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Für
die Anmeldung wird die Priorität der am 14. Dezember 2007
eingereichten
koreanischen
Patentanmeldung Nr. 10-2007-0131642 beansprucht, deren
gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die
Erfindung betrifft ein Achtgang-Automatikgetriebe für ein
Fahrzeug, mit einem einfachen Planetengetriebe, einem zusammengesetzten
Planetengetriebe, vier Kupplungen und zwei Bremsen.
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Eine
Vielfalt von Antriebssträngen und deren Hydrauliksteuersystemen
sind auf dem Markt. Vier- und Fünfgang-Automatikgetriebe
sind am gebräuchlichsten. Sechs-, Sieben- und Achtgang-Automatikgetriebe
stehen für bessere Leistung und besseren Kraftstoffverbrauch
zur Verfügung. Die Anzahl von Getriebesätzen und
Reibelementen sollte so gering wie möglich sein, um die
Kosten und das Gewicht zu minimieren und die Stabilität
zu maximieren.
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Gemäß der
Erfindung ist ein Automatikgetriebe für ein Fahrzeug vorgesehen.
Ein erstes Planetengetriebe mit Doppelplanetenrädern weist
ein erstes Sonnenrad, das mit einem Getriebegehäuse derart
verbunden ist, dass es als ein feststehendes Element arbeitet, ein
erstes Hohlrad, das einen ersten Zwischenabtriebspfad bildet, von
dem immer eine reduzierte Drehzahl abgegeben wird, und einen ersten Planetenradträger
auf, der mit einer Antriebswelle derart verbunden ist, dass ein
Antriebspfad gebildet wird, und der einen zweiten Zwischenabtriebspfad bildet,
von dem eine Antriebsdrehzahl direkt abgegeben wird. Ein zweites
Planetengetriebe weist ein einfaches Planetengetriebe mit Einzelplanetenrädern, das
ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenradträger
und ein zweites Hohlrad aufweist, und ein einfaches Planetengetriebe
mit Doppelplanetenrädern auf, das ein drittes Sonnenrad,
einen dritten Planetenradträger und ein drittes Hohlrad
aufweist. Das dritte Sonnenrad ist direkt mit dem ersten Hohlrad derart
verbunden, dass ein erster Zwischenabtriebspfad gebildet wird. Das
zweite Hohlrad ist mit einer Abtriebswelle derart verbunden, dass
ein Endabtriebspfad gebildet wird. Der zweite Planetenradträger
und das dritte Hohlrad sind wahlweise mit der Antriebswelle derart
verbunden, dass ein variabler Antriebspfad gebildet wird, und sind
auch wahlweise mit dem Getriebegehäuse derart verbunden,
dass sie als ein variables feststehendes Element arbeiten. Das zweite
Sonnenrad und der dritte Planetenradträger sind wahlweise
mit dem ersten Hohlrad bzw. dem ersten Planetenradträger
derart verbunden, dass ein zweiter Zwischenantriebspfad gebildet
wird, und sind auch wahlweise mit dem Getriebegehäuse derart verbunden
sind, dass sie als ein variables feststehendes Element arbeiten.
Eine Mehrzahl von Reibelementen verbinden wahlweise die Räder
und die Planetenradträger miteinander oder mit dem Getriebegehäuse.
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Die
Mehrzahl von Reibelementen kann eine erste Kupplung, die das zweite
Sonnenrad und den dritten Planetenradträger mit/von dem
ersten Hohlrad bzw. dem ersten Planetenradträger kuppelt
oder entkuppelt, eine zweite Kupplung, die zwischen dem ersten Zwischenabtriebspfad
und dem zweiten Zwischenantriebspfad angeordnet ist, eine dritte
Kupplung, die in dem variablen Antriebspfad angeordnet ist, eine
vierte Kupplung, die zwischen dem zweiten Zwischenabtriebspfad und
dem zweiten Zwischenantriebspfad angeordnet ist, eine erste Bremse
und eine Einwegkupplung, die parallel zwischen dem zweiten Planetenradträger
und dem dritten Hohlrad einerseits und dem Getriebegehäuse
andererseits angeordnet sind, und eine zweite Bremse aufweisen, die
zwischen dem zweiten Sonnenrad und dem Getriebegehäuse
angeordnet ist.
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Die
erste Kupplung und die Einwegkupplung können in einem ersten
Vorwärtsgang betrieben werden. Die erste Kupplung und die
zweite Bremse können in einem zweiten Vorwärtsgang
betrieben werden. Die erste und die zweite Kupplung können
in einem dritten Vorwärtsgang betrieben werden. Die erste
und die vierte Kupplung können in einem vierten Vorwärtsgang
betrieben werden. Die erste und die dritte Kupplung können
in einem fünften Vorwärtsgang betrieben werden.
Die dritte und die vierte Kupplung können in einem sechsten
Vorwärtsgang betrieben werden. Die zweite und die dritte
Kupplung können in einem siebten Vorwärtsgang
betrieben werden. Die dritte Kupplung und die zweite Bremse können
in einem achten Vorwärtsgang betrieben werden. Die zweite
Kupplung und die erste Bremse können in einem Rückwärtsgang
betrieben werden.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem ersten und dem zweiten Planetengetriebe
angeordnet sein. Die erste und die zweite Bremse und die Einwegkupplung
können an einer Außenseite der ersten Kupplung
angeordnet sein. Die zweite und die vierte Kupplung können
an einer Außenseite des ersten Planetengetriebes angeordnet
sein. Die dritte Kupplung kann hinter dem zweiten Planetengetriebe
angeordnet sein.
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In
einem Zustand, in dem ein Drehmoment des ersten Zwischenabtriebspfades
in dem ersten Planetengetriebe über den ersten Zwischenantriebspfad
des zweiten Planetengetriebes eingegeben wird, können der
zweite Planetenradträger und das dritte Hohlrad als das
feststehende Element betrieben werden, und der erste Vorwärtsgang
kann über das zweite Hohlrad abgegeben werden.
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In
einem Zustand, in dem ein Drehmoment des ersten Zwischenabtriebspfades
in dem ersten Planetengetriebe über den ersten Zwischenantriebspfad
des zweiten Planetengetriebes eingegeben wird, können das
zweite Sonnenrad und der dritte Planetenradträger als das
feststehende Element betrieben werden, und der zweite Vorwärtsgang
kann über das zweite Hohlrad abgegeben werden.
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In
einem Zustand, in dem ein Drehmoment des ersten Zwischenabtriebspfades
in dem ersten Planetengetriebe über den ersten und den
zweiten Zwischenantriebspfad des zweiten Planetengetriebes eingegeben
wird, kann der dritte Vorwärtsgang über das zweite
Hohlrad abgegeben werden.
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In
einem Zustand, in dem ein Drehmoment des ersten Zwischenabtriebspfades
in dem ersten Planetengetriebe über den ersten Zwischenantriebspfad
des zweiten Planetengetriebes eingegeben wird, kann ein Drehmoment
des zweiten Zwischenabtriebspfades in dem ersten Planetengetriebe über
den zweiten Zwischenantriebspfad des zweiten Planetengetriebes eingegeben
werden, und der vierte Vorwärtsgang kann über
das zweite Hohlrad abgegeben werden.
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In
einem Zustand, in dem ein Drehmoment des ersten Zwischenabtriebspfades
in dem ersten Planetengetriebe über den ersten Zwischenantriebspfad
des zweiten Planetengetriebes eingegeben wird, kann ein Drehmoment
der Antriebswelle über den variablen Antriebspfad eingegeben
werden, und der fünfte Vorwärtsgang kann über
das zweite Hohlrad abgegeben werden.
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In
einem Zustand, in dem ein Drehmoment des zweiten Zwischenabtriebspfades
in dem ersten Planetengetriebe über den zweiten Zwischenantriebspfad
des zweiten Planetengetriebes eingegeben wird, kann ein Drehmoment
der Antriebswelle über den variablen Antriebspfad eingegeben
werden, und der sechste Vorwärtsgang kann über
das zweite Hohlrad abgegeben werden.
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In
einem Zustand, in dem ein Drehmoment des ersten Zwischenabtriebspfades
in dem ersten Planetengetriebe über den zweiten Zwischenantriebspfad
des zweiten Planetengetriebes eingegeben wird, kann ein Drehmoment
der Antriebswelle über den variablen Antriebspfad eingegeben
werden, und der siebte Vorwärtsgang kann über
das zweite Hohlrad abgegeben werden.
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In
einem Zustand, in dem ein Drehmoment der Antriebswelle über
den variablen Antriebspfad des zweiten Planetengetriebes eingegeben
wird, können das zweite Sonnenrad und der dritte Planetenradträger
als das feststehende Element betrieben werden, und der achte Vorwärtsgang
kann über das zweite Hohlrad abgegeben werden.
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In
einem Zustand, in dem ein Drehmoment des ersten Zwischenabtriebspfades
in dem ersten Planetengetriebe über den zweiten Zwischenantriebspfad
des zweiten Planetengetriebes eingegeben wird, können der
zweite Planetenradträger und das dritte Hohlrad als das
feststehende Element betrieben werden, und der Rückwärtsgang
kann über das zweite Hohlrad abgegeben werden.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 ein
Schema eines Automatikgetriebes gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine
Betriebstabelle für das Automatikgetriebe aus 1;
und
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3 ein
Hebeldiagramm für das Automatikgetriebe aus 1.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung wird nachfolgend eine beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung ausführlich beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, weist ein Automatikgetriebe gemäß der
Erfindung ein erstes und ein zweites Planetengetriebe PG1 und PG2,
die koaxial zueinander angeordnet sind, vier Kupplungen C1, C2, C3
und C4, und zwei Bremsen B1 und B2 auf.
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Das
erste Planetengetriebe PG1 ändert das von einer Antriebswelle
IS eingegebene Drehmoment in eine reduzierte Drehzahl und überträgt
diese an das zweite Planetengetriebe PG2. Das zweite Planetengetriebe
PG2 ändert das von dem ersten Planetengetriebe PG1 direkt
oder indirekt übertragene Drehmoment und das von der Antriebswelle
IS wahlweise übertragene Drehmoment in acht Vorwärtsgänge
und einen Rückwärtsgang und gibt diese über eine
Abtriebswelle OS ab.
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Das
erste Planetengetriebe PG1 ist daher in der Nähe des Motors
angeordnet, und das zweite Planetengetriebe PG2 ist hinter dem ersten
Planetengetriebe PG1 angeordnet.
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Die
Antriebswelle IS ist ein Antriebselement, wie eine Turbinenwelle
eines Drehmomentwandlers. Das von einer Kurbelwelle des Motors übertragene Drehmoment
wird der Antriebswelle IS über den Drehmomentwandler zugeführt.
Die Abtriebswelle OS ist ein Abtriebselement, und das Drehmoment
der Abtriebswelle OS wird über ein Abtriebsritzel (nicht gezeigt)
an eine Differentialvorrichtung übertragen und treibt das
Antriebsrad an.
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Das
erste Planetengetriebe PG1 ist ein Planetengetriebe mit Doppelplanetenrädern
und weist ein erstes Drehelement N1, wie ein erstes Sonnenrad S1,
ein zweites Drehelement N2, wie ein erstes Hohlrad R1, und ein drittes
Drehelement N3, wie einen ersten Planetenradträger PC1
auf. Das erste Drehelement N1 ist direkt mit einem Getriebegehäuse
H derart verbunden, dass es immer als ein feststehendes Element
arbeitet. Das zweite Drehelement N2 bildet einen ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1, von dem immer eine reduzierte Drehzahl abgegeben wird. Das
dritte Drehelement N3 ist direkt mit der Antriebswelle IS verbunden
und bildet einen Antriebspfad IP derart, dass es immer als ein Antriebselement arbeitet,
und bildet einen zweiten Zwischenabtriebspfad MOP2, von dem eine
Antriebsdrehzahl direkt abgegeben wird.
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Das
zweite Planetengetriebe PG2 weist ein erstes und ein zweites einfaches
Planetengetriebe SPG1 und SPG2 mit einem vierten, fünften,
sechsten und siebten Drehelement N4, N5, N6 und N7 auf. Das erste
einfache Planetengetriebe SPG1 kann ein Planetengetriebe mit Einzelplanetenrädern
sein, und das zweite einfache Planetengetriebe SPG2 kann ein Planetengetriebe
mit Doppelplanetenrädern sein.
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Hier
umfasst das vierte Drehelement N4 das dritte Sonnenrad S3, das fünfte
Drehelement N5 umfasst das zweite Hohlrad R2, das sechste Drehelement
N6 umfasst den zweiten Planetenradträger PC2 und das dritte
Hohlrad R3, und das siebte Drehelement N7 umfasst das zweite Sonnenrad
S2 und den dritten Planetenradträger PC3.
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Die
einfachen Planetengetriebe SPG1 und SPG2 sind durch direktes Verbinden
des zweiten Trägers PC2 mit dem dritten Hohlrad R3 und
wahlweises Verbinden des zweiten Sonnenrades S2 mit dem dritten
Planetenradträger PC3 über die erste Kupplung
C1 miteinander verbunden.
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Das
vierte Drehelement N4 ist direkt mit dem zweiten Drehelement N2,
das den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 in dem ersten Planetengetriebe
PG1 bildet, derart verbunden, dass ein erster Zwischenabtriebspfad
MIP1 gebildet wird, in den immer die reduzierte Drehzahl von dem
ersten Planetengetriebe PG1 eingegeben wird.
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Das
fünfte Drehelement N5 ist direkt mit der Abtriebswelle
OS derart verbunden, dass es immer als ein Abtriebselement arbeitet.
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Das
sechste Drehelement N6 ist durch Zwischenschalten der dritten Kupplung
C3 wahlweise mit der Antriebswelle IS derart verbunden, dass es als
ein wahlweises Antriebselement arbeitet und ein variabler Antriebspfad
VIP gebildet wird, und ist über die erste Bremse B1 und
die Einwegkupplung F, die parallel zueinander angeordnet sind, wahlweise
mit einem Getriebegehäuse H derart verbunden, dass es als
ein variables feststehendes Element arbeitet.
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Das
siebte Drehelement N7 wird durch wahlweises Verbinden des zweiten
Sonnenrades S2 mit dem dritten Planetenradträger PC3 über
die erste Kupplung C1 gebildet. Das zweite Sonnenrad S2 ist über
die zweite Kupplung C2 wahlweise mit dem zweiten Drehelement N2
des ersten Planetengetriebes PG1 verbunden und durch Zwischenschalten
der vierten Kupplung C4 wahlweise mit dem dritten Drehelement N3
(dem ersten Planetenradträger PC1) des ersten Planetengetriebes
PG1 derart verbunden, dass es als ein wahlweises Antriebselement
arbeitet und ein zweiter Zwischenantriebspfad MIP2 gebildet wird.
Das zweite Sonnenrad S2 ist über die zweite Bremse B2 wahlweise
mit dem Getriebegehäuse H derart verbunden, dass es als
ein variables feststehendes Element arbeitet.
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Die
dritte Kupplung C3 ist zwischen dem dritten Hohlrad R3 und der Antriebswelle
IS angeordnet, und die Einwegkupplung F und die erste Bremse B1 sind
zwischen dem zweiten Planetenradträger PC2 und dem Getriebegehäuse
H angeordnet. Die erste Kupplung C1 ist zwischen dem zweiten Sonnenrad S2
und dem dritten Planetenradträger PC3 angeordnet. Die zweite
Kupplung C2 ist zwischen dem zweiten Drehelement N2 und dem zweiten
Sonnenrad S2 angeordnet. Die vierte Kupplung C4 ist zwischen dem
dritten Drehelement N3 und dem zweiten Sonnenrad S2 angeordnet.
Die zweite Bremse B2 ist zwischen der zweiten Kupplung C2 und dem
zweiten Sonnenrad S2 angeordnet.
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Die
Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und die Bremsen B1 und B2 können
eine Mehrzahl von Scheiben aufweisen, die durch eine mittels Hydraulikdruck
aufgebrachte Reibungskraft in Eingriff gebracht werden.
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Die
erste Kupplung C1 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Planetengetriebe
PG1 und PG2 angeordnet, und die erste und die zweite Bremse B1 und
B2 sowie die Einwegkupplung F sind an einer Außenseite
der ersten Kupplung C1 angeordnet.
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Außerdem
sind die zweite und die vierte Kupplung C2 und C4 an einer Außenseite
des ersten Planetengetriebes PG1 angeordnet, und die dritte Kupplung
C3 ist in einem hinteren Abschnitt des zweiten Planetengetriebes
PG2 angeordnet. Daher sind die Reibelemente verteilt, was eine Stabilität schafft
und eine Erleichterung und Gestaltungsfreiheit in der Positionierung
der Hydraulikleitungen ermöglicht, die zum Zuführen
von Hydraulikdruck zu den Reibelementen erforderlich sind.
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Wie
in 2 gezeigt, wird jeder Gang durch den Betrieb von
zwei Reibelementen erzielt.
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Das
heißt, die erste Kupplung C1 und die Einwegkupplung F1
oder die erste Bremse B1 werden in einem ersten Vorwärtsgang
betrieben, die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 werden
in einem zweiten Vorwärtsgang betrieben, die erste und die
zweite Kupplung C1 und C2 werden in einem dritten Vorwärtsgang
betrieben, die erste und die vierte Kupplung C1 und C4 werden in
einem vierten Vorwärtsgang betrieben, die erste und die
dritte Kupplung C1 und C3 werden in einem fünften Vorwärtsgang
betrieben, die dritte und die vierte Kupplung C3 und C4 werden in
einem sechsten Vorwärtsgang betrieben, die zweite und die
dritte Kupplung C2 und C3 werden in einem siebten Vorwärtsgang
betrieben, die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 werden in
einem achten Vorwärtsgang betrieben, und die zweite Kupplung
C2 und die erste Bremse B1 werden in einem Rückwärtsgang
betrieben.
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In 3 stellt
die untere horizontale Linie eine Drehzahl gleich Null („0")
dar, und die obere horizontale Linie stellt eine Drehzahl gleich
jener der Antriebswelle IS („1") dar.
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Die
drei vertikalen Linien des ersten Planetengetriebes PG1 stellen
nacheinander in der Zeichnung gesehen von links das erste Drehelement
N1, das zweite Drehelement N2 und das dritte Drehelement N3 dar,
und die Abstände zwischen ihnen sind entsprechend dem Übersetzungsverhältnis
zwischen dem ersten Drehelement N1 und dem zweiten Drehelement N2
bestimmt.
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Außerdem
stellen die vier vertikalen Linien des zweiten Planetengetriebes
PG2 nacheinander in der Zeichnung gesehen von links das vierte Drehelement
N4, das fünfte Drehelement N5, das sechste Drehelement
N6 und das siebte Drehelement N7 dar, und die Abstände
zwischen ihnen sind entsprechend den Übersetzungsverhältnissen
zwischen dem ersten und dem zweiten einfachen Planetengetriebe SPG1
und SPG2 bestimmt. Das Hebeldiagramm ist für einen technisch
versierten Fachmann wohlbekannt, so dass eine ausführliche
Beschreibung weggelassen wird.
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Nachfolgend
werden die Schaltvorgänge eines beispielhaften Automatikgetriebes
ausführlich beschrieben.
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Erster Vorwärtsgang
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Wie
in 2 gezeigt, werden die erste Kupplung C1 und die
Einwegkupplung F oder die erste Bremse E1 im ersten Vorwärtsgang
D1 betrieben.
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In
diesem Falle wird, wie in 3 gezeigt,
in einem Zustand, in dem ein Drehmoment an das dritte Drehelement
N3 des ersten Planetengetriebes PG1 eingegeben wird, das erste Drehelement
N1 als das feststehende Element betrieben, und die reduzierte Drehzahl
wird über das zweite Drehelement N2 an den ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 abgegeben.
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Die
reduzierte Drehzahl des zweiten Drehelements N2 wird über
den ersten Zwischenantriebspfad MIP1 an das vierte Drehelement N4 übertragen.
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In
einem Zustand, in dem die reduzierte Drehzahl an das vierte Drehelement
N4 des zweiten Planetengetriebes PG2 eingegeben wird, wird durch den
Betrieb der Einwegkupplung F das sechste Drehelement N6 als das
feststehende Element betrieben. Daher wird eine erste Schaltlinie
SP1 gebildet, die das vierte Drehelement N4 mit dem sechsten Drehelement
N6 verbindet, und der erste Vorwärtsgang D1 wird über
das fünfte Drehelement N5 des Abtriebselements an den Endabtriebspfad
OP abgegeben.
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Zweiter Vorwärtsgang
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Im
ersten Vorwärtsgang D1 wird die Einwegkupplung F1 (oder
die erste Bremse E1) freigegeben, und die zweite Bremse B2 wird
betrieben, um den zweiten Vorwärtsgang D2 zu erzielen.
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In
diesem Falle wird in einem Zustand, in dem dasselbe Drehmoment wie
im ersten Vorwärtsgang D1 eingegeben wird, durch den Betrieb
der zweiten Bremse B2 das siebte Drehelement N7 als das feststehende
Element betrieben. Daher wird eine zweite Schaltlinie SP2 gebildet,
die das vierte Drehelement N4 mit dem sechsten Drehelement N6 verbindet,
und der zweite Vorwärtsgang D2 wird über das fünfte
Drehelement N5 des Abtriebselements an den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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Dritter Vorwärtsgang
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Im
zweiten Vorwärtsgang D2 wird die zweite Bremse B2 freigegeben,
und die zweite Kupplung C2 wird betrieben, um den dritten Vorwärtsgang
D3 zu erzielen.
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In
diesem Falle wird die reduzierte Drehzahl des zweiten Drehelements
N2 über den ersten Zwischenantriebspfad MIP1 direkt an
das vierte Drehelement N4 übertragen und durch den Betrieb
der zweiten Kupplung C2 und der ersten Kupplung C1 über den
zweiten Zwischenantriebspfad MIP2 an das siebte Drehelement N7 übertragen.
Da alle Drehelemente des zweiten Planetengetriebes PG2 in einen Sperrzustand
treten, wird eine dritte Schaltlinie SP3 gebildet, die das vierte
Drehelement N4 mit dem siebten Drehelement N7 verbindet, und der
dritte Vorwärtsgang D3 wird über das fünfte
Drehelement N5 des Abtriebselements an den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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Vierter Vorwärtsgang
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Im
dritten Vorwärtsgang D3 wird die zweite Kupplung C2 freigegeben,
und die vierte Kupplung C4 wird betrieben, um den vierten Vorwärtsgang
D4 zu erzielen.
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In
diesem Falle wird die reduzierte Drehzahl des zweiten Drehelements
N2 über den ersten Zwischenantriebspfad MIP1 direkt an
das vierte Drehelement N4 übertragen, und die Antriebsdrehzahl
wird durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den zweiten
Zwischenantriebspfad MIP2 an das siebte Drehelement N7 übertragen.
Daher wird eine vierte Schaltlinie SP4 gebildet, die das vierte
Drehelement N4 mit dem siebten Drehelement N7 verbindet, und der
vierte Vorwärtsgang D4 wird über das fünfte
Drehelement N5 des Abtriebselements an den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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Fünfter Vorwärtsgang
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Im
vierten Vorwärtsgang D4 wird die vierte Kupplung C4 freigegeben,
und die dritte Kupplung C3 wird betrieben, um den fünften
Vorwärtsgang D5 zu erzielen.
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In
diesem Falle wird die reduzierte Drehzahl des zweiten Drehelements
N2 über den ersten Zwischenantriebspfad MIP1 an das vierte
Drehelement N4 übertragen, und die Drehzahl der Antriebswelle
IS wird durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den
variablen Antriebspfad VIP an das sechste Drehelement N6 übertragen.
Daher wird eine fünfte Schaltlinie SP5 gebildet, die das
vierte Drehelement N4 mit dem sechsten Drehelement N6 verbindet,
und der fünfte Vorwärtsgang D5 wird über
das fünfte Drehelement N5 des Abtriebselements an den Endabtriebspfad
OP abgegeben.
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Sechster Vorwärtsgang
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Im
fünften Vorwärtsgang D5 wird die erste Kupplung
C1 freigegeben, und die vierte Kupplung C4 wird betrieben, um den
sechsten Vorwärtsgang D6 zu erzielen.
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In
diesem Falle wird die Drehzahl der Antriebswelle IS durch den Betrieb
der dritten Kupplung C3 über den variablen Antriebspfad
VIP an das sechste Drehelement N6 übertragen und durch
den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 des ersten Planetengetriebes PG1 und den zweiten Zwischenantriebspfad MIP2
an das siebte Drehelement N7 übertragen. Da alle Drehelemente
des zweiten Planetengetriebes PG2 in den Sperrzustand treten, wird
eine sechste Schaltlinie SP6 gebildet, die das sechste Drehelement
N6 mit dem siebten Drehelement N7 verbindet, und der sechste Vorwärtsgang
D6 wird über das fünfte Drehelement N5 des Abtriebselements
an den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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Siebter Vorwärtsgang
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Im
sechsten Vorwärtsgang D6 wird die vierte Kupplung C4 freigegeben,
und die zweite Kupplung C2 wird betrieben, um den siebten Vorwärtsgang
D7 zu erzielen.
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In
diesem Falle wird in dem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle
IS durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den variablen
Antriebspfad VIP an das sechste Drehelement N6 des zweiten Planetengetriebes
PG2 übertragen wird, die reduzierte Drehzahl des ersten
Planetengetriebes PG1 durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 über
den zweiten Zwischenantriebspfad MIP2 an das siebte Drehelement N7 übertragen.
Daher wird eine siebte Schaltlinie SP7 gebildet, die das sechste
Drehelement N6 mit dem siebten Drehelement N7 verbindet, und der
siebte Vorwärtsgang D7 wird über das fünfte Drehelement
N5 des Abtriebselements an den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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Achter Vorwärtsgang
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Im
siebten Vorwärtsgang D7 wird die zweite Kupplung C2 freigegeben,
und die zweite Bremse B2 wird betrieben, um den achten Vorwärtsgang
D8 zu erzielen.
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In
diesem Falle wird in dem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle
IS durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den variablen
Antriebspfad VIP an das sechste Drehelement N6 des zweiten Planetengetriebes
PG2 übertragen wird, durch den Betrieb der zweiten Bremse
B2 das siebte Drehelement N7 als das feststehende Element betrieben. Daher
wird eine achte Schaltlinie SP8 gebildet, die das sechste Drehelement
N6 mit dem siebten Drehelement N7 verbindet, und der achte Vorwärtsgang D8
wird über das fünfte Drehelement N5 des Abtriebselements
an den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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Rückwärtsgang
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Die
zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 werden betrieben, um
den Rückwärtsgang R zu erzielen.
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In
diesem Falle wird in einem Zustand, in dem ein Drehmoment an das
dritte Drehelement N3 des ersten Planetengetriebes PG1 eingegeben
wird, das erste Drehelement N1 als das feststehende Element betrieben.
Daher wird die reduzierte Drehzahl über das zweite Drehelement
N2 an den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird in einem Zustand, in dem die reduzierte Drehzahl des zweiten
Drehelements N2 durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 über
den zweiten Zwischenantriebspfad MIP2 an das siebte Drehelement
N7 des zweiten Planetengetriebes PG2 übertragen wird, durch
einen Betrieb der ersten Bremse B1 das sechste Drehelement N6 als
das feststehende Element betrieben. Daher wird eine Rückwärtsschaltlinie
SR gebildet, und der Rückwärtsgang R wird über
das fünfte Drehelement N5 des Abtriebselements an den Endabtriebspfad
OP abgegeben.
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Da
die erste Kupplung C1 im sechsten, siebten und achten Vorwärtsgang
D6, D7 und D8 oder im Rückwärtsgang R nicht betrieben
wird, gelangen das zweite Sonnenrad S2 und der dritte Planetenradträger
PC3 nicht miteinander in Konflikt. Daher wird das Drehmoment nur
im sechsten und siebten Vorwärtsgang D6 und D7 an das zweite
Sonnenrad S2 eingegeben, und das zweite Sonnenrad S2 wird nur im achten
Vorwärtsgang D8 als das feststehende Element betrieben.
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Wie
oben beschrieben, ist das erste Planetengetriebe PG1 ein einfaches
Planetengetriebe mit drei Drehelementen. Das erste Drehelement N1
wird als das feststehende Element betrieben, das zweite Drehelement
N2 wird als das Zwischenabtriebselement betrieben, und das dritte
Drehelement N3 wird als das Antriebselement und das wahlweise Abtriebselement
betrieben.
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Außerdem
weist das zweite Planetengetriebe PG2 ein erstes und ein zweites
einfaches Planetengetriebe SPG1 und SPG2 mit jeweils drei Drehelementen
auf und umfasst das vierte, fünfte, sechste und siebte
Drehelement N4, N5, N6 und N7.
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Das
vierte Drehelement N4 ist direkt mit dem zweiten Drehelement N2
des ersten Planetengetriebes PG1 verbunden und gibt immer einen
Zwischenantrieb ein, so dass es im ersten, zweiten, dritten, vierten
und fünften Vorwärtsgang D1, D2, D3, D4 und D5
als Zwischenantriebselement betrieben wird.
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Das
fünfte Drehelement N5 ist mit der Abtriebswelle OS verbunden
und wird als das Abtriebselement betrieben.
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Das
sechste Drehelement N6 ist wahlweise mit der Antriebswelle IS und
dem Getriebegehäuse H derart verbunden, dass es im sechsten,
siebten und achten Vorwärtsgang D6, D7 und D8 als das Antriebselement
und im ersten Vorwärtsgang D1 und im Rückwärtsgang
R als das feststehende Element betrieben wird.
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Das
siebte Drehelement N7 wird durch wahlweises Verbinden zweier Drehelemente
derart gebildet, dass die beiden Drehelemente miteinander gekuppelt
oder voneinander entkuppelt werden. Das siebte Drehelement N7 ist
wahlweise mit dem zweiten und dem dritten Drehelement N2 und N3
verbunden und wahlweise mit dem Getriebegehäuse H derart
verbunden, dass es im zweiten und achten Vorwärtsgang D2
und D8 als das feststehende Element und im dritten, vierten, sechsten
und siebten Vorwärtsgang D3, D4, D6 und D7 und im Rückwärtsgang R
als das Antriebselement betrieben wird.
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Wie
in 3 gezeigt, werden in einem Zustand, in dem die
erste Kupplung C1 betrieben wird, das vierte Drehelement N4 als
das Antriebselement und durch den Betrieb der Einwegkupplung F das sechste
Drehelement N6 als das feststehende Element betrieben. Somit wird
das Schalten in den ersten Vorwärtsgang D1 erzielt.
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Im
ersten Vorwärtsgang D1 wird durch einen Betrieb der zweiten
Bremse B2 das siebte Drehelement N7 als das feststehende Element
betrieben. Somit wird das Schalten in den zweiten Vorwärtsgang D2
erzielt.
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Im
zweiten Vorwärtsgang D2 wird die zweite Bremse B2 freigegeben,
und die zweite Kupplung C2 wird derart betrieben, dass die reduzierte
Drehzahl des ersten Planetengetriebes PG1 gleichzeitig auf das vierte
Drehelement N4 und das siebte Drehelement N7 übertragen
wird. Somit wird das Schalten in den dritten Vorwärtsgang
D3 mit derselben Drehzahl wie der reduzierten Drehzahl erzielt.
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Im
dritten Vorwärtsgang D3 wird die zweite Kupplung C2 freigegeben,
und die vierte Kupplung C4 wird derart betrieben, dass die reduzierte
Drehzahl des ersten Planetengetriebes PG1 an das vierte Drehelement
N4 übertragen wird und die Drehzahl der Antriebswelle IS
an das siebte Drehelement N7 übertragen wird. Somit wird
das Schalten in den vierten Vorwärtsgang D4 erzielt.
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Im
vierten Vorwärtsgang D4 wird die vierte Kupplung C4 freigegeben,
und die dritte Kupplung C3 wird derart betrieben, dass die reduzierte
Drehzahl an das vierte Drehelement N4 übertragen wird und die
Drehzahl der Antriebswelle IS an das siebte Drehelement N7 übertragen
wird. Somit wird das Schalten in den fünften Vorwärtsgang
D5 erzielt.
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Im
fünften Vorwärtsgang D5 wird die erste Kupplung
C1 freigegeben, und die vierte Kupplung C4 wird derart betrieben,
dass die Drehzahl der Antriebswelle IS gleichzeitig auf das sechste
Drehelement N4 und das siebte Drehelement N7 übertragen wird.
Somit wird das Schalten in den sechsten Vorwärtsgang D6
mit derselben Drehzahl wie der reduzierten Drehzahl der Antriebswelle
IS erzielt.
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Im
sechsten Vorwärtsgang D6 wird die vierte Kupplung C4 freigegeben,
und die zweite Kupplung C2 wird derart betrieben, dass die reduzierte
Drehzahl an das siebte Drehelement N7 übertragen wird, bei
dem das zweite Sonnenrad S2 von dem dritten Planetenradträger
PC3 entkuppelt ist, und die Drehzahl der Antriebswelle IS an das
sechste Drehelement N6 übertragen wird. Somit wird das
Schalten in den siebten Vorwärtsgang D7 erzielt.
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Im
siebten Vorwärtsgang D7 wird die zweite Kupplung C2 freigegeben,
und die zweite Bremse B2 wird derart betrieben, dass das siebte
Drehelement N7 in das feststehende Element geändert wird.
Somit wird das Schalten in den achten Vorwärtsgang D8 als höchster
Vorwärtsgang erzielt.
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In
einem Zustand, in dem die Eingabe der reduzierten Drehzahl durch
einen Betrieb der zweiten Kupplung C2 an das siebte Drehelement
N7 übertragen wird, wird das sechste Drehelement N6 als
das feststehende Element betrieben. Somit wird das Schalten in den
Rückwärtsgang R erzielt.
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Da
die erste Kupplung C1 freigegeben ist und das zweite Sonnenrad S2
im sechsten, siebten und achten Vorwärtsgang D6, D7 und
D8 und im Rückwärtsgang R von dem dritten Planetenradträger PC3
entkuppelt ist, sind alle Drehelemente des zweiten Planetengetriebes
PG2 nicht im Sperrzustand, selbst wenn das Drehmoment an zwei Drehelemente des
zweiten Planetengetriebes PG2 eingegeben wird. Somit kann das Schalten
in einen Zielgang erreicht werden.
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Gemäß der
Erfindung können infolge des Erzielens von acht Vorwärtsgängen
und einem Rückwärtsgang unter Verwendung eines
einfachen Planetengetriebes, eines zusammengesetzten Planetengetriebes,
vier Kupplungen und zwei Bremsen das Leistungsübertragungsvermögen
und der Kraftstoffverbrauch verbessert werden.
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Außerdem
können durch die verteilte Anordnung der Reibelemente die
Hydraulikleitungen vereinfacht werden, die Kapazität einer
Hydraulikpumpe kann verringert werden, und die Steuerungseffizienz des
Hydraulikdruckes kann infolge des Schaltens in einen Zielgang durch
Betreiben von nur zwei Reibelementen verbessert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 1020070131642 [0001]