DE19513276B4

DE19513276B4 - Antriebsstrang für automatische Kraftübertragung bei einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19513276B4
Application number: DE19513276A
Authority: DE
Inventors: Dong-Hoon Suwon Park
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2015-04-08
Also published as: FR2718502B1; FR2718502A1; KR950028972A; GB2288213A; JPH07310792A; KR100204960B1; US5667451A; JP2676717B2; DE19513276A1; GB9507183D0; GB2288213B

Abstract

Antriebsstrang zur automatischen Drehmomentübertragung für ein Kraftfahrzeug, mit:
– einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (TC),
– einem Mehrwellengetriebe (2), das folgendes aufweist:
– ein erstes Hohlrad (12), das als Antriebselement wirkt und über eine erste Kupplung (C1) wahlweise mit einem Antriebsmotor (E) verbindbar ist,
– mehrere erste Planetenräder (16), die mit dem ersten Hohlrad (12) kämmen,
– ein erstes Sonnenrad (18), das mit den ersten Planetenrädern (16) kämmt,
– mehrere zweite Planetenräder (22), die über einen ersten Planetenträger (20) mit den ersten Planetenrädern (16) verbunden sind,
– ein zweites Hohlrad (26), das drehfest mit dem ersten Sonnenrad (18) verbunden ist und das durch eine erste Bremse (B1) wahlweise gegenüber dem Getriebegehäuse (52) festbremsbar ist, und
– ein zweites Sonnenrad (24), das mit den zweiten Planetenrädern (22) kämmt und das über eine Getriebewelle (30) mit...

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für automatische Drehmomentübertragung bei einem Kraftfahrzeug, durch den sich die Kraftstoffausnutzung dadurch verbessern läßt, daß der Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung im Bereich hoher Geschwindigkeiten verbessert ist, mit feinerem Ansprechverhalten der Drehmomentübertragung durch kontinuierliche Änderung im Bereich kleiner Geschwindigkeiten.
Im allgemeinen beinhaltet eine automatische Drehmoment-Übertragung, die im Folgenden auch als Kraftübertragung bezeichnet wird, eine Drehmoment- bzw. Kraftübertragung-Steuereinheit, die das Verhältnis einer Drehzahländerung abhängig von der Fahrgeschwindigkeit und der auf das Fahrzeug wirkenden Last steuert.
Die Kraftübertragung-Steuereinheit stellt die Drehzahl am Ausgangsende eines Planetengetriebesatzes dadurch ein, daß sie mehrere Kupplungen und Bremsen in der Steuereinheit betätigt oder löst.
In der Praxis müssen zum Konstruieren eines Getriebestrangs, der Vorwärts- und Rückwärtsfahrt ermöglicht, mindestens ein Mehrplanetengetriebesatz und mehrere Betriebselemente vorhanden sein. Um einen Getriebestrang mit feinem Ansprechverhalten auf Geschwindigkeitsänderungen zu konstruieren, müssen mindestens ein Mehrplanetengetriebesatz, sieben Betätigungselemente und drei Einwegekupplungen vorhanden sein.
Ein Getriebestrang mit diesen mehreren Elementen hat jedoch komplizierten Aufbau und sein Gewicht ist hoch.
Da bekannte automatische Kraftübertragungen nur über eine begrenzte Anzahl von Geschwindigkeitsänderungsschritten verfügen, treten beim Ändern der Geschwindigkeit Stöße auf und der Betriebsbereich des Motors ist innerhalb mancher Stufen begrenzt. Der Kraftstoffnutzungsgrad verringert sich, und die Motorleistung kann nicht mit dem besten Funktionsumfang genutzt werden.
Insbesondere verringert sich der Wirkungsgrad der Kraftübertragung, wenn das Eingangsdrehmoment im Bereich geringer Geschwindigkeiten hoch ist und die Geschwindigkeit häufig geändert werden muß oder wenn die Planetenräder im Bereich hoher Geschwindigkeiten nicht direkt mit der Kurbelwelle des Motors verbunden sind.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, ist im US-Patent 4,776,240 eine automatische Kraftübertragung mit einem Mechanismus offenbart, bei dem die Turbine eines hydraulischen Drehmomentwandlers direkt mit der Eingangswelle einer Planetengetriebeanordnung ist. Dabei müssen jedoch sieben Betätigungselemente und drei Einwegekupplungen vorhanden sein, und es wird keine kontinuierliche Geschwindigkeitsänderung abhängig vom Fahrzustand vorgenommen. Daher sind die obengenannten Schwierigkeiten nicht vollständig überwunden.

Aus der DE 42 01 653 A1 ist bereits ein Antriebsstrang zur automatischen Drehmomentübertragung für ein Kraftfahrzeug bekannt, der einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, ein Mehrwellengetriebe, dessen Eingangsseite mit einer Turbinenwelle verbindbar ist, und ein einstufiges Planetengetriebe aufweist, dessen Eingangsritzel von einem Ausgangsritzel des Mehrwellen-Getriebes angetrieben wird.

Das Mehrwellen-Getriebe umfasst dabei eine erste und eine zweite Planetengetriebe-Einheit, von denen jede ein Hohlrad, Planetenräder und ein Sonnenrad aufweist. Die Planetenräder der beiden Planetengetriebe-Einheiten sind über einen gemeinsamen Planetenträger mit dem Ausgangsritzel drehfest verbunden, während das Hohlrad der zweiten Planetengetriebe-Einheit drehfest mit dem Sonnenrad der ersten verbunden ist.

Die Sonnenräder der ersten und zweiten Planetengetriebe-Einheit sind über eine erste bzw. zweite Kupplung wahlweise mit einer Turbinenwelle verbindbar, sodass entweder das erste oder das zweite Sonnenrad als Eingangselement des Mehrwellen-Getriebes dient.

Das Hohlrad des einstufigen Planetengetriebes ist mit dem Eingangsritzel verbunden und kann über eine Kupplung mit dem dritten Sonnenrad gekoppelt werden, sodass das einstufige Planetengetriebe als Block umläuft. Außerdem ist zwischen dem Getriebegehäuse und dem dritten Sonnenrad eine Freilaufkupplung vorgesehen. Als Ausgangselement des einstufigen Planetengetriebes dient der Planetenträger der dritten Planetenräder, auf dem ein weiteres Ritzel angeordnet ist.

Aus der DE 28 30 543 A1 ist ein hydromechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, das einen Drehmomentwandler und ein Planetengetriebe in Ravigneaux-Bauweise aufweist. Die mit dem Turbinenrad des Drehmomentwandlers verbundene Zentralwelle ist über Kupplungen mit einem ersten und einem zweiten Sonnenrad koppelbar. Als Ausgangselement des Planetengetriebes dient ein mit ersten langen Planetenrädern kämmendes Hohlrad bzw. ein damit drehfest verbundenes Ritzel. Ein gemeinsamer Planetenträger 9 für die ersten langen Planetenräder und zweite kurze Planetenräder ist mit einem Freilauf und einer Bremse gekoppelt, die am Getriebegehäuse vorgesehen sind. Weiter ist der Planetenträger mit einer Kupplung verbunden, über die der Planetenträger mit dem Pumpenrad des Drehmomentwandlers koppelbar ist. Außerdem ist zwischen den Planetenträger und das Leitrad des Drehmomentwandlers ein Freilauf eingesetzt.

Das Leitrad ist somit über den Freilauf mit dem Planetenträger gekoppelt, der seinerseits über einen weiteren Freilauf mit dem Getriebegehäuse gekoppelt ist.

Aus der DE-AS 16 05 988 ist ein weiteres hydromechanisches Stufenwechselgetriebe bekannt, das einen Drehmomentwandler und ein Mehrwellengetriebe aufweist. Das Turbinenrad des Drehmomentwandlers ist drehfest mit dem ersten Sonnenrad verbunden, das mit ersten, langen Planetenrädern kämmt, die auf einem als Ausgangselement dienenden Planetenträger angeordnet sind. Ein erstes Hohlrad steht im kämmenden Eingriff mit den ersten, langen Planetenrädern und ist über eine Bremse 23 am Getriebegehäuse festlegbar.

Zweite, kurze Planetenräder 20 kämmen mit den ersten, langen Planetenrädern 21 und sind mit diesen auf dem gemeinsamen Planetenträger angeordnet. Ein zweites, mit den zweiten Planetenrädern kämmendes Sonnenrad ist auf einer Welle gehalten, die über einen Freilauf mit dem Leitrad des Drehmomentwandlers gekoppelt ist, die über eine Bremse am Getriebegehäuse festlegbar ist und die über eine Kupplung mit dem Pumpenrad bzw. dem als Eingangselement dienendem Gehäuse des Drehmomentwandlers verbindbar ist. Ein zweites Hohlrad, das mit den zweiten, kurzen Planetenrädern kämmt ist über eine Bremse ebenfalls am Getriebegehäuse festlegbar.

Bei diesem bekannten Stufenwechselgetriebe ist also das Leitrad über den Freilauf mit dem zweiten Sonnenrad verbunden, sodass es gemeinsam mit dem Sonnenrad entweder über die Bremse mit dem Getriebegehäuse oder über die Kupplung mit dem Wandlergehäuse verbunden ist.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen weiteren Antriebsstrang zur automatischen Drehmomentübertragung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem insbesondere bei einfachem Aufbau und erhöhtem Funktionsvermögen der Wirkungsgrad der Kraftübertragung maximiert ist.

Diese Aufgabe wird durch den Antriebsstrang nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß ist also insbesondere eine Kupplung vorgesehen, über die das Leitrad des Drehmomentwandlers mit einer abtriebsseitigen Getriebewelle verbindbar ist, die einen zweiten Planetenträger mit einem Abtriebszahnrad des Mehrwellengetriebes verbindet. Auf diese Weise lässst sich also das Leitrad unmittelbar mit der Ausgangsseite des Mehrwellengetriebes in beiden Richtungen drehfest koppeln. Hierdurch lässt sich das Abtriebsdrehmoment erhöhen, da das Leitrad über die erfindungsgemäß vorgesehene Kupplung unmittelbar mit der Ausgangsseite des Mehrwellengetriebes verbunden werden kann, sobald der Drehmomentwandler in einem gekoppelten Zustand gelangt.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Veranschaulichung eines Antriebsstranges für automatische Kraftübertragung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen dem Drehmoment vom Kupplungspunkt, der Turbine, dem Stator, dem Laufrad und derartigen Teilen zeigt;
3 ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausgangsdrehmoment des Antrientriebsstranges und der Abtriebsgeschwindigkeit zeigt;
4 ein Kurvendiagramm, das das Geschwindigkeitsverhältnis der automatischen Kraftübertragung gemäß der Erfindung gemäß einem dem Hebelgesetz entsprechenden Verfahren veranschaulicht;
5 ein Kurvendiagramm, ein bekannter Antriebsstrang für automatische Kraftübertragung mit einer erfindungsgemäßen hinsichtlich der Verteilung einer Geschwindigkeitsänderung verglichen ist;
6 eine Tabelle, die den Betriebszustand von Kupplungen und Bremsen abhängig von der Stellung des Getriebeschalthebels zeigt;
7 bis 12 schematische Veranschaulichungen Antriebssträngen für automatische Kraftübertragungen gemäß einem zweiten bis einem sieb ten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt schematisch den Innenaufbau eines Antriebsstrangs einer automatischen Kraftübertragung gemäß dem Hauptausführungsbeispiel der Erfindung. Diese automatische Kraftübertragung weist folgendes auf: einen Drehmomentwandler TC, der mit der Kraft von der Abtriebswelle eines Antriebsmotors E, der auch einfach als Motor E bezeichnet wird, angetrieben wird; einen ersten Drehzahl- oder Geschwindigkeitsänderungsteil A mit einem Mehrwellengetriebe 2, die die vom Drehmomentwandler TC übertragene Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit, die im Folgenden auch einfach als Geschwindigkeit bezeichnet wird, mit einem zweckentsprechenden Verhältnis auf eine verringerte Geschwindigkeit umsetzt; und einen zweiten Drehzahl- oder Geschwindigkeitsänderungsteil B mit einem Einfachplanetengetriebe 4, das die vom ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A her übertragene Geschwindigkeitsänderung verringert.
Der Drehmomentwandler TC beinhaltet folgendes: ein Laufrad I, das direkt mit der Kurbelwelle des Motors E verbunden ist und Kraft vom Motor E empfängt; eine Turbine T, die an der dem Laufrad I gegenüberstehenden Seite angeordnet ist und durch die Drehkraft des Öls angetrieben wird, das vom Laufrad I in Strömung versetzt wird; und einen Stator S, der zwischen dem Laufrad I und der Turbine T angeordnet ist und die Strömungsrichtung des Öls vom Laufrad I in die Gegenrichtung umlenkt, um die Drehkraft des Öls zu erhöhen.
Der Drehmomentwandler TC kann einen ähnlichen Aufbau aufweisen, wie er im US-Patent 3,613,479 offenbart ist.
Das Laufrad I ist über einen Gehäusemantel 6 mit dem Motor E verbunden, wobei eine erste Kupplung C1, die die Kraft vom Motor E auf eine erste Welle 8 des ersten Geschwindigkeitsänderungsteils A überträgt, im Gehäusemantel G angebracht ist.
Die erste Welle 8 ist über eine Nabe 14 mit einem ersten Hohlrad 12 verbunden, erste Planetenräder 16 greifen an der Innenseite des Hohlrads 12 an und kämmen mit einem ersten Sonnenrad 18 so daß ein Drehmoment oder Kraft von der ersten Welle 8 auf das erste Sonnenrad 18 übertragen werden kann.
Die ersten Planetenräder 16 sind über ein erstes Kraftübertragungsteil 20 mit zweiten Planetenrädern 22 verbunden, die mit einem zweiten Sonnenrad 24 kämmen, sodass die Kraft von den ersten Planetenrädern 16 auf das zweite Sonnenrad 24 übertragen werden kann.
Die zweiten Planetenräder 22 kämmen mit einem zweiten Hohlrad 26, das über ein zweites Kraftübertragungsteil 28 mit dem ersten Hohlrad 12 verbunden ist. Das zweite Kraftübertragungsteil 28 ist mit einer ersten Bremse B1 verbunden, die an der Innenseite eines Getriebegehäuses 52 angebracht ist und das zweite Kraftübertragungsteil 28 wahlweise sperrt, damit das erste Sonnenrad 18 und das zweite Hohlrad 26 als Gegenkraftelement arbeiten können.
Die Nabe 14 ist mit einer zweiten Bremse B2 verbunden, die am Getriebegehäuse 52 angebracht ist und die Nabe 14 wahlweise sperrt, damit das mit der Nabe 14 verbundene erste Hohlrad 12 als Gegenkraftelement wirken kann.
Daher wird, wenn das zweite Sonnenrad 24 als Eingangselement betrieben wird, das erste Kraftübertragungsteil 20 gegenläufig zur Drehrichtung des Motors E gedreht.
Das zweite Sonnenrad 24 ist über ein drittes Kraftübertragungsteil 30 mit der Turbine T verbunden, so daß deren Kraft an es übertragen wird. Das erste Kraftübertragungsteil 20 ist über ein viertes Kraftübertragungsteil 32, die zweite Kupplung C2 und ein fünftes Kraftübertragungsteil 34 mit dem Drehmomentwandler TC verbunden. Das vierte Kraftübertratungsteil 32 ist mit den zweiten Planetenrädern 22 verbunden und das fünfte Kraftübertragungsteil 34 ist über die zweite Kupplung C2 mit dem vierten Kraftübertragungsteil 32 verbunden. Daher wird, wenn die zweite Kupplung C2 betätigt wird, die Kraft des Stators S auf das erste Kraftübertragungsteil 20 übertragen.
Das fünfte Kraftübertragungsteil 34 ist mit der zweiten Kupplung C2 verbunden, damit seine Drehung in Gegenuhrzeigerrichtung gesperrt werden kann.
Wenn die erste Kupplung C1 betätigt wird und die erste Welle 8 direkt mit dem Motor E verbunden wird, kann nur ein kleiner Stoß auftreten. Um diesen Stoß weiter zu verringern, ist es bevorzugt, einen Dämpfer 36 zwischen der Nabe 14 und dem ersten Hohlrad 12 anzuordnen.
Ein Abtriebszahnrad 38 des ersten Drehzahländerungsteils A, auch antreibendes Übertragungszahnrad 38 genannt, ist am vierten Kraftübertragungsteil 32 vorhanden, damit verringerte Kraft vom ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A auf ein Antriebszahnrad 40 des zweiten Drehzahländerungsteils B auch angetriebenes Übertragungszahnrad 40 gennant wird. Das angetriebene Übertragungszahnrad 40 ist mit einem sechsten Kraftübertragungsteil 42 im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B verbunden, und über dieses sechste Kraftübertragungsteil 42 wird verringerte Kraft an ein drittes Sonnenrad 44 in dem Einfachplanetengetriebe 4 übertragen.
Das dritte Sonnenrad 44 kämmt mit dritten Planetenrädern 46 der Einfachplanetengetriebes 4, in Eingriff mit der Innenseite eines dritten Hohlrads 48. Die dritten Planetenräder 46 sind über einen Planetenträger 50 miteinander verbunden, wobei die Gegenseite des Plantenträgers 50, die von den Planetenrädern 46 hochsteht, mit einer dritten Kupplung C3 verbunden ist, damit der Planetenträger 50 wahlweise über diese dritte Kupplung C3 mit dem angetriebenen Übertragungszahnrad 40 verbunden wird. Daher verfügt das Einfachplanetengetriebe 4 über zwei Eingangselemente, nämlich die dritte Kupplung C3 und das sechste Kraftübertragungselement 42.
Das dritte Hohlrad 48 wirkt als Gegenkraftelement, wenn die am Getriebegehäuse 52 angebrachte dritte Bremse B3 betätigt wird, und das dritte Hohlrad 43 ist auch mit einer zweiten Einwegekupplung F2 verbunden, die am Getriebegehäuse 52 angebracht ist, und eine Rückwärtsdrehung gegen die erste Einwegekupplung F1 sperrt.
Der Planetenträger 50 ist mit einer zweiten Welle 54 verbunden, an deren Ende das abschließende Antriebszahnrad 56 an gebracht ist, das mit einem abschließenden Untersetzungszahnrad 58 verbunden ist, das die abschließend heruntergesetzte Kraft auf eine Differentialvorrichtung D überträgt, um eine Achswelle 60 eines Autos anzutreiben.
Wie vorstehend beschrieben, wird dann, wenn der Motor betrieben wird, das Laufrad I des Drehmomentwandlers TC, das über den Gehäusemantel G mit der Abtriebswelle des Motors 4 verbunden ist, gedreht. Die Drehkraft des Laufrads I stößt Öl im Drehmomentwandler TC zur Turbine T aus und verdreht diese. Dann wird die Drehkraft der Turbine T über das dritte Kraftübertragungsteil 30 an das zweite Sonnenrad 24 des Mehrwellengetriebes 2 übertragen.
Dabei dreht sich der Stator S im Drehmomentumsetzer TC umgekehrt zur Drehrichtung der Abtriebswelle des Motors E, jedoch wird die Bewegung des Stators S durch die erste Einwegekupplung F1 eingeschränkt. Im Ergebnis erhöht der Drehmomentwandler TC das Drehmoment vom Motor E.
Wenn in diesem Zustand die Fahrgeschwindigkeit des Autos zunimmt und der Drehmomentwandler TC im Kupplungszustand arbeitet, dreht sich der Stator S in der Drehrichtung des Motors E und beginnt mit einem Freilaufzustand.
Das Drehmoment von der Turbine T auf das dritte Kraftübertragungsteil 30 verdreht das zweite Sonnenrad 24, in Eingriff mit den zweiten Planetenrädern 22 steht, und das letztere werden entgegen dem Motor E verdreht.
Dann wird, wie in 6 dargestellt, wenn der Schalthebel durch Handbetrieb in den Fahrbereich "N" oder den Fahrbereich "P" gestellt ist, keine Kraft vom Motor E auf irgendeines der Betriebsteile übertragen, da keines derselben betätigt ist.
Wenn sich der Schalthebel durch Handbedienung in der Fahrstellung "D" befindet, wird die erste Bremse B1 des ersten Übertragungsteils A durch die Kraftübertragungs-Steuereinheit betätigt und sperrt das erste Sonnenrad 18 und das zweite Hohlrad 26 in dem Mehrwellengetriebe 2. Dann arbeitet das zweite Sonnenrad 24 als Eingangselement, das zweite Hohlrad 2G arbeitet als Gegenkraftelement und das zweite Kraftübertragungsteil 32 arbeitet als Abtriebselement.
Um den vorstehend genannten Betrieb durch ein Hebelgesetzverfahren zu veranschaulichen, wie in 4 dargestellt, kann das linke Ende eines Hebels L, wo das erste Sonnenrad 18 und das zweite Hohlrad 2G positioniert sind, als erster Knoten N1 bezeichnet werden, die Nachbarposition zum ersten Knoten N1, in dem das erste Kraftübertragungsteil 20 und das vierte Kraftübertragungsteil 32 liegen, kann als zweiter Knoten N2 bezeichnet werden, der mittlere Bereich des Hebels L, in dem das erste Tellerrad 12 liegt, kann als dritter Knoten N3 bezeichnet werden, und das rechte Ende des Hebels L, wo das zweite Sonnenrad 24 liegt, kann als vierter Knoten N4 bezeichnet werden.
Daher arbeitet dann, wenn der Handschalthebel L in den Fahrbereich "D" gestellt ist, der vierte Knoten N4 als Eingangsende und der erste Knoten N1 arbeitet als statisches Ende, und in dieser Situation kann von jedem Punkt auf der Eingangsgeschwindigkeitslinie L1 des vierten Knotens N4 eine gerade Linie L2 zum ersten Knoten N1 gezogen werden. Auch kann eine gerade Linie L3 vom zweiten Knoten N2 zur Linie L2 gezogen werden, und die Linie L3 ist eine Ausgangsgeschwindigkeitslinie.
In dieser Situation ist das Geschwindigkeitsverhältnis dar Kraftübertragung durch (Eingangsgeschwindigkeitslinie L1/ Ausgangsgeschwindigkeitslinie L3) gegeben. Dieses Verhältnis wird das erste Geschwindigkeitsänderungsverhältnis im Bereich "D".
Die auf das erste Geschwindigkeitsniveau umgesetzte Kraft wird über das vierte Kraftübertragungsteil 32. auf das antreibende Übertragungszahnrad 38 übertragen und dann über das angetriebene Übertragungszahnrad 40, das mit dem angetriebenen Übertragungszahnrad 36 kämmt, an das sechste Kraftübertragungsteil 42 des zweiten Übertragungsteils B übertragen.
Bei diesem Vorgang wird die Drehzahl bei der Kraftübertragung auf das angetriebene Übertragungszahnrad 40 verringert, erhöht oder in Übereinstimmung mit der Drehzahl des antreibenden Übertragungszahnrads 33 gelassen, und zwar abhängig von der Differenz zwischen der Zähnezahl des antreibenden Übertragungszahnrads 38 und der Zähnezahl des angetriebenen Übertragungszahnrads 40, und es erfolgt Übertragung auf das dritte Sonnenrad 44. Dann wird die auf das dritte Sonnenrad 44 übertragene Kraft über die dritten Planetenräder 46 auf das dritte Hohlrad 48 übertragen, weswegen sich das dritte Hohlrad 48 in der Richtung des Motors E drehen möchte. Die Drehung des dritten Hohlrads 48 ist durch die zweite Einwegekupplung F2 gesperrt.
Da das dritte Hohlrad 48 im zweiten Übertragungsteil B als Gegenkraftteil wirkt und das dritte Sonnenrad 44 als Eingangsteil wirkt, wird der mit der zweiten Welle 54 verbundene Planetenträger 50 als Ausgangsteil betrieben.
Wie in 4 dargestellt, können für den Hebel L des zweiten Übertragungsteils B Knoten erstellt werden. Das linke Ende des Hebels, das am dritten Sonnenrad 44 liegt, kann als fünfter Knoten N5 bezeichnet werden, der dem fünften Knoten N5 benachbarte Teil, wo der Planetenträger 50 positioniert ist, kann als sechster Knoten N6 bezeichnet werden, und das rechte Ende des Hebels L, das am dritten Hohlrad 48 liegt, kann als siebter Knoten N7 bezeichnet werden.
Die Anzahl von Umdrehungen, wie am fünften Knoten N5 eingegeben, ist die Ausgangsgeschwindigkeit des ersten Übertragungsteils A, und sie kann als Geschwindigkeitslinie L3 im fünften Knoten N5 bezeichnet werden. Die Ausgangsgeschwindigkeit des zweiten Übertragungsteils B kann als Linie L5 bezeichnet werden, die den sechsten Knoten N6 vertikal mit einer Linie L4 verbindet, die die Verbindungslinie zwischen der Geschwindigkeitslinie L3 und dem Knoten N7 ist. Die als Linie L5 bezeichnete Ausgangsgeschwindigkeit ist das abschließende Geschwindigkeits- oder Drehzahländerungsverhältnis der erfindungsgemäßen automatischen Kraftübertragung.
Die vom Planetenträger 50 ausgegebene abschließende Drehzahl oder Geschwindigkeit wird über die zweite Welle 54 an das abschließende Antriebszahnrad 56 übertragen, und dann wird die Kraft vom abschließenden Antriebszahnrad 56 über das abschließende Untersetzungszahnrad 58 an das Differentialgetriebe D übertragen, wodurch die Achse 60 des Autos angetrieben wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann bei der ersten Geschwindigkeitsänderung im Bereich "D" das Gesamtgeschwindigkeitsänderungsverhältnis wie folgt wiedergegeben werden:
Drehzahluntersetzungsverhältnis – Verhältnis des antreibenden Übertragungszahnrads 38 zum angetriebenen Übertragungszahnrad 40 – Untersetzungsverhältnis des Einfachplanetengetriebes 4.
In diesem Zustand der ersten Geschwindigkeitsänderung wird der Motor in seinem Betrieb nicht gebremst, wenn das Fahr zeug durch Trägheitskräfte fährt, da die zweite Einwegekupplung F2 im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B aufgrund der Gegenkraft in Umkehrrichtung leerläuft. Im Handbetriebsmodus wird jedoch die dritte Bremse B3 betätigt und die Kraftübertragung vom Motor wird gebremst.
Im ersten Fixiermodus gelangt die Geschwindigkeit des Stators S in den Bereich einer vorgegebenen Geschwindigkeit, oder einen Zustand, in dem der Drehmomentwandler TC gekuppelt ist, und die Steuereinheit der Kraftübertragung betätigt die zweite Kupplung C2. Im Ergebnis werden der Stator S und das vierte Kraftübertragungsteil 32 direkt miteinander verbunden.
Dabei steigt die Drehzahl des antreibenden Übertragungszahnrads 38 stärker an, als es der Drehzahl im ersten Fixiermodus entspricht, da das vierte Kraftübertragungselement 32 Kraft gemäß dem ersten Fixiermodus ausgibt und der Stator S das Drehmoment erhöht.
Daher wächst das Drehmoment der Turbine T so stark an, wie Drehmoment über den Stator S auf das angetriebene Übertragungszahnrad 38 übertragen wird. Dieser Zustand ist in den 2 und 3, die die Beziehung zwischen der Ausgangsgeschwindigkeit und dem Drehmoment vor dem Hochschalten auf das zweite Geschwindigkeitsniveau zeigen, ein solcher mit kontinuierlicher Geschwindigkeitsänderung. Das heißt, daß der Zustand mit kontinuierlicher Geschwindigkeitsänderung ab dem Zeitpunkt beginnt, zu dem das Drehmoment des Stators S auf das antreibende Übertragungszahnrad 38 übertragen wird, wobei zu diesem Zeitpunkt das Drehmoment des Laufrads I konstant ist, jedoch wird das Drehmoment der Turbine verringert und das Drehmoment des Stators S erhöht.
Wenn die Ausgangsgeschwindigkeit der Kraftübertragung an steigt, sinkt das Drehmomentverhältnis bei der Kraftübertragung. Die Geschwindigkeit ändert sich kontinuierlich, bis der Drehmomentwandler TC wieder in gekuppeltem Zustand ist. Dann wird das Verhältnis bei der Geschwindigkeitsänderung abhängig von der auf das Fahrzeug wirkenden Last bestimmt.
Wenn die auf das Fahrzeug wirkende Last gering ist, ist die Zeit kurz, die dazu erforderlich ist, den Direktkupplungsmodus für die zweite Geschwindigkeit zu erreichen. Wenn dagegen die auf das Fahrzeug wirkende Last hoch ist, ist die Zeit zum Überführen des Drehmomentwandlers in den Kupplungszustand lang, und dann ist die Betriebsgeschwindigkeit im Bereich niedriger Geschwindigkeiten lang.
Wenn im obigen Modus das Fahrpedal stark durchgetreten wird, wird der Eingriff der vierten Kupplung C2 gelöst, und das vom Stator S auf das vierte Kraftübertragungsteil 32 übertragene Drehmoment wird unterbunden. Die Drehzahl ändert sich sofort auf den Fixiermodus im ersten Geschwindigkeitsniveau und das Drehmoment wird erhöht.
Wenn im obigen Modus das Fahrpedal nur schwach niedergetreten wird, wird der Eingriff zwischen dem Stator S und dem vierten Kraftübertragungsteil 32 beibehalten, und wie beim Abwürgen wird ein Drehmoment in Umkehrrichtung auf den Stator S ausgeübt. Die Geschwindigkeit des Stators verringert sich und das Drehmoment der Turbine wächst an. Das Gesamtausgabedrehmoment steigt an, und es kann ein Effekt wie beim Niedertreten des Fahrpedals erzielt werden.
Während des vorstehend genannten Betriebs tritt kein Stoß hinsichtlich einer Geschwindigkeitsänderung auf. Abhängig davon, ob die vierte Kupplung C2 betätigt wird oder nicht, kann jedoch ein Stoß zu dem Moment auftreten, zu dem der Stator S mit dem vierten Kraftübertragungsteil 32 verbunden oder von ihm getrennt wird. Da der Stator S im Drehmomentwandler TC liegt, wird der Stoß durch diesen, der als Dämpfer dient, aufgefangen.
Wie vorstehend veranschaulicht, kann dann, wenn die Geschwindigkeit automatisch und kontinuierlich geändert wird, das gesamte Geschwindigkeitsänderungsverhältnis wie folgt angegeben werden: Verhältnis einer kontinuierlichen Geschwindigkeitsuntersetzung im Mehrwellengetriebe – Geschwindigkeitsänderungsverhältnis des antreibenden und des angetriebenen Übertragungszahnrads – Geschwindigkeitsuntersetzungsverhältnis der Einfachplanetengetriebe. Bei diesem Betrieb wird keine Motorbremsung ausgeführt, wenn das Fahrzeug durch Trägheitskräfte angetrieben läuft.
Beim obigen Modus einer automatischen und kontinuierlichen Geschwindigkeitsänderung wird die Fahrgeschwindigkeit kontinuierlich erhöht, und die Drehzahl des Stators S erreicht eine bestimmte Drehzahl oder der Drehmomentwandler TC befindet sich im Kupplungszustand. Durch die Steuereinheit bei der erfindungsgemäßen Kraftübertragung wird die zweite Bremse B2 gelöst und die erste Kupplung C1 wird betätigt.
Die Abtriebskraft des Motors wird über die erste Kupplung C1 auf die erste Welle 8 übertragen und an das erste Hohlrad 12 des Mehrwellengetriebes 2 übertragen. Die Abtriebskraft des Motors wird gleichzeitig über das dritte Kraftübertragungsteil 30 auf das zweite Sonnenrad 24 übertragen. Dabei verfügt die Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung 2 über zwei Eingangsteile 30.
Demgemäß ist, wie in 4 dargestellt, da der erste Knoten N1 und der vierte Knoten N4 im ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A ein Eingangsknoten sind, die Linie L8, die die als Verbindungslinie L7 zwischen der Eingangsgeschwindigkeitslinie L1 und der Eingangsgeschwindigkeitslinie L6 gebildete Linie mit dem zweiten Knoten N2 verbindet, die abschließende Ausgabelinie L8 im ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A.
Das heißt, daß das Mehrwellengetriebe 2 direkt mit dem Drehmomentwandler TC verbunden ist und die zweite Geschwindigkeit ausgegeben wird. Eine Geschwindigkeitsuntersetzung erfolgt im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B, wie im Fixiermodus auf dem ersten Geschwindigkeitsniveau.
Dabei ist, wie es in Tabelle 6 dargestellt ist, da die erste Kupplung C1 betätigt ist, das Mehrwellengetriebe 2 direkt mit dem Motor E verbunden, wodurch hoher Wirkungsgrad der Kraftübertragung erzielt wird. Da die zweite Kupplung C2 nicht betätigt ist, läuft der Stator leer. Damit ist der Kraftverlust im Drehmomentwandler null.
Da die Geschwindigkeitsänderung im Zustand ausgeführt wird, bei dem die Differenz zwischen der Geschwindigkeit der Turbine T und derjenigen des ersten Hohlrads 12 gerade vor einer Geschwindigkeitsänderung null oder sehr klein ist, ist ein Stoß bei der Geschwindigkeitsänderung minimiert.
Schwingungen, wie sie vom Motor E aus übertragen werden können, werden durch den Dämpfer 3G an der Nabe 14 absorbiert.
Das Gesamtverhältnis im Fixiermodus des zweiten Geschwindigkeitsniveaus bei Vorwärtsfahrt ist das folgende: direkte Verbindung des Mehrwellengetriebe – Verhältnis der Geschwindigkeitsänderung hinsichtlich des antreibenden und des angetriebenen Übertragungszahnrads – Untersetzungsverhältnis im Einfachplanetengetriebe 4.
Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt, wird die zweite Kupplung C2 im ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A zusätzlich betätigt, und die dritte Kupplung C3 im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B wird betätigt, was durch die Steuereinheit bei der erfindungsgemäßen Übertragung erfolgt. Da dann der erste Geschwindigkeitsänderungteil A und der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil B direkt miteinander verbunden sind, wird das dritte Geschwindigkeitsniveau ausgegeben.
Wie in 4 dargestellt, wird die Ausgangsgeschwindigkeit des ersten Geschwindigkeitsänderungsteils A, wie mit der Linie L8 gekennzeichnet, in den zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B eingegeben und ohne Geschwindigkeitsänderung unmittelbar ausgegeben.
Da dabei der Motor E direkt mit dem Drehmomentwandler TC verbunden ist und alle Elemente im ersten und zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil A, B miteinander verbunden sind, kann maximaler Wirkungsgrad bei der Kraftübertragung erzielt werden. Wenn das Fahrzeug mittels Trägheitskräften läuft, wird keine Motorbremswirkung ausgeübt. Bei einer Geschwindigkeitsänderung tritt ein kleiner Stoß auf, da diese bei geringem Drehmoment des Motors E erfolgt.
Gemäß 6 wird bei der zweiten Geschwindigkeit im Bereich 111 eine Motorbremswirkung ausgeübt, da dabei die zweite Kupplung C2 und die Bremse B3 wirken.
Ferner wird im automatischen, kontinuierlichen Modus im Bereich 11 Motorbremswirkung auch dann ausgeübt, wenn das Fahrzeug angetrieben durch Trägheitskräfte läuft, da die zweite Kupplung C2 und die Bremse B2 betätigt sind.
Im Bereich L wird Motorbremswirkung ausgeübt, wenn das Fahr zeug angetrieben durch Trägheitskräfte fährt. Dabei wird die Motorbremswirkung durch die Wirkung ausgeübt, daß die erste Bremse B1 und die dritte Bremse B3 im ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A betätigt sind und das erste Sonnenrad 18 gesperrt ist.
Die vorstehende Beschreibung betrifft Geschwindigkeitsänderungsvorgänge bei Vorwärtsfahrt. Wie in 5 dargestellt, ist das erste Geschwindigkeitsänderungsverhältnis bei der Erfindung dasselbe wie das erste Geschwindigkeitsänderungsverhältnis bei einer bekannten automatischen Kraftübertragung mit fünf Geschwindigkeitsänderungsniveaus. Im automatischen, kontinuierlichen Geschwindigkeitsänderungsniveau wird die Geschwindigkeit kontinuierlich geändert, bis das vierte Geschwindigkeitsänderungsniveau bei der bekannten automatischen Kraftübertragung erreicht ist. Daher kann im Bereich mit niedrigen Geschwindigkeiten kein Stoß bei einer Geschwindigkeitsänderung auftreten, in welchem Fall bisher starke Stöße auftraten.
Wenn der Schalthebel der automatischen Kraftübertragung in den Bereich "R" gestellt ist, wird die zweite Bremse B2 im ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A betätigt, und die dritte Bremse B3 im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B wird betätigt, was jeweils durch die Kraftübertragungs-Steuereinheit erfolgt. Im Ergebnis wird das zweite Sonnenrad 24 des Mehrwellengetriebes 2 ein Eingangselement, und das erste Hohlrad 12 wird ein Gegenkraftelement, und das vierte Kraftübertragungselement wird ein Ausgangselement.
Wie in 4 dargestellt, ist die Linie L10, die die durch Verbindung zwischen dem dritten Knoten N3 und der in den vierten Knoten N4 laufenden Eingangslinie L1 gebildete Linie L9 mit dem ersten Knoten N1 verbindet, das Untersetzungsver hältnis bei Rückwärtsfahrt.
Das Untersetzungsverhältnis wird durch das Zahnverhältnis zwischen dem antreibenden Übertragungszahnrad 38 und dem angetriebenen Übertragungszahnrad 40 bestimmt. Die verringerte Geschwindigkeit wird erneut durch das Gegenkraftteil des dritten Hohlrads 48 verringert und an den Differentialmechanismus D übertragen.
Falls erforderlich, existiert eine "Halte"-Funktion in der zweiten Geschwindigkeit, wenn das Fahrzeug auf einer glatten Straße läuft und Schlupf zwischen einem Rad und der Straße auftritt. Die erste Bremse B1 und die dritte Kupplung C3 werden durch die Steuereinheit der erfindungsgemäßen Kraftübertragung betätigt, und im ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A erfolgt Änderung auf das erste Geschwindigkeitsniveau. Das Einfachplanetengetriebe 4 im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B gelangt in den direkten Verbindungszustand. Wie in 4 dargestellt, kommt es zu einem neuen Verhältnis der Geschwindigkeitsänderung zwischen dem ersten Geschwindigkeitsniveau und dem zweiten Geschwindigkeitsniveau, was im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B der Fall ist.
Bei diesem Vorgang wird Motorbremswirkung ausgeübt, wenn das Fahrzeug angetrieben durch Trägheitskräfte fährt. Dieser Modus kann auch im Bereich 11 genutzt werden.
Wie oben beschrieben und in 6 dargestellt, werden alle Elemente und alle Teile in der Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung 2 und der Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 4 betätigt. In der Tabelle bezeichnet "0" ein betätigtes Teil und "X" bezeichnet ein nicht betätigtes Teil.
Die Vorteile der Erfindung sind die folgenden:

1) Die zur Geschwindigkeitsänderung erforderliche Zeit ist kurz. Da auf dem Niveau niedriger Geschwindigkeiten die Geschwindigkeitsänderung kontinuierlich erfolgt, treten praktisch keine Stöße bei der Geschwindigkeitsänderung auf.
2) Da die Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung auf dem Niveau hoher Geschwindigkeiten, bei dem Stöße bei der Geschwindigkeitsänderung nicht hoch sind, jedoch die Betätigungszeit lange ist, während das Fahrzeug fährt, um den Kraftstoffausnutzungsgrad zu erhöhen, direkt mit dem Drehmomentwandler TC verbunden ist, ist der Kraftstoffnutzungsgrad maximiert.
3) Im Vergleich zu einer bekannten automatischen Kraftübertragung, bei der im gesamten Geschwindigkeitsänderungsbereich eine Einwegekupplung verwendet wird, kann der erfindungsgemäße Antriebsstrang das Gefühl verstärken, daß Geschwindigkeitsänderungen gleichmäßig erfolgen. Das Gewicht des Kraftübertragungsstrangs ist gering und die Kosten desselben können gesenkt werden.

7 zeigt ein zweites Ausführungsbeipsiel der Erfindung. Der erste Geschwindigkeitsänderungsteil A stimmt bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels überein, jedoch unterscheidet sich der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil B von dem des ersten Ausführungsbeispiels.
Der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil B umfaßt ein erstes Einfachplanetengetriebe 62, das Kraft vom antreibenden Übertragungszahnrad 38 des ersten Geschwindigkeitsänderungsteils A erhält, und ein zweites Einfachplanetengetriebe 64, das Kraft vom ersten Einfachplanetengetriebe 62 erhält.
Das erste Einfachplanetengetriebe 62 besteht aus folgendem, einem Hohlrad 66, das mit dem Übertragungszahn rad 38 kämmt, um zwischen diesen Rädern Kraft zu übertragen, mehreren ersten Planetenrädern 68, die mit der Innenseite des ersten Hohlrads 66 in Eingriff stehen, und ein erstes Sonnenrad 70, das jeweils in Eingriff mit dem ersten Planetenrad 68 steht.
Das Sonnenrad 70 ist über die Kupplung C3 mit den mehreren Planetenrädern 68 verbunden, und die Planetenräder 68 und das Sonnenrad 70 können gemeinsam gedreht werden, wenn die Kupplung C3 betätigt ist. Durch Betätigen der Bremse B3, die an der Innenseite des Getriebegehäuses 52 angebracht ist, kann das Sonnenrad 70 als Gegenkraftteil arbeiten.
Ferner ist die Einwegekupplung F2 zwischen dem Getriebegehäuse 52 und dem Sonnenrad 70 angebracht, weswegen das letztere wegen der Funktion der Einwegekupplung F2, die als Gegenkraftteil wirkt, nicht in Uhrzeigerrichtung gedreht werden kann.
Die Abtriebskraft der Planetenräder 68 wird über einen Planetenträger 72, der mit den Planetenrädern 68 verbunden ist, auf das Sonnenrad 74 des zweiten Einfachplanetengetriebes 64 übertragen.
Mehrere zweite Planetenräder 76 kämmen mit dem Sonnenrad 74, und sind an dem am Getriebegehäuse 52 befestigten Träger 78 so angebracht, daß sie sich um ihre Achsen drehen können. Das zweite Hohlrad 80 kämmt intern mit den Planetenrädern 7G.
Beim Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird das Hohlrad 80 entgegen der Drehrichtung des Planetenträgers 72 verdreht. Das zweite Einfachplanetengetriebe 64 erhöht oder erniedrigt die Drehzahl wesentlich, und die abschließend eingestellte Kraft wird an das Differentialgetriebe D ausgegeben und treibt die Welle 60 eines Fahrzeugrads an.
Die Funktion des Antriebsstrangs ist bei diesem Ausführungsbeispiel dieselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auf dem ersten Geschwindigkeitsniveau, dem kontinuierlichen Geschwindigkeitsniveau und dem zweiten Geschwindigkeitsniveau ist die Drehung des ersten Sonnenrads 70 durch die zweite Einwegekupplung gesperrt, und im dritten Geschwindigkeitsniveau ist die Kupplung C3 betätigt, und die erste Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 62 wird als Einheit gedreht.
Bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs wird die Bremse B3 betätigt, und die Rückwärtsdrehung des ersten Sonnenrads 70 wird gegenüber der Drehrichtung des Motors E gesperrt, wodurch das erste Sonnenrad 70 ein Gegenkraftteil wird und die Ausgangsgeschwindigkeit herabgesetzt wird.
8 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil B ähnlich wie beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel aus zwei Einfachplanetengetrieben.
Die Differenz zwischen dem dritten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel liegt darin, daß der Planetenträger 72 des ersten Einfachplanetengetriebes 62 mit dem zweiten Hohlrad 80 des zweiten Einfachplanetengetriebes 64 verbunden ist, der Planetenträger 78 direkt am Getriebegehäuse 52 angebracht ist und als Gegenkraftteil wirkt, und das zweite Sonnenrad 72 ein Ausgangsteil ist.
Die Funktion des dritten Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie die des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels.
9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs. Der erste Geschwindgkeitsänderungsteil A ist bei diesem Ausführungsbeispiel derselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel, und der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil B dieses Ausführungsbeispiels besteht aus einem Einfachplanetengetriebe, wie der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil B beim ersten Ausführungsbeispiel.
Der Unterschied zwischen dem dritten Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel ist der, daß die Kraft vom ersten Geschwindigkeitsänderungsteil direkt auf das Hohlrad 48 der Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 4 übertragen wird.
Um das dritte Sonnenrad 44 herum sind mehrere Planetenräder 46 angeordnet, die mit dem dritten Hohlrad 48 kämmen. Drehung des dritten Sonnenrads 44 in Uhrzeigerrichtung ist durch die zweite Einwegekupplung F2 gesperrt, und Drehung dieses dritten Sonnenrads 44 in Gegenuhrzeigerrichtung ist wahlweise durch die Bremse B3 sperrbar.
Darüber hinaus ist das abschließende Antriebszahnrad 56 an einem Ende des Planetenträgers 50 angebracht, in Verbindung mit den dritten Planetenrädern 46. Das abschließende Untersetzungszahnrad 58 kämmt mit dem Antriebszahnrad 56, und die Kraftrichtung kann so geändert werden, daß sie mit der Drehrichtung des Motors übereinstimmt.
Die Funktion des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist dieselbe wie bei den anderen Ausführungsbeispielen. Es ist bevorzugt, daß das abschließende Antriebszahnrad 56 und das abschließende Untersetzungszahnrad 58 aus schräg verzahnten Zahnrädern bestehen, um Geräusche und Schwingungen zu verringern, wie sie im Bereich hoher Geschwindigkeiten auftreten können.
10 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Antriebsstrang bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet zwei einfache Planetengetriebe, wie beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel. Krafteingabe in den zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel durch das angetriebene Übertragungszahnrad 40.
Dieses angetriebene Übertragungszahnrad 40 ist mit dem Sonnenrad 70 des ersten Einfachplanetengetriebes 62 verbunden, und es ist über die Kupplung C3 wahlweise mit dem ersten Planetenrad 68 verbindbar. Daher verfügt das erste Einfachplanetengetriebe 62 über zwei Eingangselemente.
Das erste Hohlrad 66 ist am Gehäuse 52 befestigt und wirkt als Gegenkraftteil. Der Planetenträger 72, der als Ausgangsteil arbeitet, ist mit dem Sonnenrad 74 der zweiten Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 64 verbunden, um Kraft zu übertragen.
Der Planetenträger 78 der zweiten Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 64 ist am Getriebegehäuse 72 befestigt und wirkt als Gegenkraftteil. Das zweite Hohlrad 80 ist mit dem Differentialgetriebe D verbunden, das schließlich die eingestellte Geschwindigkeit ausgibt.
Das fünfte Ausführungsbeispiel stimmt funktionsmäßig mit den anderen Ausführungsbeispielen überein, wobei der einzige Unterschied zwischen dem fünften Ausführungsbeispiel und den anderen Ausführungsbeispielen derjenige ist, daß das erste Hohlrad 66 als Gegenkraftteil wirkt.
11 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel ist so konzipiert, daß Kraft über das angetriebene Übertragungszahnrad 40 des zweiten Geschwindigkeitsänderungsteils B übertragen wird, und es verwendet zwei Einfachplanetengetriebe wie das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Unterschied zwischen dem sechsten Ausführungsbeispiel und den anderen Ausführungsbeispielen ist der, daß das erste Hohlrad 66 des ersten Einfachplanetengetriebes 62 am Getriebegehäuse 52 befestigt ist und als Gegenkraftteil wirkt, und daß der Planetenträger 72 mit dem zweiten Hohlrad 80 des zweiten Einfachplanetengetriebes 64 verbunden ist. Das zweite Sonnenrad 74 ist mit dem Differentialgetriebe D verbunden. Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie die der anderen Ausführungsbeispiele.
12 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet, ähnlich wie der Antriebsstrang beim vierten Ausführungsbeispiel, ein Einfachplanetengetriebe. Der Unterschied zwischen diesem Ausführungsbeispiel und den anderen Ausführungsbeispielen ist der, daß das angetriebene Übertragungszahnrad 40 als Eingangsteil für den zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil verwendet ist. Das dritte Hohlrad der Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird als Eingangsteil verwendet, und das dritte Tellerrad wird bei diesem siebten Ausführungsbeispiel als Gegenkraftteil verwendet.
Auch der Antriebsstrang gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel wird so wie bei den obenbeschriebenen anderen Ausführungsbeispielen betrieben.

Claims

Antriebsstrang zur automatischen Drehmomentübertragung für ein Kraftfahrzeug, mit: – einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (TC), – einem Mehrwellengetriebe (2), das folgendes aufweist: – ein erstes Hohlrad (12), das als Antriebselement wirkt und über eine erste Kupplung (C1) wahlweise mit einem Antriebsmotor (E) verbindbar ist, – mehrere erste Planetenräder (16), die mit dem ersten Hohlrad (12) kämmen, – ein erstes Sonnenrad (18), das mit den ersten Planetenrädern (16) kämmt, – mehrere zweite Planetenräder (22), die über einen ersten Planetenträger (20) mit den ersten Planetenrädern (16) verbunden sind, – ein zweites Hohlrad (26), das drehfest mit dem ersten Sonnenrad (18) verbunden ist und das durch eine erste Bremse (B1) wahlweise gegenüber dem Getriebegehäuse (52) festbremsbar ist, und – ein zweites Sonnenrad (24), das mit den zweiten Planetenrädern (22) kämmt und das über eine Getriebewelle (30) mit der Turbine (T) des Drehmomentwandlers (TC) verbunden ist, – einer zweiten Kupplung (C2), über die das Leitrad (S) des Drehmomentwandlers (TC) mit einer Getriebewelle (32) verbindbar ist, die einen zweiten Planetenträger (32) mit einem Abtriebszahnrad (38) des Mehrwellengetriebes (2) verbindet, – einem Einfachplanetengetriebe (B, 4), das folgendes aufweist: – ein drittes Sonnenrad (44), das mit einem mit dem Abtriebszahnrad (38) des Mehrwellengetriebes (2) kämmenden Antriebszahnrad (40) des Einfachplanetengetriebes (4) verbunden ist, – mehrere dritte Planetenräder (46), die mit dem dritten Sonnenrad (44) kämmen, und – ein drittes Hohlrad (48), das mit den Planetenrädern (46) kämmt und durch eine Freilaufkupplung (F2) gesperrt ist, wenn seine Drehrichtung mit der des Antriebsmotors (E) übereinstimmt, und – einer dritten Kupplung (C3), über die das dritte Sonnenrad (44) des Einfachplanetengetriebes (B, 4) mit einem dritten Planetenträger (50) wahlweise verbindbar ist, sodass das Einfachplanetengetriebe (B, 4) als Block umläuft.
Antriebsstrang zur automatischen Drehmomentübertragung für ein Kraftfahrzeug, mit: – einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (TC), – einem Mehrwellengetriebe (2), das folgendes aufweist: – ein erstes Hohlrad (12), das als Antriebselement wirkt und über eine erste Kupplung (C1) wahlweise mit einem Antriebsmotor (E) verbindbar ist, – mehrere erste Planetenräder (16), die mit dem ersten Hohlrad (12) kämmen, – ein erstes Sonnenrad (18), das mit den ersten Planetenrädern (16) kämmt, – mehrere zweite Planetenräder (22), die über einen ersten Planetenträger (20) mit den ersten Planetenrädern (16) verbunden sind, – ein zweites Hohlrad (26), das drehfest mit dem ersten Sonnenrad (18) verbunden ist und das durch eine erste Bremse (B1) wahlweise gegenüber dem Getriebegehäuse (52) festbremsbar ist, und – ein zweites Sonnenrad (24), das mit den zweiten Planetenrädern (22) kämmt und das über eine Getriebewelle (30) mit der Turbine (T) des Drehmomentwandlers (TC) verbunden ist, – einer zweiten Kupplung (C2), über die das Leitrad (S) des Drehmomentwandlers (TC) mit einer Getriebewelle (32) verbindbar ist, die einen zweiten Planetenträger (32) mit einem Abtriebszahnrad (38) des Mehrwellengetriebes (2) verbindet, – einem Einfachplanetengetriebe (B, 62), das folgendes aufweist: – ein drittes Hohlrad (48, 66), das mit dem Abtriebszahnrad (38) des Mehrwellengetriebes (2) kämmt, – mehrere dritte Planetenräder (46, 68), die mit dem dritten Hohlrad (48, 66) kämmen, und – ein drittes Sonnenrad (44, 70), das mit den Planetenrädern (46, 68) kämmt und durch eine Freilaufkupplung (F2) gesperrt ist, wenn seine Drehrichtung mit der des Antriebsmotors (E) übereinstimmt, und – einer dritten Kupplung (C3), über die das dritte Sonnenrad (44) des Einfachplanetengetriebes (B, 62) mit einem dritten Planetenträger (50) wahlweise verbindbar ist, sodass das Einfachplanetengetriebe (B, 62) als Block umläuft.
Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfachplaneten-Getriebe (B, 62) die vom Mehrwellen-Getriebe (2) gelieferte Eingangsdrehzahl herabsetzt oder direkt als Ausgangsdrehzahl überträgt, und dass ein zweites Einfachplaneten-Getriebe (64) vorgesehen ist, das die Drehzahl herabsetzt und die Drehrichtung des die dritten Planetenräder (68) tragenden Planetenträgers in diejenige Drehrichtung ändert, die mit der Antriebsrichtung des Antriebsmotors (E) übereinstimmt.
Antriebsstrang nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Sonnenrad (70) als Gegenkraftelement wirkt, der die dritten Planetenräder (68) tragende Planetenträger als Ausgangselement wirkt, und dass das Hohlrad (66) als Eingangselement wirkt.
Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sonnenrad (74) des zweiten Einfachplaneten-Getriebes (64) als Eingangselement wirkt, ein Planetenträger (78), der vierte Planetenräder (76) trägt, als Gegenkraftelement wirkt, und dass ein viertes Hohlrad (80) des zweiten Einfachplaneten-Getriebes (64) als Ausgangselement wirkt.
Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (80) des zweiten Einfachplaneten-Getriebes (64) als Eingangselement wirkt, der vierte Planetenräder (76) tragende Planetenträger (78) als Gegenkraftelement wirkt, und dass das Sonnenrad (74) des zweiten Einfachplaneten-Getriebes (64) als Ausgangselement wirkt.
Antriebsstrang nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Hohlrad (48, 66) des ersten Einfachplaneten-Getriebes (62) als Gegenkraftelement wirkt, das dritte Sonnenrad (70) als Eingangselement wirkt, und der dritte Planetenträger (72) als Ausgangselement wirkt.
Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann wenn das dritte Sonnenrad des Einfachplaneten-Getriebes (B, 4) als Eingangselement wirkt, die Ausgangsdrehzahl herabgesetzt wird, und dass dann, wenn sowohl der dritte Planetenträger als auch das dritte Sonnenrad (44) als Eingangselemente wirken, die Ausgangsdrehzahl mit der Eingangsdrehzahl übereinstimmt.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Hohlrad (48) des Einfachplanetengetriebes (B, 4) durch eine dritte Bremse (B3) wahlweise gegenüber dem Getriebegehäuse (52) festbremsbar ist.
Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwellen-Getriebe (2) und das Einfachplaneten-Getriebe (B, 4, 62) jeweils über getrennte Wellen (8, 54) verfügen.
Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dämpfer (36) am Eingangsende des Mehrwellengetriebes (2) vorhanden ist, um Stöße zu dämpfen, wie sie bei direkter Verbindung mit dem Antriebsmotor (E) auftreten.