
Enddrehzahlen ändert und diese abgibt.
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Der
erste Schaltabschnitt T1 ist ein einfaches Planetengetriebe und
weist ein Sonnenrad S, das an seinem mittleren Abschnitt angeordnet
ist, einen Planetenradträger PC, der eine Mehrzahl von
Planetenrädern P trägt, die mit dem Sonnenrad
S in Eingriff stehen, und ein Hohlrad R auf, das mit der Mehrzahl von
Planetenrädern P in Eingriff steht.
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Das
Sonnenrad S ist mit einer ersten Antriebswelle 2 fest verbunden,
die einen Abtrieb eines Motors ENG aufnimmt und ein Drehmoment über
einen Antriebspfad IP aufnimmt.
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Der
Planetenradträger PC ist wahlweise durch Zwischenschalten
einer ersten Kupplung C1 als Reibelement mit der ersten Antriebswelle 2 verbunden
und nimmt wahlweise das Drehmoment über einen ersten variablen
Antriebspfad VIP1 auf. Außerdem ist der Planetenradträger
PC mit einem ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 fest verbunden und wird
immer als ein Abtriebselement betrieben.
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Das
Hohlrad R ist wahlweise durch Zwischenschalten einer ersten Bremse
B1 als Reibelement mit einem Getriebegehäuse H verbunden
und wird wahlweise als ein feststehendes Element betrieben.
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Daher
wird, wenn die erste Bremse B1 in einem Zustand betrieben wird,
in dem das Drehmoment immer über den Antriebspfad IP an
das Sonnenrad S des ersten Schaltabschnitts T1 eingegeben wird,
eine reduzierte Drehzahl, die langsamer als eine Antriebsdrehzahl
ist, über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben,
der mit dem Planetenradträger PC verbunden ist.
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Außerdem
wird, wenn die erste Kupplung C1 betrieben wird, das Drehmoment
der ersten Antriebswelle 2 über den Antriebspfad
IP an das Sonnenrad S eingegeben und über den ersten variablen
Antriebspfad VIP1 an den Planetenradträger PC eingegeben.
Daher sind alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts T1
in einem Sperrzustand, und eine Drehzahl, welche dieselbe wie die
Antriebsdrehzahl ist, wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1
abgegeben.
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Der
zweite Schaltabschnitt T2 ändert zwei Zwischendrehzahlen
des ersten Schaltabschnitts T1, die über einen zweiten
bzw. einen dritten variablen Antriebspfad VIP2 und VIP3 aufgenommen
werden, in fünf Enddrehzahlen und gibt diese über
einen Endabtriebspfad OP ab.
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Zu
diesem Zweck weist der zweite Schaltabschnitt T2 wie bei einem herkömmlichen
Handschaltgetriebe eine Mehrzahl von Zahnrädern und Synchronisiereinrichtungen
auf, die an einer Mehrzahl von Wellen angeordnet sind und eine Mehrzahl
von Übersetzungsverhältnissen erzielen.
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Der
zweite Schaltabschnitt T2 weist eine zweite und eine dritte Antriebswelle 4 und 6 und
eine erste und eine zweite Zwischenwelle 14 und 16 auf.
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Die
zweite Antriebswelle 4 ist koaxial zu der ersten Antriebswelle 2 angeordnet,
und die dritte Antriebswelle 6 ist konzentrisch zu der
zweiten Antriebswelle 4 angeordnet.
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Die
zweite Antriebswelle 4 ist durch Zwischenschalten einer
zweiten Kupplung C2 als Reibelement mit dem ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 des ersten Schaltabschnitts T1 verbunden und nimmt wahlweise
die Zwischendrehzahlen des ersten Schaltabschnitts T1 über
den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 auf.
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Die
dritte Antriebswelle 6 ist durch Zwischenschalten einer
dritten Kupplung C3 als Reibelement mit dem ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 des ersten Schaltabschnitts T1 verbunden und nimmt wahlweise
die Zwischendrehzahlen des ersten Schaltabschnitts T1 über
den dritten variablen Antriebspfad VIP3 auf.
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Daher
wird, wenn die zweite Kupplung C2 betrieben wird, das von dem ersten
Schaltabschnitt T1 abgegebene Drehmoment über den zweiten
variablen Antriebspfad VIP2 an die zweite Antriebswelle 4 eingegeben,
und wenn die dritte Kupplung C3 betrieben wird, wird das von dem
ersten Schaltabschnitt T1 abgegebene Drehmoment über den
dritten variablen Antriebspfad VIP3 an die dritte Antriebswelle 6 eingegeben.
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Ein
erstes Antriebsrad 8 ist einstückig mit einem
hinteren Abschnitt der dritten Antriebswelle 6 ausgebildet,
und ein zweites und ein drittes Antriebsrad 10 und 12 sind
einstückig mit der zweiten Antriebswelle 4 ausgebildet.
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Die
erste und die zweite Zwischenwelle 14 und 16 sind
parallel zu der zweiten Antriebswelle 4 und in einem vorbestimmten
Abstand von dieser angeordnet. Ein erstes und ein zweites Zahnrad 18 und 20 sowie
ein Rückwärtszahnrad 22, die mit dem
ersten, dem zweiten bzw. dem dritten Antriebsrad 8, 10 und 12 in
Eingriff stehen, sind an der ersten Zwischenwelle 14 drehbar
angeordnet. Das Rückwärtszahnrad 22 steht
indirekt über ein Leerlaufrad 24 mit dem dritten
Antriebsrad 12 in Eingriff.
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Ein
drittes und ein viertes Zahnrad 26 und 28, die
mit dem ersten bzw. dem zweiten Antriebsrad 8 und 10 in
Eingriff stehen, sind an der zweiten Zwischenwelle 16 drehbar
angeordnet.
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Eine
erste Synchronisiereinrichtung SYN1 ist zwischen dem ersten und
dem zweiten Zahnrad 18 und 20 angeordnet, eine
zweite Synchronisiereinrichtung SYN2 ist zwischen dem dritten und
dem vierten Zahnrad 26 und 28 angeordnet, und
eine dritte Synchronisiereinrichtung SYN3 ist vor dem Rückwärtszahnrad 22 angeordnet.
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Die
erste Synchronisiereinrichtung SYN1 weist zwei Muffen SL11 und SL12
auf. Wenn die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1
betätigt wird, ist die erste Zwischenwelle 14 mit dem
ersten Zahnrad 18 verbunden. Im Gegensatz dazu ist, wenn
die zweite Muffe SL12 betätigt wird, die erste Zwischenwelle 14 mit
dem zweiten Zahnrad 20 verbunden.
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Die
zweite Synchronisiereinrichtung SYN2 weist zwei Muffen SL21 und
SL22 auf. Wenn die dritte Muffe SL21 betätigt wird, ist
die zweite Zwischenwelle 16 mit dem dritten Zahnrad 26 verbunden.
Im Gegensatz dazu ist, wenn die vierte Muffe SL22 betätigt
wird, die zweite Zwischenwelle 16 mit dem vierten Zahnrad 28 verbunden.
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Die
dritte Synchronisiereinrichtung SYN3 weist eine Muffe 34 auf.
Wenn die fünfte Muffe 34 betätigt wird,
ist die erste Zwischenwelle 14 mit dem Rückwärtszahnrad 22 verbunden.
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Das
erste Antriebsrad 8, das erste Zahnrad 18 und
die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 bilden
einen ersten Schaltpfad D1, da das erste Zahnrad 18 mit
dem ersten Antriebsrad 8 in Eingriff steht, und das zweite
Antriebsrad 10, das zweite Zahnrad 20 und die
zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 bilden
einen zweiten Schaltpfad D2, da das zweite Zahnrad 20 mit
dem zweiten Antriebsrad 10 in Eingriff steht.
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Außerdem
bilden das erste Antriebsrad 8, das dritte Zahnrad 26 und
die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2
einen dritten Schaltpfad D3, da das dritte Zahnrad 26 mit
dem ersten Antriebsrad 8 in Eingriff steht, und das zweite
Antriebsrad 10, das vierte Zahnrad 28 und die
vierte Muffe SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2 bilden
einen vierten Schaltpfad D4, da das vierte Zahnrad 28 mit
dem zweiten Antriebsrad 10 in Eingriff steht.
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Ferner
bilden das dritte Antriebsrad 12, das Leerlaufrad 24,
das Rückwärtszahnrad 22 und die dritte
Synchronisiereinrichtung SYN3 einen Rückwärtsschaltpfad
REV1.
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Ein
erstes und ein zweites Übertragungsantriebsrad 36 und 38 sind
an hinteren Abschnitten der ersten bzw. der zweiten Zwischenwelle 14 und 16 angeordnet,
und ein Übertragungsabtriebsrad 40, das mit einer
Abtriebswelle 42 verbunden ist, steht mit dem ersten und
dem zweiten Übertragungsantriebsrad 36 und 38 in
Eingriff.
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Dementsprechend
bilden das erste Übertragungsantriebsrad 36 und
das Übertragungsabtriebsrad 40 einen zweiten Zwischenabtriebspfad
MOP2, und das zweite Übertragungsantriebsrad 38 und
das Übertragungsabtriebsrad 40 bilden einen dritten
Zwischenabtriebspfad MOP3. Das über den zweiten und den
dritten Übertragungsabtriebspfad MOP2 und MOP3 abgegebene
Drehmoment wird über einen Endabtriebspfad OP an eine Differentialvorrichtung übertragen
und treibt ein Antriebsrad an.
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Betätigungseinrichtungen
(nicht gezeigt), welche die jeweiligen Muffen SL11, SL12, SL21, SL22
und 34 antreiben, die in der ersten, der zweiten und der
dritten Synchronisiereinrichtung SYN1, SYN2 und SYN3 verwendet werden,
werden von einer Getriebesteuereinrichtung angetrieben.
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Die
Betätigungseinrichtungen können mittels eines
Elektromotors oder durch Aufnehmen von Hydraulikdruck von einem
Hydrauliksteuersystem angetrieben werden. Die Strukturen und Antriebsverfahren
derartiger Betätigungseinrichtungen sind für einen
technisch versierten Fachmann wohlbekannt, so dass eine ausführliche
Beschreibung weggelassen wird.
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Die
Bezugszeichen 44 und 46 in 1 bezeichnen
eine Hydraulikpumpe bzw. eine Parkvorrichtung.
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2 ist
ein Blockdiagramm eines Systems zum Betreiben eines Automatikgetriebes
eines Fahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung.
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Wie
in 2 gezeigt, weist ein System zum Betreiben eines
Automatikgetriebes eines Fahrzeuges gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 50,
der eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst, einen Drosselöffnungssensor 52,
der eine Drosselöffnung erfasst, einen Sperrschalter 54,
der einen Schaltbereich erfasst, und eine Getriebesteuereinrichtung TCU
auf, welche die von den jeweiligen Sensoren 50 und 52 und
dem Sperrschalter 54 empfangenen Informationen analysiert
und die erste, die zweite und die dritte Kupplung C1, C2 und C3,
die erste Bremse B1, und die erste, die zweite und die dritte Synchronisiereinrichtung
SYN1, SYN2 und SYN3 steuert.
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Die
erste, die zweite und die dritte Kupplung C1, C2 und C3 und die
erste Bremse B1 können an einem äußeren
Abschnitt des ersten Schaltabschnitts T1 angeordnet sein.
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Wenn
die Reibelemente an dem äußeren Abschnitt des
ersten Schaltabschnitts T1 angeordnet sind, kann die Länge
des Getriebes reduziert werden, und die an den Reibelementen erzeugte
Reibungswärme kann effizient an die Außenseite
des Getriebegehäuses H abgegeben werden.
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Außerdem
umfasst der Betriebsdruck der Reibelemente, die mit einer Mehrzahl
von nassen Reibscheiben versehen sind, einen Zuführdruck
und einen Zentrifugaldruck. Wenn die Radien der Reibelemente vergrößert
werden, wird auch der Zentrifugaldruck erhöht. Daher kann
der den Reibelementen zugeführte Zuführdruck reduziert
werden, und dementsprechend kann auch die Kapazität der
Hydraulikpumpe reduziert werden.
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3 ist
eine Betriebstabelle für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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Im
ersten Vorwärtsgang F1 werden die erste Bremse B1, die
dritte Kupplung C3 und die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 betrieben, im zweiten Vorwärtsgang F2 werden die erste
Bremse B1, die zweite Kupplung C2 und die zweite Muffe SL12 der
ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 betrieben, im dritten Vorwärtsgang
F3 werden die erste Bremse B1, die dritte Kupplung C3 und die dritte
Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2 betrieben,
und im vierten Vorwärtsgang F4 werden die erste Bremse
B1, die zweite Kupplung C2 und die vierte Muffe SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 betrieben.
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Außerdem
werden im fünften Vorwärtsgang F5 die erste Kupplung
C1, die dritte Kupplung C3 und die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 betrieben, im sechsten Vorwärtsgang F6 werden die
erste und die zweite Kupplung C1 und C2 und die zweite Muffe SL12
der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 betrieben, im siebten Vorwärtsgang
F7 werden die erste und die dritte Kupplung C1 und C3 und die dritte
Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2 betrieben,
und im achten Vorwärtsgang F8 werden die erste und die
zweite Kupplung C1 und C2 und die vierte Muffe SL22 der zweiten
Synchronisiereinrichtung SYN2 betrieben.
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Im
ersten Rückwärtsgang R1 werden die zweite Kupplung
C2, die erste Bremse B1 und die dritte Synchronisiereinrichtung
SYN3 betrieben, und im zweiten Rückwärtsgang R2
werden die erste und die zweite Kupplung C1 und C2 und die dritte
Synchronisiereinrichtung SYN3 betrieben.
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Nachfolgend
werden die Schaltvorgänge in einem Automatikgetriebe eines
Fahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung ausführlich beschrieben.
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ERSTER VORWÄRTSGANG
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Im
ersten Vorwärtsgang F1 betreibt die Getriebesteuereinrichtung
TCU die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1 und die erste Muffe
SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
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In
diesem Falle wird eine über den Antriebspfad IP eingegebene
Antriebsdrehzahl durch einen Betrieb der ersten Bremse B1 reduziert,
und die reduzierte Drehzahl wird über den ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die reduzierte Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1
durch einen Betrieb der dritten Kupplung C3 über den dritten
variablen Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 verbindet
den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem ersten Schaltpfad
D1, und der erste Vorwärtsgang F1 wird erzielt.
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Der
erste Vorwärtsgang F1 wird über den zweiten Zwischenabtriebspfad
MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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ZWEITER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des ersten Vorwärtsganges
F1 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die dritte Kupplung C3 und die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die zweite Kupplung C2 und die zweite Muffe
SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
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In
diesem Falle wird eine über den Antriebspfad IP eingegebene
Antriebsdrehzahl durch einen Betrieb der ersten Bremse B1 reduziert,
und die reduzierte Drehzahl wird über den ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die reduzierte Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1
durch einen Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den zweiten variablen
Antriebspfad VIP2 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 verbindet
den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 mit dem zweiten Schaltpfad
D2, und der zweite Vorwärtsgang F2 wird erzielt.
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Der
zweite Vorwärtsgang F2 wird über den zweiten Zwischenabtriebspfad
MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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DRITTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des zweiten Vorwärtsganges
F2 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die zweite Kupplung C2 und die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe
SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
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In
diesem Falle wird eine über den Antriebspfad IP eingegebene
Antriebsdrehzahl durch einen Betrieb der ersten Bremse B1 reduziert,
und die reduzierte Drehzahl wird über den ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die reduzierte Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1
durch einen Betrieb der dritten Kupplung C3 über den dritten
variablen Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2
verbindet den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem dritten
Schaltpfad D3, und der dritte Vorwärtsgang F3 wird erzielt.
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Der
dritte Vorwärtsgang F3 wird über den dritten Zwischenabtriebspfad
MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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VIERTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des dritten Vorwärtsganges
F3 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 frei und betreibt die zweite Kupplung C2 und die vierte Muffe
SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
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In
diesem Falle wird eine über den Antriebspfad IP eingegebene
Antriebsdrehzahl durch einen Betrieb der ersten Bremse B1 reduziert,
und die reduzierte Drehzahl wird über den ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die reduzierte Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1
durch einen Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den zweiten variablen
Antriebspfad VIP2 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die vierte Muffe SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2
verbindet den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 mit dem vierten
Schaltpfad D4, und der vierte Vorwärtsgang F4 wird erzielt.
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Der
vierte Vorwärtsgang F4 wird über den dritten Zwischenabtriebspfad
MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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FÜNFTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des vierten Vorwärtsganges
F4 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die zweite Kupplung C2, die erste Bremse B1 und die vierte Muffe
SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2 frei und betreibt
die erste und die dritte Kupplung C1 und C3 und die erste Muffe
SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
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In
diesem Falle wird das Drehmoment durch einen Betrieb der ersten
Kupplung C1 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1
an den Planetenradträger PC eingegeben, und das Drehmoment
wird über den Antriebspfad IP an das Sonnenrad S eingegeben.
Daher sind alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts T1
im Sperrzustand, und dieselbe Drehzahl wie die Antriebsdrehzahl
wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird dieselbe Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1 durch
einen Betrieb der dritten Kupplung C3 über den dritten
variablen Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 verbindet
den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem ersten Schaltpfad
D1, und der fünfte Vorwärtsgang F5 wird erzielt.
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Der
fünfte Vorwärtsgang F5 wird über den zweiten
Zwischenabtriebspfad MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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SECHSTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des fünften
Vorwärtsganges F5 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung
TCU die dritte Kupplung C3 und die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die zweite Kupplung C2 und die zweite Muffe
SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
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In
diesem Falle wird das Drehmoment durch einen Betrieb der ersten
Kupplung C1 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1
an den Planetenradträger PC eingegeben, und das Drehmoment
wird über den Antriebspfad IP an das Sonnenrad S eingegeben.
Daher sind alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts T1
im Sperrzustand, und dieselbe Drehzahl wie die Antriebsdrehzahl
wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird dieselbe Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1 durch
einen Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den zweiten
variablen Antriebspfad VIP2 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 verbindet
den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 mit dem zweiten Schaltpfad
D2, und der sechste Vorwärtsgang F6 wird erzielt.
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Der
sechste Vorwärtsgang F6 wird über den zweiten
Zwischenabtriebspfad MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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SIEBTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des sechsten Vorwärtsganges
F6 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die zweite Kupplung C2 und die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe
SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
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In
diesem Falle wird das Drehmoment durch einen Betrieb der ersten
Kupplung C1 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1
an den Planetenradträger PC eingegeben, und das Drehmoment
wird über den Antriebspfad IP an das Sonnenrad S eingegeben.
Daher sind alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts T1
im Sperrzustand, und dieselbe Drehzahl wie die Antriebsdrehzahl
wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird dieselbe Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1 durch
einen Betrieb der dritten Kupplung C3 über den dritten
variablen Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2
verbindet den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem dritten
Schaltpfad D3, und der siebte Vorwärtsgang F7 wird erzielt.
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Der
siebte Vorwärtsgang F7 wird über den dritten Zwischenabtriebspfad
MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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ACHTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des siebten Vorwärtsganges
F7 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 frei und betreibt die zweite Kupplung C2 und die vierte Muffe
SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
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In
diesem Falle wird das Drehmoment durch einen Betrieb der ersten
Kupplung C1 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1
an den Planetenradträger PC eingegeben, und das Drehmoment
wird über den Antriebspfad IP an das Sonnenrad S eingegeben.
Daher sind alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts T1
im Sperrzustand, und dieselbe Drehzahl wie die Antriebsdrehzahl
wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird dieselbe Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1 durch
einen Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den zweiten
variablen Antriebspfad VIP2 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die vierte Muffe SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2
verbindet den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 mit dem vierten
Schaltpfad D4, und der achte Vorwärtsgang F8 wird erzielt.
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Der
achte Vorwärtsgang F8 wird über den dritten Zwischenabtriebspfad
MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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ERSTER RÜCKWÄRTSGANG
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Im
ersten Rückwärtsgang R1 betreibt die Getriebesteuereinrichtung
TCU die zweite Kupplung C2, die erste Bremse B1 und die dritte Synchronisiereinrichtung
SYN3.
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In
diesem Falle wird eine über den Antriebspfad IP eingegebene
Antriebsdrehzahl durch einen Betrieb der ersten Bremse B1 reduziert,
und die reduzierte Drehzahl wird über den ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die reduzierte Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1
durch einen Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den zweiten variablen
Antriebspfad VIP2 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die fünfte Muffe 34 der dritten Synchronisiereinrichtung
SYN3 verbindet den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 mit dem Rückwärtsschaltpfad
REV1, und der erste Rückwärtsgang R1 wird erzielt.
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Der
erste Rückwärtsgang R1 wird über den zweiten
Zwischenabtriebspfad MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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ZWEITER RÜCKWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des ersten Rückwärtsganges
R1 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die erste Bremse B1 frei und betreibt die erste Kupplung C1.
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In
diesem Falle wird das Drehmoment durch einen Betrieb der ersten
Kupplung C1 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1
an den Planetenradträger PC eingegeben, und das Drehmoment
wird über den Antriebspfad IP an das Sonnenrad S eingegeben.
Daher sind alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts T1
im Sperrzustand, und dieselbe Drehzahl wie die Antriebsdrehzahl
wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
-
Außerdem
wird dieselbe Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1 durch
einen Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den zweiten
variablen Antriebspfad VIP2 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die fünfte Muffe 34 der dritten Synchronisiereinrichtung
SYN3 verbindet den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 mit dem Rückwärtsschaltpfad
REV1, und der zweite Rückwärtsgang R2 wird erzielt.
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Der
zweite Rückwärtsgang R2 wird über den zweiten
Zwischenabtriebspfad MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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Im
Vergleich zu einem herkömmlichen Getriebe kann gemäß der
Erfindung die Struktur durch Entfernen eines Drehmomentwandlers
vereinfacht werden, das Gewicht und die Herstellungskosten können
reduziert werden, und insbesondere kann der Kraftstoffverbrauch
infolge der Erhöhung der Leistungsübertragungseffizienz
verbessert werden.
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Da
alle Reibelemente an dem äußeren Abschnitt des
ersten Schaltabschnitts angeordnet sind, kann die Länge
des Getriebes verringert werden. Daher kann das Getriebe in einem
FF-(Flexible Fuel)Fahrzeug montiert werden. Da der Zentrifugaldruck
erhöht wird, wird die Kapazität einer Hydraulikpumpe
reduziert, und die Emission von Reibungswärme kann erhöht
werden.
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Da
die acht Vorwärtsgänge und die zwei Rückwärtsgänge
mittels einer einfachen Struktur erzielt werden können,
kann das Getriebe in Personenkraftwagen und Dieselfahrzeugen mit
hoher Belastung und hoher Kapazität angewendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 10-2007-0132081 [0001]