Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Automatgetriebe-Familie für ein Kraftfahrzeug,
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.The
The present invention relates to an automatic transmission family for a motor vehicle,
according to the generic term
of claim 1
Automatgetriebe,
insbesondere für
Kraftfahrzeuge, sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt.
Beispielsweise als Mehrstufengetriebe ausgeführt, umfassen sie üblicherweise
Planetenradsätze, die
mittels Reibungs- bzw. Schaltelementen, wie etwa Kupplungen und
Bremsen geschaltet werden und üblicherweise
mit einem einer Schlupfwirkung unterliegenden und wahlweise mit
einer Überbrückungskupplung
versehenen Anfahrelement, wie etwa einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder
einer Strömungskupplung
verbunden sind. Andere bekannte Ausführungsformen sind beispielsweise
Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben, deren Gänge wechselweise über synchonisierbaren Stirnradpaare
kraftschlussunterbrechungsfrei schaltbar sind, Doppelkupplungsgetriebe
in Planetengetriebebauweise, stufenlose Getriebe (CVT) in Bauweise
eines Umschlingungsgetriebes (mit und ohne mechanischer Leistungsteilung),
stufenlose Getriebe (IVT) in Bauweise eines Toroidgetriebes oder
auch stufenlose Getriebe in Bauweise eines Hydrostatgetriebes mit
und ohne mechanischer Leistungsteilung).Automatic transmission,
especially for
Motor vehicles are widely known from the prior art.
For example, as a multi-step transmission, they usually include
Planetary gear sets that
by means of friction or switching elements, such as clutches and
Brakes are switched and usually
with a slip action and optionally with
a lockup clutch
provided starting element, such as a hydrodynamic torque converter or
a fluid coupling
are connected. Other known embodiments are, for example
Dual-clutch transmission with two partial transmissions, their gears alternately via synchonizable spur gear pairs
can be switched without interruption, double-clutch transmission
in planetary gear design, continuously variable transmission (CVT) in construction
a belt transmission (with and without mechanical power division),
continuously variable transmission (IVT) in construction of a toroidal transmission or
also continuously variable transmission in construction of a hydrostatic transmission
and without mechanical power division).
Ein
gattungsbildendes Automatgetriebe für ein Kraftfahrzeug wahlweise
mit Allradantrieb oder einem so genannten Front-Längs-Antrieb
geht beispielsweise aus der DE 202 12 093 U1 der Anmelderin hervor. Es
umfasst im Wesentlichen vier Baugruppen. Ein Zentralgetriebe bildet
die erste Baugruppe und ist hier als Planetengetriebe ausgeführt, umfassend
eine Antriebswelle, eine Ausgangswelle sowie beispielsweise mehrere
koaxial zur Antriebswelle angeordnete Planetenradsätze und
mehrere Reibschaltelemente. Ein im Kraftfluss zwischen Antriebsmotor und
Antriebswelle angeordnetes Anfahrelement bildet die zweite Baugruppe.
Auf der dem Antriebsmotor gegenüberliegenden
Seite des Zentralgetriebes schließt sich ein Verteilergetriebe
als dritte Baugruppe an den Ausgang des Rumpfgetriebes an, beispielsweise
umfassend eine mit dem Ausgang des Zentralgetriebes verbundene Eingangstirnradstufe, ein
achsparallel zur Antriebswelle angeordnetes Längs-Differenzial, einen koaxial
zum Längs-Differenzial
angeordneten Hinterachs-Abtrieb sowie einen Beveloid-Stirntrieb zur Vorderachse. Über eine
seitlich zum Rumpfgetriebe verlaufende Seitenwelle ist der Beveloid-Stirntrieb
mit einem Querdifferenzial der Vorderachse verbunden. Seitenwelle,
Querdifferenzial und die mit dem Querdifferenzial verbundene und quer
zur Antriebswelle angeordnete Vorderachs-Abtriebswelle bilden die vierte Baugruppe
des Getriebes.A generic type automatic transmission for a motor vehicle with either four-wheel drive or a so-called front-longitudinal drive is for example from the DE 202 12 093 U1 the applicant. It basically comprises four assemblies. A central transmission forms the first module and is designed here as a planetary gear, comprising a drive shaft, an output shaft and, for example, a plurality of coaxially arranged to the drive shaft planetary gear sets and a plurality of Reibschaltelemente. An arranged in the power flow between the drive motor and drive shaft starting element forms the second module. On the side opposite the drive motor side of the central transmission, a transfer case joins as a third module to the output of the main gear, for example comprising an input spur gear connected to the output of the central gear, an axially parallel to the drive shaft arranged longitudinal differential, a coaxially arranged to the longitudinal differential rear axle -Abtrieb and Beveloid forehead drive to the front axle. The Beveloid spur gear is connected to a transverse differential of the front axle via a lateral shaft extending laterally to the body gearbox. Side shaft, transverse differential and connected to the transverse differential and arranged transversely to the drive shaft front axle output shaft form the fourth assembly of the transmission.
Hinsichtlich
möglicher
Ausbildungen des Rumpfgetriebes als mehrgängiges Planetengetriebe gibt
der Stand der Technik zahlreiche Anregungen.Regarding
potential
Formations of the fuselage gearbox as a multi-speed planetary gearbox are
the prior art numerous suggestions.
Beispielsweise
ist aus der DE 199
49 507 A1 der Anmelderin ein Mehrstufengetriebe bekannt,
bei dem an der Antriebswelle zwei nicht schaltbare Vorschaltplanetenradsätze vorgesehen
sind, die ausgangsseitig zwei Drehzahlen erzeugen, die neben der
Drehzahl der Antriebswelle wahlweise auf verschiedene Eingangselemente
eines auf die Abtriebswelle wirkenden, schaltbaren, mehrgliedrigen Hauptradsatzes
durch selektives Schließen
der verwendeten Schaltelemente derart schaltbar sind, dass zum Umschalten
von einem Gang in den jeweils nächstfolgenden
höheren
oder niedrigeren Gang von den beiden gerade betätigten Schaltelementen jeweils
nur ein Schaltelement zu- oder
abgeschaltet werden muss. Der Hauptradsatz ist wiederum als Zweisteg-Vierwellen-Planetenradsatz
ausgebildet, dessen beide Planetenradsätze über zwei Elemente fest miteinander
gekoppelt sind. Vorzugsweise sind alle Planetenradsätze des
Getriebes dabei koaxial zueinander und koaxial zur Antriebs- und Abtriebswelle
angeordnet. Unter Verwendung von fünf Schaltelementen sind sieben
Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei
schaltbar, unter Verwendung von sechs Schaltelementen sogar neun
oder zehn Vorwärtsgänge.For example, is from the DE 199 49 507 A1 the Applicant a multi-step transmission, in which two non-switchable Vorschaltplanetenradsätze are provided on the drive shaft, the output side generate two speeds, in addition to the speed of the drive shaft selectively to different input elements of acting on the output shaft, switchable, multi-membered Hauptradsatzes by selectively closing the switching elements used can be switched so that only one switching element must be switched on or off to switch from a gear in the respective next higher or lower gear of the two currently operated switching elements. The main gearset is again designed as a two-track four-shaft planetary gear, the two planetary gear sets are coupled together via two elements firmly. Preferably, all planetary gear sets of the transmission are coaxial with each other and arranged coaxially with the drive and output shafts. Using five switching elements, seven forward gears can be shifted without a group circuit, and even nine or ten forward gears using six shifting elements.
Aus
der DE 101 15 985
A1 der Anmelderin ist ein Mehrstufengetriebe mit neun gruppenschaltungsfrei
schaltbaren Vorwärtsgängen und
nicht koaxial zueinander angeordnetem An- und Abtrieb des Getriebes
bekannt, bei dem insgesamt vier Planetenradsätze und sechs Reibschaltelemente
vorgesehen sind. Zwei dieser vier Planetenradsätze und drei der sechs Schaltelemente
bilden dabei ein erstes Teilgetriebe, das mit der Antriebswelle
des Getriebes verbunden und koaxial zu dieser Antriebswelle angeordnet
ist und durch selektives Schließen
eines seiner drei Schaltelemente ausgangsseitig eine Drehzahl erzeugt.
Die anderen beiden Planetenradsätze
bilden zusammen mit den anderen drei Schaltelementen ein zweites
Teilgetriebe, das mit der Abtriebswelle des Getriebes verbunden
ist, mit dem Ausgangselement des ersten Teilgetriebes verbunden
und mit der Antriebswelle verbindbar ist. Als konstruktive Besonderheit
ist dabei vorgesehen, dass im Kraftfluss zwischen der Antriebswelle
und dem zweiten Teilgetriebe und zwischen dem Ausgangselement des
ersten Teilgetriebes und dem zweiten Teilgetriebe je ein Stirntrieb
oder je ein Kegeltrieb angeordnet ist. In Verbindung mit Stirntrieben
können
Antrieb und Abtrieb des Getriebes achsparallel oder winklig zueinander
angeordnet sein. In Verbindung mit Kegeltrieben sind Antrieb und
Abtrieb des Getriebes vorzugsweise winklig zueinander angeordnet,
wobei dann das zweite Teilgetriebe und die Abtriebswelle des Getriebes
vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet sind.From the DE 101 15 985 A1 the applicant is a multistage transmission with nine group circuit switchable forward gears and not coaxially arranged input and output of the transmission known in which a total of four planetary gear sets and six Reibschaltelemente are provided. Two of these four planetary gear sets and three of the six shift elements thereby form a first partial transmission, which is connected to the drive shaft of the transmission and arranged coaxially to this drive shaft and generates a speed by selectively closing one of its three switching elements on the output side. The other two planetary gear sets, together with the other three switching elements, a second sub-transmission, which is connected to the output shaft of the transmission, connected to the output element of the first sub-transmission and connectable to the drive shaft. As a constructive feature is provided that is arranged in the power flow between the drive shaft and the second partial transmission and between the output element of the first partial transmission and the second partial transmission ever a spur gear or a bevel gear. In conjunction with front drives, the drive and output of the transmission can be arranged parallel to the axis or at an angle to each other. In conjunction with bevel gears drive and output of the transmission are preferably arranged at an angle to each other, in which case the second partial transmission and the output shaft of the transmission are preferably arranged coaxially with each other.
Automatisch
schaltbare Fahrzeuggetriebe in Planetenbauweise im Allgemeinen sind
im Stand der Technik also bereits vielfach beschrieben und unterliegen
einer permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. Übliche Anforderungen
sind eine möglichst
große
Anzahl von Vorwärtsgängen sowie ein
Rückwärtsgang,
eine für
Kraftfahrzeuge sehr gut geeignete Übersetzung mit einer hohen
Gesamtspreizung und günstigen
Stufensprüngen
und einer hohen Anfahrübersetzung,
sowie ein möglichst
geringer Bauaufwand, insbesondere eine geringe Anzahl an Schaltelementen. Üblicherweise
sollen bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermieden
werden, so dass bei Schaltungen in definierten Ganggruppen jeweils
nur ein Schaltelement gewechselt wird.Automatically
switchable vehicle transmissions in planetary construction are in general
In the prior art, therefore, many times already described and subject
a permanent development and improvement. Usual requirements
are one possible
size
Number of forward gears as well
Reverse gear,
one for
Motor vehicles very well suitable translation with a high
Overall spread and favorable
increments
and a high starting ratio,
as well as possible
low construction costs, in particular a small number of switching elements. Usually
should be avoided in sequential switching double circuits
so that when circuits in defined gear groups respectively
only one switching element is changed.
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Automatgetriebe-Familie
vorzuschlagen, die in Art eines Getriebebaukastens wahlweise für ein Kraftfahrzeug
mit so genanntem „Längs-Zweirad-Antrieb" oder mit so genanntem „Längs-Allrad-Antrieb" verwendbar ist.
Unter dem Begriff „Längs-Antrieb" ist dabei ein Antriebstrang
des Kraftfahrzeugs zu verstehen, bei dem Antriebsmotor und Getriebe
in Fahrtrichtung längs
angeordnet sind, wobei dieser Antriebsmotor wahlweise als Frontmotor, Mittelmotor
oder auch als Heckmotor ausgeführt
sein kann. Dabei soll das Getriebe eine große Spreizung und zumindest
in seinem Hauptfahrbereich einen günstigen Wirkungsgrad – also vergleichsweise
geringe Schlepp- und Verzahnungsverluste – aufweisen.Of the
present invention is based on the object, an automatic transmission family
to propose, in the manner of a gearbox, optionally for a motor vehicle
with so-called "longitudinal two-wheel drive" or with so-called "longitudinal four-wheel drive" is used.
The term "longitudinal drive" is a drive train
to understand the motor vehicle, the drive motor and transmission
longitudinally in the direction of travel
are arranged, this drive motor optionally as a front engine, mid-engine
or designed as a rear engine
can be. The gear should be a large spread and at least
in his main driving range a favorable efficiency - so comparatively
low drag and gear losses - have.
In
einer möglichen
konstruktiven Ausbildung als Stufenautomatgetriebe soll das Getriebe
eine vergleichsweise harmonische Gangabstufung aufweisen mit zumindest
acht Vorwärtsgängen, die
bei sequentieller Schaltweise gruppenschaltungsfrei schaltbar sind,
und vorzugsweise auch zumindest einen Rückwärtsgang.In
a possible
constructive training as a stepped automatic transmission to the transmission
have a comparatively harmonic ratio with at least
eight forward gears, the
can be switched group-circuit-free in the case of sequential switching,
and preferably also at least one reverse gear.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Automatgetriebe-Familie
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.These
The object is achieved by a
Automatic transmission family
solved with the features of claim 1. Further advantageous embodiments
and further developments will become apparent from the dependent claims.
Demnach
weist ein Automatgetriebe der erfindungsgemäßen Getriebefamilie für ein Kraftfahrzeug
zumindest folgende Komponenten auf:
- • ein Zentralgetriebe,
dessen Eingangswelle mit einer Kurbelwelle eines Antriebsmotors
des Kraftfahrzeugs verbunden oder verbindbar ist und dessen Ausgangswelle
auf derselben Seite des Zentralgetriebes angeordnet ist wie die
Eingangswelle,
- • mindestens
eine quer zur Eingangswelle des Zentralgetriebes angeordnete Querwelle,
die einer ersten angetriebenen Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet
ist, mindestens ein mit dieser Querwelle verbundenes Querdifferenzial,
sowie
- • eine
als Stirn- oder Kettentrieb ausgebildete Abtriebsstufe, die eingangsseitig
mit der Ausgangswelle des Zentralgetriebes verbunden ist, und die ausgangsseitig
entweder über
einen Kegeltrieb mit dem Querdifferenzial verbunden oder aber mit einem
Längsdifferenzial
verbunden ist.
Accordingly, an automatic transmission of the transmission family according to the invention for a motor vehicle has at least the following components: - A central transmission whose input shaft is connected or connectable to a crankshaft of a drive motor of the motor vehicle and whose output shaft is arranged on the same side of the central transmission as the input shaft,
- At least one transverse shaft arranged transversely to the input shaft of the central transmission and associated with a first driven axle of the motor vehicle, at least one transverse differential connected to this transverse shaft, and
- • designed as a front or chain drive output stage, which is connected on the input side to the output shaft of the central gear, and the output side either connected via a bevel gear with the transverse differential or connected to a longitudinal differential.
Dabei
ist dieses Längsdifferenzial – sofern vorhanden – ausgangsseitig
einerseits über
den Kegeltrieb mit dem Querdifferenzial und andererseits mit einer
Längswelle
verbunden, die einer zweiten angetriebenen Achse des Kraftfahrzeugs
zugeordnet ist.there
is this longitudinal differential - if available - output side
on the one hand over
the bevel gear with the transverse differential and on the other hand with a
longitudinal wave
connected to a second driven axle of the motor vehicle
assigned.
Das
Zentralgetriebe kann von der Bauart her im Prinzip beliebig ausgeführt sein,
beispielsweise als Mehrstufen-Planetengetriebe, als Doppelkupplungsgetriebe
in Stirnradgetriebe- bzw. Vorgelege-Bauweise, als Doppelkupplungsgetriebe
in Planetengetriebe-Bauweise, als stufenloses Getriebe in Umschlingungsgetriebe-Bauweise
mit und ohne mechanischer Leistungsteilung, als stufenloses Getriebe
in Toroidgetriebe-Bauweise oder auch als stufenloses Getriebe in
Hydrostatgetriebe-Bauweise mit und ohne mechanischer Leistungsteilung.The
Central transmission can be designed in principle of any kind,
for example, as a multi-stage planetary gear, as a dual-clutch transmission
in Stirnradgetriebe- or countershaft design, as a dual-clutch transmission
in planetary gear design, as a continuously variable transmission in belt transmission design
with and without mechanical power division, as continuously variable transmission
in Toroidgetriebe design or as a continuously variable transmission in
Hydrostatic transmission design with and without mechanical power division.
Das
erfindungsgemäße Baukastenprinzip, basierend
auf einem Zentralgetriebe, bei dem Eingangs- und Ausgangswelle bzw.
An- und Abtrieb auf derselben Seite des Getriebes angeordnet sind,
ermöglicht
eine einfache Adaption des Getriebes wahlweise für einen Kraftfahrzeug-Antriebstrang
mit einem längs
in Fahrtrichtung angeordneten Antriebsmotor und Front- oder Heckantrieb
und Allradantrieb. Das erfindungsgemäße Getriebe umfasst also in
jedem Fall ein Differenzial, welches im Fall eines Frontmotors der
dann angetriebenen Vorderachse des Fahrzeugs und im Fall eines Mittel-
oder Heckmotors der dann angetriebenen Hinterachse des Fahrzeugs zugeordnet
ist. Optional kann zusätzlich
ein Längsdifferenzial
vorgesehen sein, welches dann die zusätzliche kinematische Verbindung
zur zweiten angetriebenen Achse des Fahrzeugs herstellt, die im
Fall eines Frontmotors die Hinterachse und im Fall eines Mittel-
oder Heckmotors die Vorderachse ist. Räumlich betrachte ist dieses
optional vorhandene Längsdifferenzial
vorzugsweise auf der antriebsnahen Seite des Zentralgetriebes angeordnet,
in radialer Richtung gesehen in einem Bereich achsparallel neben dem
antriebsnahen Planetenradsatz.The
Inventive modular principle, based
on a central gear, in the input and output shaft or
Input and output are arranged on the same side of the gearbox,
allows
a simple adaptation of the transmission optionally for a motor vehicle powertrain
with a longitudinal
in the direction of travel arranged drive motor and front or rear wheel drive
and four-wheel drive. The transmission according to the invention thus comprises in
In any case, a differential, which in the case of a front engine of the
then driven front axle of the vehicle and in the case of a middle
or rear engine associated with the then driven rear axle of the vehicle
is. Optionally, in addition
a longitudinal differential
be provided, which then the additional kinematic connection
to the second driven axle of the vehicle manufactures, in the
Case of a front engine the rear axle and in the case of a central
or rear engine is the front axle. Spatially, this is
optional longitudinal differential
preferably arranged on the drive-near side of the central gear,
Seen in the radial direction in an area parallel to the axis next to the
Driven planetary gear set.
Ist
das erfindungsgemäße Automatgetriebe als
Mehrstufen-Automatgetriebe in Planetengetriebe-Bauweise ausgeführt, so
weist dessen Zentralgetriebe eine koaxial zur Eingangs- bzw. Antriebswelle angeordnete
Radsatzgruppe auf, die vorzugsweise aus mehreren miteinander gekoppelten
Planetenradsätzen
gebildet wird, sowie mehrere Schaltelemente, deren selektives Eingreifen
verschiedene Übersetzungsverhältnisse
zwischen Eingangs- und Ausgangswelle des Zentralgetriebes bewirkt.
Die als Stirn- oder Kettentrieb ausgebildeten Abtriebsstufe ist
dabei räumlich
gesehen auf der dem Antriebsmotor zugewandten Seite der Radsatzgruppe
angeordnet. In einer bevorzugten Ausführung weist das Automatgetriebe
der erfindungsgemäßen Getriebefamilie insgesamt
vier Planetenradsätze
sowie fünf
Schaltelemente auf, durch deren selektives Schließen acht – bei selektiver
Schaltweise gruppenschaltungsfrei schaltbare – Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang realisierbar
sind.Is the automatic transmission according to the invention designed as a multi-stage automatic transmission in planetary gear design, so has its central gear arranged coaxially to the input or drive shaft set of wheels, which is preferably formed from a plurality of coupled planetary gear sets, as well as a plurality of switching elements whose selective engagement different ratios between input and output shaft of the central gear causes. Trained as a front or chain drive output stage is spatially arranged on the side facing the drive motor side of the wheelset. In a preferred embodiment, the automatic transmission of the transmission family according to the invention has a total of four planetary gear sets and five switching elements, through the selective closing eight - forward switching gears and a reverse gear switchable in selective switching mode group circuit-free can be realized.
So
wird In einer ersten Radsatz-Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes,
umfassend vier Planetenradsätze,
acht drehbare Wellen und fünf
Schaltelemente, vorgeschlagen, das aus der nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung DE 102005002337.1 der
Anmelderin bekannte Radsatzkonzept zu verwenden. Dabei ist hinsichtlich
der kinematischen Kopplung der einzelnen Radsatzelemente untereinander
und zu Antriebs- und Abtriebswelle des Getriebes folgendes vorgesehen:
Ein Steg des vierten Planetenradsatzes und die Antriebswelle sind
verdrehfest miteinander verbunden und bilden die erste drehbare
Welle des Getriebes. Ein Steg des dritten Planetenradsatzes und
die Abtriebswelle sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden
die zweite drehbare Welle des Getriebes. Ein Sonnenrad des ersten
Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes
sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden die dritte drehbare
Welle des Getriebes. Ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes bildet
die vierte drehbare Welle des Getriebes. Ein Hohlrad des zweiten
Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes
sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden die fünfte drehbare
Welle des Getriebes. Ein Steg des ersten Planetenradsatzes und ein
Hohlrad des dritten Planetenradsatzes sind verdrehfest miteinander
verbunden und bilden die sechste drehbare Welle des Getriebes. Ein
Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und ein Hohlrad des vierten
Planetenradsatzes sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden
die siebte drehbare Welle des Getriebes. Ein Steg des zweiten Planetenradsatzes
bildet die achte drehbare Welle des Getriebes.Thus, in a first set of wheelset of a multi-stage automatic transmission according to the invention, comprising four planetary gear sets, eight rotatable shafts and five switching elements, proposed from the non-prepublished patent application DE 102005002337.1 the Applicant known Radsatzkonzept to use. In this case, the following is provided with regard to the kinematic coupling of the individual wheelset elements to each other and to the drive and output shaft of the transmission: A web of the fourth planetary gear and the drive shaft are rotationally connected to each other and form the first rotatable shaft of the transmission. A web of the third planetary gear set and the output shaft are rotationally connected to each other and form the second rotatable shaft of the transmission. A sun gear of the first planetary gear set and a sun gear of the fourth planetary gear set are rotationally connected to each other and form the third rotatable shaft of the transmission. A ring gear of the first planetary gear set forms the fourth rotatable shaft of the transmission. A ring gear of the second planetary gear set and a sun gear of the third planetary gear set are rotationally connected to each other and form the fifth rotatable shaft of the transmission. A web of the first planetary gear set and a ring gear of the third planetary gear set are rotationally connected to each other and form the sixth rotatable shaft of the transmission. A sun gear of the second planetary gear set and a ring gear of the fourth planetary gear set are rotationally connected to each other and form the seventh rotatable shaft of the transmission. A bridge of the second planetary gear set forms the eighth rotatable shaft of the transmission.
Dabei
sind alle vier Planetenradsätze
vorzugsweise als so genannte Minus-Planetenradsätze ausgeführt, deren jeweilige Planetenräder mit
Sonnenrad und Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes kämmen. Hinsichtlich
der räumlichen
Anordnung dieser vier Planetenradsätze im Gehäuse des Getriebes ist es in
Verbindung mit der erfindungsgemäßen räumlichen
Anordnung des Getriebeabtriebs vorteilhaft, diese vier Planetenradsätze von
einem mit der Antriebswelle wirkverbundenen Antriebsmotor des Getriebes
aus gesehen in axialer Richtung in einer Reihenfolge "dritter, zweiter,
vierter, erster Planetenradsatz" koaxial
hintereinander anzuordnen.there
are all four planetary gear sets
Preferably designed as a so-called minus planetary gear sets whose respective planetary gears with
Combine sun gear and ring gear of the respective planetary gear set. Regarding
the spatial
Arrangement of these four planetary gear sets in the housing of the transmission is in
Connection with the inventive spatial
Arrangement of the transmission output advantageous, these four planetary gear sets of
a drive motor of the transmission operatively connected to the drive shaft
seen in the axial direction in an order "third, second,
fourth, first planetary gear set "coaxial
to arrange one behind the other.
Hinsichtlich
der Anbindung der fünf
Schaltelemente an die verschiedenen Elemente der Planetenradsätze und
an die Antriebswelle des Getriebes wird für diese erste Radsatz-Ausgestaltung
vorgeschlagen, dass das erste Schaltelement im Kraftfluss zwischen
der dritten Welle und einem Gehäuse
des Getriebes angeordnet ist, dass das zweite Schaltelement im Kraftfluss
zwischen der vierten Welle und dem Gehäuse des Getriebes angeordnet
ist, und dass das dritte Schaltelement im Kraftfluss zwischen der
fünften
und der ersten Welle angeordnet ist. Weiterhin ist gemäß der Erfindung
das vierte Schaltelement im Kraftfluss entweder zwischen der achten
und der zweiten Welle oder aber zwischen der achten und der sechsten
Welle angeordnet. Das fünfte
Schaltelement ist gemäß der Erfindung
im Kraftfluss entweder zwischen der siebten und der fünften Welle
oder aber zwischen der siebten und der achten Welle oder aber zwischen
der fünften
und der achten Welle angeordnet. Durch diese verschiedenen kinematischen Kopplungsmöglichkeiten
der Schaltelemente an die verschiedenen Wellen des Getriebes ergeben
sich also weitere Mitglieder der erfindungsgemäßen Automatgetriebe-Familie.Regarding
the connection of the five
Switching elements to the various elements of the planetary gear sets and
to the drive shaft of the transmission is for this first set of wheels
suggested that the first switching element in the power flow between
the third wave and a housing
of the transmission is arranged, that the second switching element in the power flow
arranged between the fourth shaft and the housing of the transmission
is, and that the third switching element in the power flow between the
fifth
and the first shaft is arranged. Furthermore, according to the invention
the fourth switching element in the power flow either between the eighth
and the second wave or between the eighth and the sixth
Wave arranged. The fifth
Switching element is according to the invention
in the power flow either between the seventh and the fifth wave
or between the seventh and the eighth wave or between
the fifth
and the eighth wave arranged. Through these different kinematic coupling possibilities
der Schaltelemente give to the various shafts of the transmission
Thus, other members of the automatic transmission family according to the invention.
In
einer zweiten Radsatz-Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes,
wiederum umfassend vier Planetenradsätze, acht drehbare Wellen und
fünf Schaltelemente,
wird vorgeschlagen, das aus der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 102005010210.7 der
Anmelderin bekannte Radsatzkonzept zu verwenden. Dabei ist hinsichtlich
der kinematischen Kopplung der einzelnen Radsatzelemente untereinander
und zu Antriebs- und Abtriebswelle des Getriebes folgendes vorgesehen:
Ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und die Antriebswelle verdrehfest
miteinander verbunden und bilden die erste Welle des Getriebes. Ein
Steg des vierten Planetenradsatzes und die Abtriebswelle sind verdrehfest
miteinander verbunden und bilden die zweite Welle des Getriebes.
Ein Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und ein Sonnenrad des
dritten Planetenradsatzes sind verdrehfest miteinander verbunden
und bilden die dritte Welle des Getriebes. Ein Hohlrad des zweiten
Planetenradsatzes bildet die vierte Welle des Getriebes. Ein Hohlrad
des dritten Planetenradsatzes bildet die fünfte Welle des Getriebes. Ein
Steg des zweiten Planetenradsatzes und ein Hohlrad des vierten Planetenradsatzes
sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden die sechste Welle
des Getriebes. Ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und ein
Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes sind verdrehfest miteinander
verbunden und bilden die siebte Welle des Getriebes. Ein Steg des
ersten Planetenradsatzes und ein Steg des dritten Planetenradsatzes
sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden die achte Welle
des Getriebes.In a second set of wheelset of a multi-stage automatic transmission according to the invention, in turn comprising four planetary gear sets, eight rotatable shafts and five switching elements, it is proposed that the non-prepublished patent application DE 102005010210.7 the Applicant known Radsatzkonzept to use. In this case, the following is provided with respect to the kinematic coupling of the individual wheelset elements to each other and to the drive and output shaft of the transmission: A ring gear of the first planetary gear and the drive shaft rotationally connected to each other and form the first shaft of the transmission. A web of the fourth planetary gear set and the output shaft are rotationally connected to each other and form the second shaft of the transmission. A sun gear of the second planetary gear set and a sun gear of the third planetary gear set are rotationally connected to each other and form the third shaft of the transmission. A ring gear of the second planetary gear set forms the fourth shaft of the transmission. A ring gear of the third planetary gear sets forms the fifth shaft of the transmission. A web of the second planetary gear set and a ring gear of the fourth planetary gear set are rotationally connected to each other and form the sixth shaft of the transmission. A sun gear of the first planetary gear set and a sun gear of the fourth planetary gear set are rotationally connected to each other and form the seventh shaft of the transmission. A web of the first planetary gear set and a web of the third planetary gear set are rotationally connected to each other and form the eighth shaft of the transmission.
Dabei
sind alle vier Planetenradsätze
vorzugsweise als so genannte Minus-Planetenradsätze ausgeführt, deren jeweilige Planetenräder mit
Sonnenrad und Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes kämmen. Hinsichtlich
der räumlichen
Anordnung dieser vier Planetenradsätze im Gehäuse des Getriebes ist es in
Verbindung mit der erfindungsgemäßen räumlichen
Anordnung des Getriebeabtriebs vorteilhaft, diese vier Planetenradsätze von
einem mit der Antriebswelle wirkverbundenen Antriebsmotor des Getriebes
aus gesehen in axialer Richtung in einer Reihenfolge "vierter, erster,
dritter, zweiter Planetenradsatz" koaxial
hintereinander anzuordnen.there
are all four planetary gear sets
Preferably designed as a so-called minus planetary gear sets whose respective planetary gears with
Combine sun gear and ring gear of the respective planetary gear set. Regarding
the spatial
Arrangement of these four planetary gear sets in the housing of the transmission is in
Connection with the inventive spatial
Arrangement of the transmission output advantageous, these four planetary gear sets of
a drive motor of the transmission operatively connected to the drive shaft
seen in the axial direction in an order "fourth, first,
third, second planetary gear set "coaxial
to arrange one behind the other.
Hinsichtlich
der Anbindung der fünf
Schaltelemente an die verschiedenen Elemente des Planetenradsätze und
an die Antriebswelle des Getriebes wird für diese zweite Radsatz-Ausgestaltung
vorgeschlagen, dass das erste Schaltelement im Kraftfluss zwischen
der dritten Welle und einem Gehäuse
des Getriebes angeordnet ist, dass das zweite Schaltelement im Kraftfluss
zwischen der vierten Welle und dem Gehäuse des Getriebes angeordnet
ist, dass das dritte Schaltelement im Kraftfluss entweder zwischen
der ersten und siebten Welle oder zwischen der ersten und achten
Welle oder zwischen der siebten und achten Welle angeordnet ist,
dass das vierte Schaltelement im Kraftfluss zwischen der fünften und sechsten
Welle angeordnet ist, und dass das fünfte Schaltelement im Kraftfluss
zwischen der fünften
und siebten Welle angeordnet ist. Durch die drei verschiedenen kinematischen
Kopplungsmöglichkeiten
des dritten Schaltelementes an die verschiedenen Wellen des Getriebes
ergeben sich also weiter Mitglieder der Automatgetriebe-Familie.Regarding
the connection of the five
Switching elements to the various elements of the planetary gear sets and
to the drive shaft of the transmission is for this second set of wheels
suggested that the first switching element in the power flow between
the third wave and a housing
of the transmission is arranged, that the second switching element in the power flow
arranged between the fourth shaft and the housing of the transmission
is that the third switching element in the power flow either between
the first and seventh wave or between the first and eighth
Wave or between the seventh and eighth wave is arranged
that the fourth switching element in the power flow between the fifth and sixth
Shaft is arranged, and that the fifth switching element in the power flow
between the fifth
and seventh wave is arranged. Through the three different kinematic
coupling possibilities
of the third switching element to the various shafts of the transmission
so arise further members of the automatic transmission family.
Bei
beiden vorgeschlagenen Radsatzkonzepten sind jeweils acht Vorwärtsgänge bei
sequentieller Schaltweise gruppenschaltungsfrei schaltbar, wobei
sich der erste Vorwärtsgang
durch Schließen des
ersten, zweiten und dritten Schaltelementes, der zweite Vorwärtsgang
durch Schließen
des ersten, zweiten und fünften
Schaltelementes, der dritte Vorwärtsgang
durch Schließen
des zweiten, dritten und fünften
Schaltelementes, der vierte Vorwärtsgang durch
Schließen
des zweiten, vierten und fünften Schaltelementes,
der fünfte
Vorwärtsgang
durch Schließen
des zweiten, dritten und vierten Schaltelementes, der sechste Vorwärtsgang
durch Schließen des
dritten, vierten und fünften
Schaltelementes, der siebte Vorwärtsgang
durch Schließen
des ersten, dritten und vierten Schaltelementes und der achte Vorwärtsgang
durch Schließen
des ersten, vierten und fünften
Schaltelementes ergibt. Weiterhin ist bei beiden vorgeschlagenen
Radsatzkonzepten ein Rückwärtsgang
durch Schließen
des ersten, zweiten und vierten Schaltelementes. Dabei ergeben sich insbesondere
für Personenkraftwagen
geeignete Übersetzungen
mit großer
Gesamtspreizung in harmonischer Gangabstufung, wodurch ein guter
Fahrkomfort und eine signifikante Verbrauchsabsenkung erzielt werden.at
Both proposed wheelset concepts are each eight forward gears at
sequential switching mode switchable group circuit, where
the first forward gear
by closing the
first, second and third switching element, the second forward speed
by closing
of the first, second and fifth
Shift element, the third forward gear
by closing
of the second, third and fifth
Shift element, the fourth forward gear through
Shut down
the second, fourth and fifth switching element,
the fifth
forward gear
by closing
of the second, third and fourth shifting element, the sixth forward speed
by closing the
third, fourth and fifth
Shift element, the seventh forward gear
by closing
of the first, third and fourth shifting elements and the eighth forward speed
by closing
of the first, fourth and fifth
Switching element results. Furthermore, in both proposed
Wheelsets a reverse gear
by closing
the first, second and fourth switching element. This results in particular
for passenger cars
suitable translations
with big ones
Overall spread in harmonious gait, resulting in a good
Driving comfort and a significant consumption reduction can be achieved.
In
Verbindung mit den vorgeschlagenen Radsatzkonzepten ist der Bauaufwand
durch eine geringe Anzahl an Schaltelementen – nämlich zwei Bremsen und drei
Kupplungen – vergleichsweise
gering. Einerseits infolge geringer Schleppverluste, da in jedem
Gang jeweils nur zwei Schaltelemente nicht im Eingriff sind, andererseits
auch infolge geringer Verzahnungsverluste in den einfach aufgebauten Einzel-Planetenradsätzen, ist
der Wirkungsgrad in allen Gängen
vergleichsweise gut. In vorteilhafter Weise ist es möglich, ein
Anfahren mit einem hydrodynamischen Wandler, einer externen Anfahrkupplung oder
auch mit sonstigen geeigneten externen Anfahrelementen durchzuführen. Es
ist auch denkbar, einen Anfahrvorgang mit einem im Getriebe integrierten
Anfahrelement zu realisieren, wobei sich hierfür eine der beiden Bremsen,
die im ersten und zweiten Vorwärtsgang
und im Rückwärtsgang
betätigt
werden, besonders gut eignet.In
Connection with the proposed wheelset concepts is the construction cost
by a small number of switching elements - namely two brakes and three
Couplings - comparatively
low. On the one hand due to low drag losses, as in each
Gear only two switching elements are not engaged, on the other hand
also due to low Verzahnungsverluste in the simple design single planetary gear sets, is
the efficiency in all gears
comparatively good. Advantageously, it is possible to
Approach with a hydrodynamic converter, an external starting clutch or
also with other suitable external starting elements. It
is also conceivable, a start-up with a built-in gearbox
To realize starting element, this being one of the two brakes,
the first and second forward gears
and in reverse
actuated
be, especially good.
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft
näher erläutert. Gleiche bzw.
vergleichbare Bauteile sind dabei auch mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Es zeigen:The
Invention will be exemplified below with reference to the drawings
explained in more detail. Same or
Comparable components are also denoted by the same reference numerals
Mistake. Show it:
1 eine
schematische Darstellung eines ersten Antriebstrangs mit einem Automatgetriebe
gemäß der Erfindung; 1 a schematic representation of a first drive train with an automatic transmission according to the invention;
2 eine
schematische Darstellung eines zweiten Antriebstrangs mit einem
Automatgetriebe gemäß der Erfindung; 2 a schematic representation of a second drive train with an automatic transmission according to the invention;
3 eine
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Automatgetriebes; 3 a schematic representation of a first embodiment of an automatic transmission according to the invention;
4 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Automatgetriebes; 4 a schematic representation of a second embodiment of an automatic transmission according to the invention;
5 ein
beispielhaftes Schaltschema für das
Automatgetriebe gemäß 3 und 4; 5 an exemplary circuit diagram for the automatic transmission according to 3 and 4 ;
6 eine
schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Automatgetriebes; 6 a schematic representation of a third embodiment of an inventive ßen automatic transmission;
7 eine
schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Automatgetriebes;
und 7 a schematic representation of a fourth embodiment of an automatic transmission according to the invention; and
8 ein
beispielhaftes Schaltschema für das
Automatgetriebe gemäß 6 und 7. 8th an exemplary circuit diagram for the automatic transmission according to 6 and 7 ,
1 zeigt
einen ersten beispielhaften Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs mit
einem Automatgetriebe gemäß der Erfindung
in schematisch stark vereinfachter Darstellung. Ein Antriebsmotor
dieses insbesondere für
ein Kraftfahrzeug mit Allrad-Antrieb konzipierten Antriebstrangs
ist mit M bezeichnet und mit einem Automatgetriebe G wirkverbunden
oder wirkverbindbar. Das Automatgetriebe G weist erfindungsgemäß mehrere
Komponenten bzw. Baugruppen auf: ein Zentralgetriebe GE, eine Abtriebstufe ABTR,
ein Längsdifferenzial
DL, einen Kegeltrieb KETR, ein Querdifferenzial DQ, eine Querwelle
ABQ sowie eine Längswelle
ABL. 1 shows a first exemplary drive train of a motor vehicle with an automatic transmission according to the invention in a schematically greatly simplified representation. A drive motor of this particular designed for a motor vehicle with four-wheel drive powertrain is designated M and operatively connected to an automatic transmission G or operatively connected. According to the invention, the automatic transmission G has a plurality of components or assemblies: a central gear GE, an output stage ABTR, a longitudinal differential DL, a bevel gear KETR, a transverse differential DQ, a transverse shaft ABQ and a longitudinal shaft ABL.
Im
Kraftfluss zwischen einer Kurbelwelle K des Antriebsmotors M und
einer Eingangswelle AN des Zentralgetriebes GE ist beispielhaft
ein Anfahrelement ANF angeordnet, wobei Kurbelwelle K und Eingangswelle
AN hier beispielhaft koaxial zueinander angeordnet sind, in einer
anderen Ausgestaltung des Antriebstrangs beispielsweise auch achsparallel zueinander
angeordnet sein können.
Ein derartiges Anfahrelement ANF kann beispielsweise als hydrodynamischer
Wandler oder als hydraulische Kupplung oder als trockene Anfahrkupplung
oder als nasse Anfahrkupplung oder als Magnetpulverkupplung oder
als Fliehkraftkupplung ausgebildet sein. In einer anderen Ausgestaltung
des Antriebstrangs kann beispielsweise aber auch abweichend von
der Darstellung in 1 vorgesehen sein, dass Antriebsmotor
M und Zentralgetriebe GE beispielsweise über eine Welle direkt verdrehfest
miteinander verbunden sind oder dass Antriebsmotor M und Zentralgetriebe
GE beispielsweise über
einen Torsionsdämpfer
verdrehelastisch miteinander verbunden sind. In diesem Fall kann
ein zum Anfahren des Kraftfahrzeugs notwendiges Anfahrelement im
Zentralgetriebe GE integriert sein oder aber in Kraftflussrichtung vom
Antriebsmotor M aus gesehen im Kraftfluss hinter dem Zentralgetriebe
GE angeordnet sein.In the power flow between a crankshaft K of the drive motor M and an input shaft AN of the central gear GE, a starting element ANF is arranged by way of example, wherein the crankshaft K and input shaft AN are arranged here by way of example coaxially to each other, for example, in another embodiment of the drive train may be arranged axially parallel to each other. Such a starting element ANF can be designed, for example, as a hydrodynamic converter or as a hydraulic clutch or as a dry starting clutch or as a wet starting clutch or as a magnetic powder clutch or as a centrifugal clutch. In another embodiment of the drive train, for example, but also deviating from the illustration in 1 be provided that drive motor M and central gear GE are connected directly to each other rotationally fixed, for example via a shaft or that drive motor M and central gear GE are rotationally connected to each other, for example via a torsion damper. In this case, a starting element necessary for starting the motor vehicle can be integrated in the central transmission GE or, viewed in the power flow direction from the drive motor M, can be arranged behind the central transmission GE in the force flow.
Das
Zentralgetriebe GE selber kann von der Bauart her beliebig ausgeführt sein,
beispielsweise als Stufenautomatgetriebe in Planetengetriebe-Bauweise, als Doppelkupplungsgetriebe
mit zwei Teilgetrieben, deren Gänge
wechselweise über
synchonisierbare Stirnradpaare kraftschlussunterbrechungsfrei schaltbar
sind oder als Doppelkupplungsgetriebe in Planetengetriebebauweise.
Das Zentralgetriebe GE kann auch als stufenloses Getriebe ausgeführt sein,
beispielsweise als Umschlingungsgetriebe, als Toroidgetriebe oder
als Hydrostatgetriebe, mit oder ohne mechanischer Leistungsteilung.The
Central gear GE itself can be designed arbitrarily by the type,
for example, as a stepped automatic transmission in planetary gear design, as a dual-clutch transmission
with two partial transmissions, their gears
alternately over
Synchonizable spur gear pairs can be switched without interruption
are or as a dual-clutch transmission in planetary gear design.
The central transmission GE can also be designed as a continuously variable transmission,
For example, as a belt, as Toroidgetriebe or
as hydrostatic transmission, with or without mechanical power division.
Erfindungswesentlich
ist, dass eine Ausgangswelle AB des Zentralgetriebes GE auf derselben
Seite des Zentralgetriebes GE angeordnet ist wie dessen Eingangswelle
AN. Die Abtriebsstufe ABTR des Automatgetriebes G ist eingangsseitig
mit des Ausgangswelle AB des Zentralgetriebes GE verbunden und kann
als Stirn- oder Kettentrieb ausgebildet sein. Ausgangsseitig ist
die Abtriebsstufe ABTR mit dem Längsdifferenzial
DL verbunden, welches das vom Antriebsmotor M eingeleitete Drehmoment
auf zwei Antriebsachsen des Kraftfahrzeugs verteilt. Von der Bauart
her kann das Längsdifferenzials
DL beliebig ausgeführt
sein, beispielsweise als Torsen-Differenzial, als Parallelachsen-Torsen-Differenzial,
als Visco-Kupplung, als Lamellen-Kupplung, als nicht-sperrbares Planetengetriebe
oder als sperrbares Planetengetriebe. Räumlich betrachtet ist das Längsdifferenzial
DL in radialer Richtung gesehen zumindest teilweise in einem antriebsnahen
Bereich achsparallel neben dem Zentralgetriebes GE angeordnet. Im
Kraftfahrzeug ist in diesem Bereich des Fahrzeugtunnels üblicherweise
genügend
Einbauraum vorhanden.essential to the invention
is that an output shaft AB of the central gear GE on the same
Side of the central gear GE is arranged as its input shaft
AT. The output stage ABTR of the automatic transmission G is the input side
connected to the output shaft AB of the central gear GE and can
be designed as a front or chain drive. On the output side is
the output stage ABTR with the longitudinal differential
DL connected, which is the torque introduced by the drive motor M.
distributed on two drive axles of the motor vehicle. Of the type
This can be the longitudinal differential
DL executed arbitrarily
be, for example, as a Torsen differential, as a parallel-axis Torsen differential,
as a viscous coupling, as a multi-disc clutch, as a non-lockable planetary gear
or as a lockable planetary gear. Spatially, this is the longitudinal differential
DL viewed in the radial direction at least partially in a drive close
Area arranged axially parallel to the central gear GE. in the
Motor vehicle is usually in this area of the vehicle tunnel
enough
Installation space available.
Die
dem Antriebsmotor M zugewandte Ausgangswelle des Längsdifferenzials
DL ist mit 9 bezeichnet und über den Kegeltrieb KETR mit
dem Quer differenzial DQ verbunden. Dieses Querdifferenzial DQ ist
der ersten angetriebenen Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet, beispielsweise
der Vorderachse bei einem Fahrzeug mit Frontmotor. Ausgangsseitig
ist das Querdifferenzial DQ mit der Querwelle ABQ verbunden, die
hier als zwei Halbwellen den Antrieb der ersten Fahrzeugachse bilden.
Ungeachtet möglicher
Beugungswinkel erstreckt sich die Querwelle ABQ also im wesentlichen
rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Querwelle ABQ und
Eingangswelle AN des Zentralgetriebes GE verlaufen zumindest annähernd rechtwinklig
zueinander. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich eine Halbwelle der Querwelle ABQ räumlich gesehen
in einem Bereich axial zwischen dem Antriebsmotor M und dem Anfahrelement ANF.
Somit ist das im Kraftfluss zwischen Antriebsmotor M und Zentralgetriebe
GE angeordnete Anfahrelement ANF und/oder ein im Kraftfluss zwischen Antriebsmotor
M und Zentralgetriebe GE angeordneter Torsionsschwingungsdämpfer räumlich gesehen in
einem Bereich axial zwischen der Querwelle ABQ und der Abtriebsstufe
ABTR angeordnet. Selbstverständlich
kann das Querdifferenzial DQ um eine zwischen den beiden Halbwellen
der Querwelle ABQ wirkende selbstsperrende oder zuschaltbare Sperreinrichtung
ergänzt
sein, was in 1 zur Vereinfachung aber nicht
näher dargestellt
ist.The drive motor M facing output shaft of the longitudinal differential DL is with 9 referred to and connected via the bevel gear KETR with the transverse differential DQ. This transverse differential DQ is assigned to the first driven axle of the motor vehicle, for example the front axle in a vehicle with a front engine. On the output side, the transverse differential DQ is connected to the transverse shaft ABQ, which here form the drive of the first vehicle axle as two half-waves. Regardless of possible diffraction angle, the transverse wave ABQ thus extends substantially at right angles to the direction of travel of the motor vehicle. Cross-shaft ABQ and input shaft AN of the central transmission GE extend at least approximately at right angles to each other. In the in 1 shown embodiment, a half-wave of the transverse axis ABQ extends spatially seen in a range axially between the drive motor M and the starting element ANF. Thus arranged in the power flow between the drive motor M and central gear GE starting element ANF and / or arranged in the power flow between the drive motor M and central GE GE torsional vibration damper is spatially arranged in a range axially between the transverse shaft ABQ and the output stage ABTR. Of course, the transverse differential DQ can be supplemented by a self-locking or switchable locking device acting between the two half-waves of the transverse shaft ABQ, which is described in US Pat 1 for simplicity but not shown in detail.
In
einer anderen Ausgestaltung des Antriebstrangs kann abweichend von 1 aber
auch vorgesehen sein, dass ein im Kraftfluss zwischen Antriebsmotor
M und Zentralgetriebe GE angeordnetes Anfährelement ANF und/oder ein
im Kraftfluss zwischen Antriebsmotor M und Zentralgetriebe GE angeordneter
Torsionsschwingungsdämpfer
räumlich gesehen
in einem Bereich axial zwischen dem Antriebsmotor M und der Querwelle
ABQ angeordnet ist., dass also eine der Halbwellen des Querwelle ABQ
sich benachbart zur Abtriebsstufe ABTR erstreckt.In another embodiment of the An drivetrain may differ from 1 but also be provided that arranged in the power flow between the drive motor M and central gear GE Anfufelement ANF and / or arranged in the power flow between the drive motor M and central GE GE torsional vibration damper is spatially disposed in a range axially between the drive motor M and the transverse shaft ABQ. that is, one of the half-waves of the transverse wave ABQ extends adjacent to the output stage ABTR.
Die
dem Antriebsmotor M gegenüberliegende
Ausgangswelle des Längsdifferenzials
DL ist als Längswelle
ABL bezeichnet und bildet die Wirkverbindung zur zweiten angetriebenen
Achse des Kraftfahrzeugs, beispielsweise zur Hinterachse bei einem Fahrzeug
mit Frontmotor. In dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
erstreckt sich ein Abschnitt dieser Längswelle ABL in axialer Richtung
gesehen schräg
zum Zentralgetriebe GE. In vorteilhafter Weise kann die Wirkverbindung
zwischen dem Längsdifferenzial
DL und der zweiten angetriebenen Achse des Kraftfahrzeugs also beispielsweise
konstruktiv als bauraumsparender Beveloid-Trieb oder auch als eine
Kardanwelle in an sich bekannter Konstruktion ausgebildet sein.
Im Kraftfahrzeug ist in diesem Bereich des Fahrzeugtunnels üblicherweise
vergleichsweise wenig Einbauraum vorhanden, da sich der Fahrzeugtunnel
in Richtung Hinterachse üblicherweise
relativ stark verjüngt.
Im Kraftfluss zwischen dem Beveloid-Trieb und der zweiten angetriebenen
Fahrzeug-Achse bzw. zwischen der Kardanwelle und der zweiten angetriebenen
Fahrzeug Achse kann in bekannter Weise ein Achsdifferenzial der
der zweiten angetriebenen Fahrzeug-Achse angeordnet sein.The drive motor M opposite output shaft of the longitudinal differential DL is referred to as the longitudinal shaft ABL and forms the operative connection to the second driven axle of the motor vehicle, for example, to the rear axle in a vehicle with front engine. In the in 1 illustrated embodiment, a portion of this longitudinal shaft ABL extends seen in the axial direction obliquely to the central gear GE. Advantageously, the operative connection between the longitudinal differential DL and the second driven axle of the motor vehicle can thus be designed, for example, constructively as a space-saving Beveloid drive or as a propeller shaft in a construction known per se. In the motor vehicle, comparatively little installation space is usually present in this area of the vehicle tunnel since the vehicle tunnel usually tapers relatively strongly in the direction of the rear axle. In the power flow between the beveloid drive and the second driven vehicle axle or between the cardan shaft and the second driven vehicle axle, an axle differential of the second driven vehicle axle may be arranged in a known manner.
2 zeigt
einen zweiten beispielhaften Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs
mit einem Automatgetriebe gemäß der Erfindung
in schematisch stark vereinfachter Darstellung. Abweichend von 1 ist der
in 2 dargestellte Antriebstrang für ein Kraftfahrzeug mit nur
einer angetriebenen Fahrzeugachse konzipiert, beispielsweise für ein Fahrzeug
mit längs zur
Fahrrichtung eingebautem Frontmotor und Vorderradantrieb, oder für ein Fahrzeug
mit längs
zur Fahrrichtung eingebautem Heckmotor und Hinterradantrieb oder
für ein
Fahrzeug mit längs
zur Fahrrichtung eingebautem Mittelmotor und Hinterradantrieb. 2 shows a second exemplary drive train of a motor vehicle with an automatic transmission according to the invention in a schematically greatly simplified representation. Deviating from 1 is the in 2 shown powertrain designed for a motor vehicle with only one driven vehicle axle, for example, for a vehicle with built-in longitudinal direction front engine and front-wheel drive, or for a vehicle with longitudinal direction to the rear engine and rear-wheel drive or for a vehicle with built-in longitudinal direction to the center and rear wheel drive.
Ausgehend
von dem in 1 dargestellten Antriebstrang
für einen
Allradantrieb ist der Antriebstrang gemäß 2 vergleichbar
aufgebaut, wobei die speziell für
den Allradantrieb benötigten Komponenten
Längsdifferentrial
und Längswelle nunmehr
nicht vorhanden sind. Der Ausgang der Abtriebsstufe ABTR ist nunmehr
direkt mit der Welle 9 verbunden, wobei die Welle 9 in
gegenüber 1 unveränderter
Form über
den Kegeltrieb KETR und das Querdifferenzial QD mit der der angetriebenen Fahrzeugachse
zugeordneten Querwelle ABQ verbunden ist. Als ein weiterer Detailunterschied
zu 1 ist in 2 das im
Kraftfluss zwischen Antriebsmotor M und Zentralgetriebe GE angeordnete Anfahrelement
ANF räumlich
gesehen nunmehr in einem Bereich axial zwischen dem Antriebsmotor
M und der Querwelle ABQ angeordnet. Die Querwelle ABQ erstreckt
sich abschnittsweise also nunmehr axial angrenzend an die Abtriebsstufe
ABTR. Selbstverständlich
könnte
das Anfahrelement ANF – vergleichbar
zu 1 – auch
räumlich
gesehen axial zwischen Querwelle ABQ und Abtriebsstufe ABTR angeordnet
sein oder auch im Zentralgetriebe GE integriert sein oder auch im
Kraftfluss vom Antriebsmotor M aus gesehen hinter dem Zentralgetriebe – beispielsweise
im Kraftfluss zwischen dem ausgangsseitigen Stirn- oder Kettenrad
der Abtriebsstufe ABTR und der Welle 9 – angeordnet sein.Starting from the in 1 shown powertrain for a four-wheel drive is the drive train according to 2 built comparable, the components required for the all-wheel drive longitudinal differential and longitudinal shaft are now not available. The output of the output stage ABTR is now directly with the shaft 9 connected, with the shaft 9 in opposite 1 unchanged form over the bevel gear KETR and the transverse differential QD is connected to the driven vehicle axle associated transverse shaft ABQ. As a further detail difference too 1 is in 2 spatially seen arranged in the power flow between the drive motor M and central gear GE starting element ANF now in a range axially between the drive motor M and the transverse shaft ABQ. The transverse shaft ABQ extends in sections so now axially adjacent to the output stage ABTR. Of course, the starting element ANF - comparable to 1 - Spaced axially between the transverse shaft ABQ and Abtriebsstufe ABTR be arranged or integrated in the central gear GE or in the power flow from the drive motor M from behind the central gear - for example, in the power flow between the output side spur or sprocket of the output stage ABTR and the shaft 9 - be arranged.
Bei
einem Vergleich zwischen 1 und 2 ist gut
ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Ausbildung des Automatgetriebes
G mit einem Zentralgetriebe GE, dessen Eingangs- und Ausgangswelle
AN, AB beide auf der dem Antriebsmotor M zugewandten Seite des Getriebes
angeordnet sind, in Verbindung mit einer als Stirn- oder Kettentrieb
ausgebildeten motornahen Abtriebsstufe ABTR eine ganze Getriebefamilie
im Sinne eines Getriebebaukastens ermöglicht, der für die Anpassung
an verschiedene Antriebstrang-Konfigurationen
vorbereitet ist und konstruktiv mit nur wenig Aufwand entsprechend
modifizierbar ist.When comparing between 1 and 2 It is readily apparent that the inventive design of the automatic transmission G with a central gear GE, whose input and output shafts AN, AB are both arranged on the side facing the drive motor M side of the transmission, in conjunction with trained as a front or chain drive near the engine output stage ABTR allows a whole transmission family in terms of a gearbox, which is prepared for adaptation to different powertrain configurations and constructively modified with little effort accordingly.
In 3 ist
nun ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
G dargestellt, welches für
den Einbau in einen Allrad-Antriebstrang konzipiert ist, wie er
stark vereinfacht in 1 dargestellt ist. Das Zentralgetriebe
GE dieses Automatgetriebes G ist nunmehr beispielhaft als Planetengetriebe
ausgeführt
und umfasst eine Eingangswelle AN, und eine Ausgangswelle AB, vier
Planetenradsätze
RS1, RS2, RS3, RS4 und fünf
Schaltelemente A, B, C, D, E, die alle in einem Gehäuse GG des
Automatgetriebes G angeordnet sind. Die kinematische Kopplung der
einzelnen Elemente der vier Planetenradsätze RS1 bis RS4 untereinander
und zu den fünf
Schaltelementen A bis E und zur Eingangs- und Ausgangswelle AN,
AB dieses Zentralgetriebes GE ist Gegenstand der nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung DE 102005002337.1 der
Anmelderin; die Beschreibung dieser DE 102005002337.1 soll ausdrücklich auch Bestandteil
der vorliegenden Erfindung sein.In 3 Now, a first embodiment of a multi-stage automatic transmission G according to the invention is shown, which is designed for installation in a four-wheel drive train, as he greatly simplified in 1 is shown. The central gear GE of this automatic transmission G is now exemplified as a planetary gear and includes an input shaft AN, and an output shaft AB, four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 and five switching elements A, B, C, D, E, all in a housing GG of the automatic transmission G are arranged. The kinematic coupling of the individual elements of the four planetary gear sets RS1 to RS4 with each other and to the five switching elements A to E and the input and output shaft AN, AB of this central transmission GE is the subject of the unpublished patent application DE 102005002337.1 the applicant; the description of this DE 102005002337.1 is expressly also part of the present invention.
Wie
in 3 ersichtlich, sind alle vier Planetenradsätze RS1,
RS2, RS3, RS4 des Zentralgetriebes GE als einfache Minus-Planetenradsätze ausgebildet
und in diesem Ausführungsbeispiel
von einem in 3 zur Vereinfachung nicht näher dargestellten Antriebsmotor
des Automatgetriebes G aus gesehen in axialer Richtung in der Reihenfolge
RS3, RS2, RS4, RS1 koaxial hintereinander angeordnet. Ein Minus-Planetenradsatz
weist bekanntlich Planetenräder
auf, die mit Sonnen- und Hohlrad dieses Planetensatzes kämmen. Die
Hohlräder
der vier Planetenradsätze
RS1, RS2, RS3, RS4 sind mit HO1, HO2, HO3 und HO4 bezeichnet, die
Sonnenräder
mit SO1, SO2, SO3 und SO4, die Planetenräder mit PL1, PL2, PL3 und PL4,
und die Stege, an denen die genannten Planetenräder rotierbar gelagert sind,
mit ST1, ST2, ST3 und ST4. Die Schaltelemente A und B sind als Bremsen
ausgebildet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel beide als reibschlüssig schaltbare
Lamellenbremse ausgeführt
sind, selbstverständlich
in einer anderen Ausgestaltung auch als reibschlüssig schaltbare Bandbremse
oder beispielsweise auch als formschlüssig schaltbare Klauen- oder
Konusbremse ausgeführt
sein können.
Die Schaltelemente C, D und E sind als Kupplungen ausgebildet, die
im dargestell ten Ausführungsbeispiel
alle als reibschlüssig schaltbare
Lamellenkupplung ausgeführt
sind, selbstverständlich
in einer anderen Ausgestaltung beispielsweise auch als formschlüssig schaltbare Klauen-
oder Konuskupplung ausgeführt
sein können.
Mit den fünf
Schaltelementen A bis E ist ein selektives Schalten von acht Vorwärtsgängen und
zumindest einem Rückwärtsgang
realisierbar. Das erfindungsgemäße Zentralgetriebe
GE weist insgesamt zumindest acht drehbare Wellen auf, die mit 1 bis 8 bezeichnet
sind.As in 3 can be seen, all four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 of the central gear GE formed as a simple minus planetary gear sets and in this embodiment of a in 3 to simplify not shown drive motor of the automatic transmission G from arranged in the axial direction in the order RS3, RS2, RS4, RS1 coaxially one behind the other. A minus planetary gearset has known planetary gears that mesh with sun and ring gear of this planetary gear set. The ring gears of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 are designated HO1, HO2, HO3 and HO4, the sun gears with SO1, SO2, SO3 and SO4, the planetary gears with PL1, PL2, PL3 and PL4, and the webs, on where said planet wheels are rotatably mounted, with ST1, ST2, ST3 and ST4. The switching elements A and B are designed as brakes, which are both executed in the illustrated embodiment as frictionally switchable multi-disc brake, of course, in another embodiment as frictionally switchable band brake or, for example, can be designed as a form-locking switchable claw or cone brake. The switching elements C, D and E are designed as clutches, which are executed in dargestell th embodiment all frictionally switchable multi-disc clutch, of course, in another embodiment, for example, as a form-fitting switchable claw or cone clutch can be performed. With the five switching elements A to E, a selective switching of eight forward gears and at least one reverse gear can be realized. The central transmission GE according to the invention has a total of at least eight rotatable shafts with 1 to 8th are designated.
Hinsichtlich
der Kopplung der einzelnen Elemente der vier Planetenradsätze RS1,
RS2, RS3, RS4 untereinander und zur Eingangs- und Ausgangswelle
AN, AB ist bei dem Zentralgetriebe GE gemäß 3 folgendes
vorgesehen: Der Steg ST4 des vierten Planetenradsatzes RS4 und die
Eingangswelle AN sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden
die erste Welle 1 des Zentralgetriebes GE. Der Steg ST3
des dritten Planetenradsatzes RS3 und die Ausgangswelle AB sind
drehfest miteinander verbunden und bilden die zweite Welle 2 des Zentralgetriebes
GE. Das Sonnenrad SO1 des ersten Planetenradsatzes RS1 und das Sonnenrad
SO4 des vierten Planetenradsatzes RS4 sind verdrehfest miteinander
verbunden und bilden die dritte Welle 3 des Zentralgetriebes
GE. Das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes RS1 bildet die
vierte Welle 4 des Zentralgetriebes GE. Das Hohlrad HO2
des zweiten Planetenradsatzes RS2 und das Sonnenrad SO3 des dritten
Planetenradsatzes RS3 sind verdrehfest miteinander verbunden und
bilden die fünfte Welle 5 des
Zentralgetriebes GE. Der Steg ST1 des ersten Planetenradsatzes RS1
und das Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 sind verdrehfest miteinander
verbunden und bilden die sechste Welle 6 des Zentralgetriebes
GE. Das Sonnenrad SO2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und das
Hohlrad HO4 des vierten Planetenradsatzes RS4 sind verdrehfest miteinander
verbunden und bilden die siebte Welle 7 des Zentralgetriebes
GE. Der Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes RS2 bildet die achte
Welle 8 des Zentralgetriebes GE.With regard to the coupling of the individual elements of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 with each other and to the input and output shafts AN, AB is in the central gear GE according to 3 The following is provided: The web ST4 of the fourth planetary gear set RS4 and the input shaft AN are rotationally connected to each other and form the first shaft 1 of the central gear GE. The web ST3 of the third planetary gearset RS3 and the output shaft AB are rotatably connected to each other and form the second shaft 2 of the central gear GE. The sun gear SO1 of the first planetary gear set RS1 and the sun gear SO4 of the fourth planetary gearset RS4 are rotationally connected to each other and form the third wave 3 of the central gear GE. The ring gear HO1 of the first planetary gearset RS1 forms the fourth shaft 4 of the central gear GE. The ring gear HO2 of the second planetary gear set RS2 and the sun gear SO3 of the third planetary gear set RS3 are rotationally connected to each other and form the fifth wave 5 of the central gear GE. The web ST1 of the first planetary gearset RS1 and the ring gear HO3 of the third planetary gearset RS3 are rotationally connected to each other and form the sixth shaft 6 of the central gear GE. The sun gear SO2 of the second planetary gearset RS2 and the ring gear HO4 of the fourth planetary gearset RS4 are rotationally connected to each other and form the seventh shaft 7 of the central gear GE. The web ST2 of the second planetary gear set RS2 forms the eighth wave 8th of the central gear GE.
Hinsichtlich
der Kopplung der fünf
Schaltelemente A bis E an die so beschriebenen Wellen 1 bis 8 des
Zentralgetriebes GE ist bei dem Mehrstufen-Automatgetriebe G gemäß 3 folgendes
vorgesehen: Das erste Schaltelement A ist im Kraftfluss zwischen
der dritten Welle 3 und dem Getriebegehäuse GG angeordnet. Das zweite
Schaltelement B ist im Kraftfluss zwischen der vierten Welle 4 und dem
Getriebegehäuse
GG angeordnet. Das dritte Schaltelement C ist im Kraftfluss zwischen
der fünften
Welle 5 und der ersten Welle 1 angeordnet. Das vierte
Schaltelement D ist im Kraftfluss zwischen der achten Welle 8 und
der zweiten Welle 2 angeordnet ist. Das fünfte Schaltelement
E schließlich
ist im Kraftfluss zwischen der siebten Welle 7 und der
fünften
Welle 5 angeordnet.With regard to the coupling of the five switching elements A to E to the waves thus described 1 to 8th of the central gear GE is in the multi-stage automatic transmission G according to 3 The following is provided: The first switching element A is in the power flow between the third shaft 3 and the transmission housing GG arranged. The second switching element B is in the power flow between the fourth shaft 4 and the transmission housing GG arranged. The third switching element C is in the power flow between the fifth shaft 5 and the first wave 1 arranged. The fourth switching element D is in the power flow between the eighth wave 8th and the second wave 2 is arranged. Finally, the fifth switching element E is in the power flow between the seventh shaft 7 and the fifth wave 5 arranged.
Abweichend
von der Darstellung in 3 kann in einer anderen Ausgestaltung
des Zentralgetriebes GE auch vorgesehen sein, dass das vierte Schaltelement
D im Kraftfluss nicht wie in 3 zwischen
der achten und zweiten Welle 8, 2 angeordnet ist,
sondern im Kraftfluss zwischen der achten und sechsten Welle 8, 6.
Auch kann in einer anderen Ausgestaltung des Zentralgetriebes GE
vorgesehen sein, dass das fünfte
Schaltelement E im Kraftfluss nicht wie in 3 zwischen
der siebten und fünften Welle 7, 5 angeordnet
ist, sondern im Kraftfluss zwischen der siebten und achten Welle 7, 8 oder
im Kraftfluss zwischen der fünften
und achten Welle 5, 8. Die Hinweise dazu sind
der nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung DE 102005002337.1 der
Anmelderin entnehmbar.Deviating from the illustration in 3 can be provided in another embodiment of the central transmission GE also that the fourth switching element D in the power flow not as in 3 between the eighth and second wave 8th . 2 is arranged, but in the power flow between the eighth and sixth wave 8th . 6 , Also can be provided in another embodiment of the central transmission GE that the fifth switching element E in the power flow not as in 3 between the seventh and fifth wave 7 . 5 is arranged, but in the power flow between the seventh and eighth wave 7 . 8th or in the power flow between the fifth and eighth wave 5 . 8th , The notes on this are the non-prepublished patent application DE 102005002337.1 the applicant can be removed.
Wesentlich
für das
erfindungsgemäße Getriebe
G ist, dass Eingangswelle AN und Ausgangswelle AB des Zentralgetriebes
GE koaxial zueinander und räumlich
gesehen auf derselben Seite des Zentralgetriebes GE angeordnet sind.
Die Eingangswelle AN ist dabei über
das hier beispielhaft als Dreh momentwandler mit Überbrückungskupplung ausgeführte Anfahrelement
ANF mit dem Antriebsmotor M des Automatgetriebes G verbunden.Essential
for the
inventive transmission
G is that input shaft AN and output shaft AB of the central gearbox
GE coaxial with each other and spatially
Seen on the same side of the central gear GE are arranged.
The input shaft AN is over
the example here as a torque converter with lock-up clutch running starting
ANF connected to the drive motor M of the automatic transmission G.
Entsprechend
diesem Radsatzkonzept des Zentralgetriebes GE ist die Welle 2 bzw.
die Ausgangswelle AB des Zentralgetriebes GE mit einem eingangsseitigen
bzw. angetriebenen Stirn- oder Kettenrad der Abtriebsstufe ABTR
verbunden, wobei dieses eingangsseitige bzw. angetriebene Stirn-
oder Kettenrad der Abtriebsstufe ABTR wahlweise an der Eingangswelle
AN des Zentralgetriebes GE oder an einer getriebegehäusefesten
Nabe verdrehbar gelagert sein kann. Die als Stirn- oder Kettentrieb
ausgebildete Abtriebsstufe ABTR grenzt also zumindest teilweise
axial unmittelbar an den antriebsnahen dritten Planetenradsatz RS3
des Zentralgetriebes GE an. Ein ausgangsseitiges Stirn- oder Kettenrad
der Abtriebsstufe ABTR ist mit dem Längsdifferenzial DL verbunden,
welches hier beispielhaft als Parallelachsen-Torsen-Differenzial
ausgeführt
ist. Räumlich
betrachtet erstreckt sich dieses Längsdifferenzial DL in axialer
Richtung im wesentlichen achsparallel radial über dem antriebsnahen dritten
Planetenradsatz RS3 des Zentralgetriebes GE.According to this wheelset concept of the central gear GE is the shaft 2 or the output shaft AB of the central transmission GE connected to an input-side or driven spur or sprocket of the output stage ABTR, said input side or driven spur or sprocket of the output stage ABTR selectively rotatable on the input shaft AN of the central gear GE or on a gearbox fixed hub can be stored. The trained as a front or chain drive output stage ABTR thus at least partially axially adjacent to the drive close drit planetary gear set RS3 of the central gear GE. An output side spur or sprocket of the output stage ABTR is connected to the longitudinal differential DL, which is embodied here by way of example as a parallel-axis Torsen differential. Seen spatially, this longitudinal differential DL extends in the axial direction substantially axially parallel radially over the drive-near third planetary gearset RS3 of the central transmission GE.
Die
zu dem hier nicht näher
dargestellten Antriebsmotor des Getriebes G zeigende Ausgangswelle 9 des
Längsdifferenzials
DL ist über
den Kegeltrieb KETR und das Querdifferenzial DQ mit der Querwelle ABQ
verbunden, wobei Querdifferenzial DQ und Querwelle ABQ der ersten
angetriebenen Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Räumlich gesehen erstreckt
sich die Querwelle ABQ in einem Bereich axial zwischen dem Antriebsmotor
und dem Anfahrelement ANF rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs.
Die in zum Antriebsmotor entgegengesetzter Richtung zeigende Ausgangswelle
des Längsdifferenzial
DL ist als Längswelle
ABL bezeichnet und der zweiten angetriebenen Achse des Kraftfahrzeugs
zugeordnet. Die Darstellung dieser Längswelle ABL ist stark vereinfacht
und deutet deren konstruktive Ausbildung als Beveloid-Trieb oder
auch als Kardanwelle an, der bzw. die sich abschnitts weise in axialer
Richtung gesehen schräg
zum Zentralgetriebe GE bzw. winklig zur Mittelachse des Zentralgetriebes
GE erstreckt.The to the drive motor of the transmission G not shown here output shaft 9 of the longitudinal differential DL is connected via the bevel gear KETR and the transverse differential DQ with the transverse shaft ABQ, wherein the transverse differential DQ and transverse shaft ABQ are assigned to the first driven axle of the motor vehicle. Seen spatially, the transverse shaft ABQ extends in a region axially between the drive motor and the starting element ANF at right angles to the direction of travel of the motor vehicle. The in the opposite direction to the drive motor output shaft of the longitudinal differential DL is referred to as the longitudinal shaft ABL and associated with the second driven axle of the motor vehicle. The presentation of this longitudinal shaft ABL is greatly simplified and indicates their structural design as Beveloid drive or as a cardan shaft, the section or as seen in the axial direction obliquely to the central gear GE and extends at an angle to the central axis of the central gear GE.
Im
folgenden soll noch auf die räumliche
Anordnung der fünf
Schaltelemente A bis E innerhalb des Getriebegehäuses GG kurz eingegangen werden.in the
following should still be on the spatial
Arrangement of the five
Switching elements A to E within the gear housing GG be discussed briefly.
So
ist aus 3 ersichtlich, dass die beiden Bremsen
A, B räumlich
gesehen benachbart zum ersten Planetenradsatz RS1 angeordnet sind,
im Bereich der dem Antriebsmotor gegenüberliegenden Seite des Zentralgetriebes
GE. Dabei ist die Bremse B zumindest teilweise radial über dem
ersten Planetenradsatz RS1 angeordnet. Die Bremse A ist auf der dem
Antriebsmotor bzw. dem vierten Planetenradsatz RS4 abgewandten Seite
des ersten Planetenradsatzes RS1 angeordnet. Die kinematische Anbindung
der beiden Bremsen A, B an die beiden Planetenradsätzen RS4
und RS1 bedingt, dass das Reibelement der Bremse B, näher am dritten
Planetenradsatz RS3 bzw. näher
am Abtrieb des Zentralgetriebes GE angeordnet ist als das Reibelement
der Bremse A, hier also ist ein Lamellenpaket der Bremse B näher am Abtrieb
des Zentralgetriebes GE angeordnet als ein Lamellenpaket der Bremse
A. Selbstverständlich
ist die in 3 dargestellte räumliche
Anordnung der beiden Bremsen A, B als beispielhaft zu verstehen.
So kann in einer anderen Ausgestaltung die Bremse B beispielsweise
auch zumindest teilweise radial über
dem vierten Planetenradsatz RS4 und die Bremse A zumindest teilweise
radial über
dem ersten Planetenradsatz RS1 angeordnet sein.That's how it is 3 it can be seen that the two brakes A, B are arranged spatially adjacent to the first planetary gearset RS1, in the region of the side opposite the drive motor side of the central transmission GE. The brake B is at least partially arranged radially above the first planetary gearset RS1. The brake A is arranged on the side facing away from the drive motor or the fourth planetary gearset RS4 side of the first planetary gear set RS1. The kinematic connection of the two brakes A, B to the two planetary gear sets RS4 and RS1 requires that the friction element of the brake B, closer to the third planetary gear set RS3 or closer to the output of the central transmission GE is arranged as the friction element of the brake A, here so a disk set of the brake B closer to the output of the central gear GE arranged as a disk pack of the brake A. Of course, the in 3 illustrated spatial arrangement of the two brakes A, B to be understood as exemplary. Thus, in another embodiment, the brake B, for example, at least partially radially above the fourth planetary gearset RS4 and the brake A at least partially radially disposed above the first planetary gear set RS1.
Wie
aus 3 weiterhin ersichtlich, sind die beiden Kupplungen
C und E radial betrachtet im Wesentlichen übereinander und axial betrachtet
zwischen dem antriebsnahen dritten Planetenradsatz RS3 und dem zweiten
Planetenradsatz RS2 angeordnet, wobei ein Lamellenpaket der Kupplung
E zumindest überwiegend
radial über
einem Lamellenpaket der Kupplung C angeordnet ist. Zweckmäßigerweise
kann für
beide Kupplungen C, E ein gemein samer Lamellenträger vorgesehen sein, der beispielsweise
als Innenlamellenträger
für das
radial äußere Lamellenpaket
der Kupplung E und als Außenlamellenträger für das radial
innere Lamellenpaket der Kupplung C ausgeführt ist. Entsprechend der kinematischen
Anbindung der Kupplung C im Kraftfluss zwischen den Wellen 1 und 5 des
Zentralgetriebes GE kann in einer von 3 abweichenden
Ausgestaltung des Automatgetriebes G auch vorgesehen sein, dass
die Kupplung C räumlich
gesehen auf der dem dritten Planetenradsatz RS3 abgewandten Seite der
Abtriebsstufe ABTR angeordnet ist, wobei in diesem Fall ein die
Welle 1 bzw. die Eingangswelle AN radial umschließender Abschnitt
der Welle 5 das mit der Welle 2 des Zentralgetriebes
GE verbundene Stirn- oder Kettenrad der Abtriebsstufe ABTR in axialer
Richtung zentrisch durchgreift.How out 3 Furthermore, as can be seen radially, the two clutches C and E are arranged substantially one above the other and axially disposed between the third planetary gear set RS3 close to the drive and the second planetary gear set RS2, wherein a disk pack of the clutch E is arranged at least predominantly radially over a disk pack of the clutch C. Appropriately, may be provided for both clutches C, E a common samer plate carrier, which is designed for example as an inner disc carrier for the radially outer disc pack of the clutch E and as outer disc carrier for the radially inner disc pack of the clutch C. According to the kinematic connection of the clutch C in the power flow between the shafts 1 and 5 of the central gear GE can in one of 3 Deviating embodiment of the automatic transmission G also be provided that the clutch C is spatially arranged on the side facing away from the third planetary gearset RS3 side of the output stage ABTR, in which case a the shaft 1 or the input shaft AN radially enclosing portion of the shaft 5 that with the wave 2 the central gear GE connected end or sprocket of the output stage ABTR in the axial direction passes centrally.
Wie
aus 3 weiterhin ersichtlich, ist zumindest ein Lamellenpaket
der Kupplung D räumlich gesehen
in einem Bereich axial zwischen dem antriebsnahen dritten und dem
zweiten Planetenradsatz RS3, RS2 angeordnet, dabei axial angrenzend an
den dritten Planetenradsatz RS3. Entsprechend der kinematischen
Anbindung der Kupplung D im Kraftfluss zwischen den Wellen 2 und 8 des
Zentralgetriebes GE kann in einer von 3 abweichenden Ausgestaltung
des Automatgetriebes G diese Kupplung D räumlich gesehen auch zumindest
teilweise in einem Bereich axial zwischen dem zweiten und vierten
Planetenradsatz RS2, RS4 angeordnet sein.How out 3 Furthermore, as can be seen, at least one disk set of the clutch D is spatially arranged in a region axially between the third and the second planetary gearset RS3, RS2 close to the drive, axially adjacent to the third planetary gearset RS3. According to the kinematic connection of the clutch D in the power flow between the shafts 2 and 8th of the central gear GE can in one of 3 deviating configuration of the automatic transmission G, this clutch D spatially seen also be arranged at least partially in a range axially between the second and fourth planetary gearset RS2, RS4.
Entsprechend
der beschriebenen räumlichen
Anordnung der vier Planetenradsätze
RS1 bis RS4 und der fünf
Schaltelemente A bis E relativ zueinander innerhalb des Getriebegehäuses GG
werden der zweite und dritte Planetenradsatz RS2, RS3 in dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 nur
von einer Welle des Zentralgetriebes GE, nämlich nur von der der Eingangswelle
AN bzw. der Welle 1 des Zentralgetriebes GE zentrisch vollständig durchgriffen. Der
erste und vierte Planetenradsatz RS1, RS4 bzw. die Welle 3 des
Zentral getriebes GE hingegen werden von keiner Welle des Zentralgetriebes
GE zentrisch vollständig
durchgriffen und können
in konstruktiv einfacher Weise an einer getriebegehäusefesten
Nabe verdrehbar gelagert sein.According to the described spatial arrangement of the four planetary gear sets RS1 to RS4 and the five shift elements A to E relative to each other within the transmission housing GG of the second and third planetary gearset RS2, RS3 in the embodiment according to 3 only by a shaft of the central gear GE, namely only from the input shaft AN or the shaft 1 the center gear GE centric completely penetrated. The first and fourth planetary gear sets RS1, RS4 and the shaft 3 the central gear GE, however, are completely centered by any shaft of the central gear GE and can be rotatably mounted in a structurally simple manner to a gearbox fixed hub.
Entsprechend
der beschriebenen räumlichen
Anordnung der vier Planetenradsätzes
RS1 bis RS4 und der fünf
Schaltelemente A bis E relativ zueinander innerhalb des Getriebegehäuses GG
ist es konstruktiv auch möglich,
eine zur Versorgung der Schaltelemente mit Druck- und Schmiermittel
und zur Versorgung der Radsätze
und Lagerstellen mit Schmiermittel vorgesehene und mit der Kurbelwelle des
Antriebsmotors M verbundene Ölpumpe
des Automatgetriebes abweichend von der üblichen räumlich Anordnung im Bereich
der Antriebsseite des Zentralgetriebes GE auf der dem Antriebsmotor
M gegenüberliegenden
Seite des Zentralgetriebes GE anzuordnen, vom Antriebsmotor M aus
gesehen also axial hinter dem ersten Planetenradsatz RS1, wobei dann
eine Antriebswelle der Ölpumpe
das Zentralgetriebe GE in axialer Länge vollständig durchgreift.Corresponding
the described spatial
Arrangement of the four planetary gears
RS1 to RS4 and the five
Switching elements A to E relative to each other within the transmission housing GG
is it constructively possible
one for supplying the switching elements with pressure and lubricant
and to supply the wheelsets
and bearings provided with lubricant and with the crankshaft of the
Drive motor M connected oil pump
of the automatic transmission deviating from the usual spatial arrangement in the area
the drive side of the central gear GE on the drive motor
M opposite
Side of the central gear GE, from the drive motor M from
thus seen axially behind the first planetary gear set RS1, in which case
a drive shaft of the oil pump
fully penetrates the central transmission GE in axial length.
Die
räumliche
Anordnung der fünf
Schaltelemente A bis E des in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
G innerhalb des Getriebegehäuses
GG kann im Prinzip beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen
und die äußere Formgebung
des Getriebegehäuses
GG begrenzt. Insofern wird der Fachmann bei Bedarf die räumliche
Anordnung der Schaltelemente A bis E ausgehend von der Darstellung
in 3 ohne besonderes erfinderisches Hinzutun modifizieren
und den vorgegebenen Einbaubedingungen des Getriebes im Kraftfahrzeug
anpassen. Zahlreiche Hinweise dazu sind beispielsweise der nicht
vorveröffentlichten
Patentanmeldung DE 102005002337.1 der
Anmelderin entnehmbar.The spatial arrangement of the five switching elements A to E of in 3 illustrated embodiment of a multi-stage automatic transmission G according to the invention within the transmission housing GG can be arbitrary in principle and is limited only by the dimensions and the outer shape of the gear housing GG. In this respect, the expert will, if necessary, the spatial arrangement of the switching elements A to E, starting from the representation in 3 without special inventive Hinzutun modify and adjust the given installation conditions of the transmission in the vehicle. Numerous references to this are, for example, the non-prepublished patent application DE 102005002337.1 the applicant can be removed.
In 4 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
G dargestellt, basierend auf dem zuvor anhand 3 im
Detail erläuterten
ersten Ausführungsbeispiels.
Wie aus 4 leicht ersichtlich, besteht der
wesentliche Unterschied zu 3 darin,
dass das Mehrstufen-Automatgetriebe G nunmehr für einen Antriebstrang mit nur
einer angetriebenen Fahrzeugachse konzipiert ist. Das Zentralgetriebe
GE ist identisch zu 3. Im Unterschied zu 3 entfällt nunmehr
das Längsdifferenzial
(DL in 3) und die der jetzt nicht mehr vorhandenen zweiten
Antriebsachse des Fahrzeugs zugeordnete Längswelle (ABL in 3).
Die Welle 9 ist nunmehr direkt mit dem ausgangsseitigen
Stirn- oder Kettenrad der als Stirn- oder Kettentrieb ausgebildeten
Abtriebsstufe ABTR verbunden. Der mit der Welle 9 verbundene
Kegeltrieb KETR, das Querdifferenzial DQ und die Querwelle ABQ sind
wieder aus 3 unverändert übernommen.In 4 a second embodiment of a multi-stage automatic transmission G according to the invention is shown, based on the previously with reference 3 explained in detail first embodiment. How out 4 easily apparent, the essential difference is to 3 in that the multi-stage automatic transmission G is now designed for a drive train with only one driven vehicle axle. The GE central gear is identical to 3 , In contrast to 3 now eliminates the longitudinal differential (DL in 3 ) and the now no longer existing second drive axle of the vehicle associated longitudinal shaft (ABL in 3 ). The wave 9 is now directly connected to the output side spur or sprocket designed as a front or chain drive output stage ABTR. The one with the wave 9 connected bevel gear KETR, the transverse differential DQ and the transverse wave ABQ are off again 3 unchanged.
In 5 ist
ein beispielhaftes Schaltschema der beiden erfindungsgemäßen Mehrstufen
Automatgetriebe gemäß der 3 und 4 dargestellt.
In jedem Gang sind drei Schaltelemente geschlossen und zwei Schaltelemente
offen. Neben der Schaltlogik können
dem Schaltschema auch beispielhafte Werte für die jeweiligen Übersetzungen
i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Stufensprünge ϕ entnommen
werden. Die angegebenen Übersetzungen
i ergeben sich aus den (typischen) Standgetriebeübersetzungen der vier Planetensätze RS1,
RS2, RS3, RS4 von minus 2,10, minus 1,60, minus 3,70 und minus 2,00.
Des weiteren kann dem Schaltschema entnommen werden, dass bei sequentieller
Schaltweise Doppelschaltungen bzw. Gruppenschaltungen vermieden
werden, da zwei in der Schaltlogik benachbarte Gangstufen zwei Schaltelemente
gemeinsam benutzen. Der sechste Gang ist vorzugsweise als direkter
Gang ausgebildet.In 5 is an exemplary circuit diagram of the two multi-stage automatic transmission according to the invention according to the 3 and 4 shown. In each gear three switching elements are closed and two switching elements open. In addition to the switching logic, exemplary values for the respective gear ratios i of the individual gear stages and the incremental steps φ to be determined from them can also be taken from the circuit diagram. The specified ratios i result from the (typical) stationary gear ratios of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 of minus 2.10, minus 1.60, minus 3.70 and minus 2.00. Furthermore, it can be seen from the circuit diagram that in the case of sequential switching mode, double circuits or group circuits are avoided since two gear stages adjacent to one another in the switching logic share two switching elements together. The sixth gear is preferably designed as a direct gear.
Der
erste Vorwärtsgang
ergibt sich durch Schließen
der Bremsen A und B und der Kupplung C, der zweite Vorwärtsgang
durch Schließen
der Bremsen A und B und der Kupplung E, der dritte Vorwärtsgang
durch Schließen
der Bremse B und der Kupplungen C und E, der vierte Vorwärtsgang
durch Schließen
der Bremse B und der Kupplungen D und E, der fünfte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse
B und der Kupplungen C und D, der sechste Vorwärtsgang durch Schließen der
Kupplungen C, D und E, der siebte Vorwärtsgang durch Schließen der Bremse
A und der Kupplungen C und D, sowie der achte Vorwärtsgang
durch Schließen
der Bremse A und der Kupplungen D und E. Wie aus dem Schaltschema
weiter ersichtlich, ergibt sich der Rückwärtsgang durch Schließen der
Bremsen A und B und der Kupplung D.Of the
first forward
results from closing
the brakes A and B and the clutch C, the second forward speed
by closing
the brakes A and B and the clutch E, the third forward speed
by closing
brake B and clutches C and E, the fourth forward speed
by closing
the brake B and the clutches D and E, the fifth forward speed by closing the brake
B and the clutches C and D, the sixth forward speed by closing the
Clutches C, D and E, the seventh forward gear by closing the brake
A and clutches C and D, as well as the eighth forward gear
by closing
the brake A and the clutches D and E. As from the wiring diagram
further seen, the reverse gear results by closing the
Brakes A and B and the clutch D.
Gemäß der Erfindung
ist ein Anfahren des Kraftfahrzeugs mit einem im Automatgetriebe
integrierten Schaltelement möglich.
Hierbei ist ein Schaltelement besonders geeignet, das sowohl im
ersten Vorwärtsgang
als auch im Rückwärtsgang
benötigt wird,
hier also vorzugsweise die Bremse A oder die Bremse B. In vorteilhafter
Weise werden diese beiden Bremsen A, B auch im zweiten Vorwärtsgang
benötigt.
Wird die Bremse B als im Automatgetriebe integriertes Anfahrelement
genutzt, so ist damit sogar ein Anfahren in den ersten fünf Vorwärtsgängen und dem
Rückwärtsgang
möglich.
Wie aus dem Schaltschema ersichtlich, kann zum Anfahren in Vorwärtsfahrtrichtung
auch die Kupplung C und zum Anfahren in Rückwärtsfahrtrichtung die Kupplung
D als getriebeinternes Anfahrelement verwendet werden.According to the invention
is a start of the motor vehicle with a in the automatic transmission
integrated switching element possible.
Here, a switching element is particularly suitable, both in
first forward
as well as in reverse
is needed
So here preferably the brake A or the brake B. In an advantageous
Way these two brakes A, B in the second forward gear
needed.
If the brake B as integrated in the automatic transmission starting element
used, so it is even a start in the first five forward gears and the
reverse gear
possible.
As can be seen from the wiring diagram, it can be used to approach in the forward direction
also the clutch C and for starting in the reverse direction, the clutch
D be used as a gear-internal starting element.
In 6 ist
nun ein drittes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
G dargestellt, konzipiert für
ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb mit zwei angetriebenen Fahrzeugachsen.
Das Zentralgetriebe GE dieses Mehrstufen-Automatgetriebes G ist
ebenfalls beispielhaft als Planetengetriebe ausgeführt und
umfasst eine Eingangswelle AN, und eine Ausgangswelle AB, vier Planetenradsätze RS1,
RS2, RS3, RS4 und fünf
Schaltelemente A, B, C, D, E, die alle in einem Getriebegehäuse GG angeordnet
sind. Die kinematische Kopplung der einzelnen Elemente der vier
Planeten radsätze
RS1 bis RS4 untereinander und zu den fünf Schaltelementen A bis E
und zur Eingangs- und Ausgangswelle AN, AB dieses Zentralgetriebes
GE ist Gegenstand der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 102005010210.7 der
Anmelderin, wobei die Beschreibung dieser DE 102005010210.7 ausdrücklich auch
Bestandteil der vorliegenden Erfindung sein soll.In 6 Now, a third embodiment of a multi-stage automatic transmission G according to the invention is shown, designed for a motor vehicle with four-wheel drive with two driven vehicle axles. The central gear GE of this multi-stage automatic transmission G is also exemplified as a planetary gear and includes an input shaft AN, and an output shaft AB, four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 and five switching elements A, B, C, D, E, all in egg nem gear housing GG are arranged. The kinematic coupling of the individual elements of the four planetary gear sets RS1 to RS4 with each other and to the five switching elements A to E and the input and output shaft AN, AB of this central transmission GE is the subject of the unpublished patent application DE 102005010210.7 the applicant, the description of this DE 102005010210.7 expressly should also be part of the present invention.
Wie
in 6 ersichtlich, sind alle vier Planetenradsätze RS1,
RS2, RS3, RS4 des Zentralgetriebes GE als einfache Minus-Planetenradsätze ausgebildet
und in diesem Ausführungsbeispiel
von einem nicht näher
dargestellten Antriebsmotor des Automatgetriebes G aus gesehen in
axialer Richtung in der Reihenfolge RS4, RS1, RS3, RS2 koaxial hintereinander
angeordnet. Die Hohlräder
der vier Planetenradsätze
RS1, RS2, RS3, RS4 sind mit HO1, HO2, HO3 und HO4 bezeichnet, die
Sonnenräder
mit SO1, SO2, SO3 und SO4, die Planetenräder mit PL1, PL2, PL3 und PL4,
und die Stege, an denen die genannten Planetenräder rotierbar gelagert sind,
mit ST1, ST2, ST3 und ST4. Die Schaltelemente A und B sind als Bremsen
ausgebildet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel beide als reibschlüssig schaltbare
Lamellenbremse ausgeführt
sind, selbstverständlich
in einer anderen Ausgestaltung auch als reibschlüssig schaltbare Bandbremse
oder beispielsweise auch als formschlüssig schaltbare Klauen- oder
Konusbremse ausgeführt
sein können.
Die Schaltelemente C, D und E sind als Kupplungen ausgebildet, die
im dargestellten Ausführungsbeispiel alle
als reibschlüssig
schaltbare Lamellenkupplung ausgeführt sind, selbstverständlich in
einer anderen Ausgestaltung beispielsweise auch als formschlüssig schaltbare
Klauen- oder Konuskupplung ausgeführt sein können.As in 6 can be seen, all four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 of the central gear GE formed as a simple minus planetary gear sets and seen in this embodiment by a non-illustrated drive motor of the automatic transmission G in the axial direction in the order RS4, RS1, RS3, RS2 coaxially arranged one behind the other. The ring gears of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 are designated HO1, HO2, HO3 and HO4, the sun gears with SO1, SO2, SO3 and SO4, the planetary gears with PL1, PL2, PL3 and PL4, and the webs, on where said planet wheels are rotatably mounted, with ST1, ST2, ST3 and ST4. The switching elements A and B are designed as brakes, which are both executed in the illustrated embodiment as frictionally switchable multi-disc brake, of course, in another embodiment as frictionally switchable band brake or, for example, can be designed as a form-locking switchable claw or cone brake. The switching elements C, D and E are designed as clutches, which are all executed in the illustrated embodiment as frictionally switchable multi-plate clutch, of course, in another embodiment, for example, as a form-fitting switchable claw or cone clutch can be performed.
Mit
den fünf
Schaltelementen A bis E ist ein selektives Schalten von acht Vorwärtsgängen und zumindest
einem Rückwärtsgang
realisierbar. Das erfin dungsgemäße Zentralgetriebe
GE weist insgesamt zumindest acht drehbare Wellen auf, die mit 1 bis 8 bezeichnet
sind.With the five switching elements A to E, a selective switching of eight forward gears and at least one reverse gear can be realized. The inven tion proper central transmission GE has a total of at least eight rotatable shafts, with 1 to 8th are designated.
Hinsichtlich
der Kopplung der einzelnen Elemente der vier Planetenradsätze RS1,
RS2, RS3, RS4 untereinander und zur Eingangs- und Ausgangswelle
AN, AB ist bei dem Zentralgetriebe GE gemäß 6 folgendes
vorgesehen: Das Hohlrad HO1 des ersten Planetenradsatzes RS1 und
die Eingangswelle AN des Zentralgetriebes GE sind verdrehfest miteinander
verbunden und bilden die erste Welle 1 des Zentralgetriebes
GE. Der Steg ST4 des vierten Planetenradsatzes RS4 und die Ausgangswelle
AB des Zentralgetriebes GE sind verdrehfest miteinander verbunden
und bilden die zweite Welle 2 des Zentralgetriebes GE.
Die Sonnenräder
SO2, SO3 des zweiten und dritten Planetenradsatzes RS2, RS3 sind
verdrehfest miteinander verbunden und bilden die dritte Welle 3 des
Zentralgetriebes GE. Das Hohlrad HO2 des zweiten Planetenradsatzes
RS2 bildet die vierte Welle 4 des Zentralgetriebes GE.
Das Hohlrad HO3 des dritten Planetenradsatzes RS3 bildet die fünfte Welle 5 des
Zentralgetriebes GE. Der Steg ST2 des zweiten Planetenradsatzes
RS2 und das Hohlrad HO4 des vierten Planetenradsatzes RS4 sind verdrehfest
miteinander verbunden und bilden die sechste Welle 6 des
Zentralgetriebes GE. Die Sonnenräder
SO1, SO4 des ersten und vierten Planetenradsatzes RS1, RS4 sind
verdrehfest miteinander verbunden und bilden die siebte Welle 7 des
Zentralgetriebes GE. Die Stege ST1, ST3 des ersten und dritten Planetenradsatzes
RS1, RS3 sind verdrehfest miteinander verbunden und bilden die achte
Welle 8 des Zentralgetriebes GE.With regard to the coupling of the individual elements of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 with each other and to the input and output shafts AN, AB is in the central gear GE according to 6 The following is provided: The ring gear HO1 of the first planetary gearset RS1 and the input shaft AN of the central transmission GE are rotationally connected to each other and form the first shaft 1 of the central gear GE. The web ST4 of the fourth planetary gear set RS4 and the output shaft AB of the central gear GE are rotationally connected to each other and form the second shaft 2 of the central gear GE. The sun gears SO2, SO3 of the second and third planetary gear set RS2, RS3 are rotationally connected to each other and form the third wave 3 of the central gear GE. The ring gear HO2 of the second planetary gear set RS2 forms the fourth wave 4 of the central gear GE. The ring gear HO3 of the third planetary gearset RS3 forms the fifth shaft 5 of the central gear GE. The web ST2 of the second planetary gearset RS2 and the ring gear HO4 of the fourth planetary gearset RS4 are rotationally connected to each other and form the sixth shaft 6 of the central gear GE. The sun gears SO1, SO4 of the first and fourth planetary gear set RS1, RS4 are rotationally connected to each other and form the seventh wave 7 of the central gear GE. The webs ST1, ST3 of the first and third planetary gear set RS1, RS3 are rotationally connected to each other and form the eighth wave 8th of the central gear GE.
Hinsichtlich
der Kopplung der fünf
Schaltelemente A bis E an die so beschriebenen Wellen 1 bis 8 des
Getriebes ist bei dem Mehrstufengetriebe gemäß 1 folgendes
vorgesehen: Das erste Schaltelement A ist im Kraftfluss zwischen
der dritten Welle 3 und dem Gehäuse GG des Getriebes angeordnet. Das
zweite Schaltelement B ist im Kraftfluss zwischen der vierten Welle 4 und
dem Gehäuse
GG des Getriebes angeordnet. Das dritte Schaltelement C ist im Kraftfluss
zwischen der ersten und siebten Welle 1, 7 angeordnet.
Das vierte Schaltelement D ist im Kraftfluss zwischen der fünften und
sechsten Welle 5, 6 angeordnet. Das fünfte Schaltelement
E ist im Kraftfluss zwischen der fünften und siebten Welle 5, 7 angeordnet
ist. Durch Schließen
der Kupplung C werden also Hohlrad HO1 und Sonnenrad SO1 des ersten
Planetenradsatzes RS1 miteinander verbunden, mit der Folge, dass
dieser Planetenradsatz RS1 dann als Block mit Antriebswellendrehzahl
umläuft, also
sowohl das Sonnenrad SO1 bzw. die Welle 7 als auch der
Steg ST1 bzw. die Welle 8 mit Antriebswellendrehzahl rotieren.With regard to the coupling of the five switching elements A to E to the waves thus described 1 to 8th of the transmission is in the multi-step transmission according to 1 The following is provided: The first switching element A is in the power flow between the third shaft 3 and the housing GG of the transmission. The second switching element B is in the power flow between the fourth shaft 4 and the housing GG of the transmission. The third switching element C is in the power flow between the first and seventh shaft 1 . 7 arranged. The fourth switching element D is in the power flow between the fifth and sixth shaft 5 . 6 arranged. The fifth switching element E is in the power flow between the fifth and seventh shaft 5 . 7 is arranged. By closing the clutch C so ring gear HO1 and sun SO1 of the first planetary gearset RS1 are connected to each other, with the result that this planetary RS1 then rotates as a block with drive shaft speed, so both the sun gear SO1 and the shaft 7 as well as the bridge ST1 or the wave 8th Rotate at drive shaft speed.
Abweichend
von der Darstellung in 6 kann in einer anderen Ausgestaltung
des Zentralgetriebes GE auch vorgesehen sein, dass das dritte Schaltelement
C im Kraftfluss nicht wie in 6 zwischen
der ersten und siebten Welle 1, 7 angeordnet ist,
sondern im Kraftfluss zwischen der ersten und achten Welle 1, 8 oder
im Kraftfluss zwischen der siebten und achten Welle 7, 8 angeordnet
ist. Die Hinweise dazu sind der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 102005010210.7 der
Anmelderin entnehmbar.Deviating from the illustration in 6 can be provided in another embodiment of the central transmission GE also that the third switching element C in the power flow not as in 6 between the first and seventh wave 1 . 7 is arranged, but in the power flow between the first and eighth wave 1 . 8th or in the power flow between the seventh and eighth wave 7 . 8th is arranged. The notes on this are the non-prepublished patent application DE 102005010210.7 the applicant can be removed.
Wesentlich
für das
erfindungsgemäße Getriebe
G ist, dass Eingangswelle AN und Ausgangswelle AB des Zentralgetriebes
GE koaxial zueinander und räumlich
gesehen auf derselben Seite des Zentralgetriebes GE angeordnet sind.
Die Eingangswelle AN ist dabei über
das hier beispielhaft als Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung ausgeführte Anfahrelement
ANF mit dem Antriebsmotor M des Automatgetriebes G verbunden.Essential for the transmission G according to the invention is that input shaft AN and output shaft AB of the central gear GE are coaxial with each other and spatially arranged on the same side of the central transmission GE. The input shaft AN is here by way of example as a torque ment converter with lock-up clutch running starting element ANF connected to the drive motor M of the automatic transmission G.
Entsprechend
diesem Radsatzkonzept des Zentralgetriebes GE ist die Welle 2 bzw.
die Ausgangswelle AB des Zentralgetriebes GE mit einem eingangsseitigen
bzw. angetriebenen Stirn- oder Kettenrad der Abtriebsstufe ABTR
verbunden, wobei dieses eingangsseitige bzw. angetriebene Stirn-
oder Kettenrad der Abtriebsstufe ABTR wahlweise an der Eingangswelle
AN des Zentralgetriebes GE oder an einer getriebegehäusefesten
Nabe verdrehbar gelagert sein kann. Die als Stirn- oder Kettentrieb
ausgebildete Abtriebsstufe ABTR grenzt also zumindest teilweise
axial unmittelbar an den antriebsnahen vierten Planetenradsatz RS4
des Zentralgetriebes GE an. Ein ausgangsseitiges Stirn- oder Kettenrad
der Abtriebsstufe ABTR ist mit dem Längsdifferenzial DL verbunden,
welches hier beispielhaft wieder als Parallelachsen-Torsen-Differenzial ausgeführt ist. Räumlich gesehen
erstreckt sich dieses Längsdifferenzial
DL in axialer Richtung im wesentlichen achsparallel radial über dem
antriebsnahen vierten Planetenradsatz RS4 des Zentralgetriebes GE.According to this wheelset concept of the central gear GE is the shaft 2 or the output shaft AB of the central transmission GE connected to an input-side or driven spur or sprocket of the output stage ABTR, said input side or driven spur or sprocket of the output stage ABTR selectively rotatable on the input shaft AN of the central gear GE or on a gearbox fixed hub can be stored. The trained as a front or chain drive output stage ABTR so at least partially axially adjacent directly to the drive-near fourth planetary gearset RS4 of the central gear GE. An output side spur or sprocket of the output stage ABTR is connected to the longitudinal differential DL, which is exemplified here again as a parallel-axis Torsen differential. Seen spatially, this longitudinal differential DL extends in the axial direction substantially axially parallel radially over the drive-near fourth planetary gearset RS4 of the central transmission GE.
Die
konstruktive Ausführung
des Abtriebs zu den beiden angetriebenen Fahrzeugachsen ist unverändert aus 3 übernommen.
Die zu dem hier nicht näher
dargestellten Antriebsmotor des Getriebes G zeigende Ausgangswelle 9 des
Längsdifferenzials
DL ist über
den Kegeltrieb KETR und das Querdifferenzial DQ mit der der ersten
angetriebenen Fahrzeugachse zugeordnete Querwelle ABQ verbunden.
Räumlich
gesehen erstreckt sich die Querwelle ABQ beispielhaft in einem Bereich
axial zwischen dem Antriebsmotor und dem Anfahrelement ANF rechtwinklig
zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Längswelle ABL bildet die andere
Ausgangswelle des Längsdifferenzials
DL und erstreckt sich in zum Antriebsmotor entgegengesetzter Richtung
und kann – wie
in der Beschreibung der 3 bereits angedeutet – beispielsweise
als Beveloid-Trieb oder Kardanwelle zur zweiten angetriebenen Fahrzeugachse
ausgebildet sein.The structural design of the output to the two driven vehicle axles is unchanged 3 accepted. The to the drive motor of the transmission G not shown here output shaft 9 of the longitudinal differential DL is connected via the bevel gear KETR and the transverse differential DQ with the first driven vehicle axle associated transverse shaft ABQ. Spatially, the transverse shaft ABQ extends, for example, in a region axially between the drive motor and the starting element ANF at right angles to the direction of travel of the motor vehicle. The longitudinal shaft ABL forms the other output shaft of the longitudinal differential DL and extends in the direction opposite to the drive motor and can - as in the description of the 3 already indicated - be designed as beveloid drive or propeller shaft to the second driven vehicle axle, for example.
Im
folgenden soll noch auf die räumliche
Anordnung der fünf
Schaltelemente A bis E innerhalb des Getriebegehäuses GG kurz eingegangen werden.in the
following should still be on the spatial
Arrangement of the five
Switching elements A to E within the gear housing GG be discussed briefly.
So
ist aus 6 ersichtlich, dass die beiden Bremsen
A, B räumlich
gesehen benachbart zum zweiten Planetenradsatz RS2 angeordnet sind,
im Bereich der dem Antriebsmotor gegenüberliegenden Seite des Zentralgetriebes
GE. Dabei ist die Bremse B zumindest teilweise radial über dem
zweiten Planetenradsatz RS2 angeordnet. Die Bremse A ist auf der dem
Antriebsmotor bzw. dem dritten Planetenradsatz RS3 abgewandten Seite
des zweiten Planetenradsatzes RS2 angeordnet. Die kinematische Anbindung
der beiden Bremsen A, B an die beiden Planetenradsätze RS2
und RS3 bedingt, dass das Reibelement der Bremse B – hier also
beispielhaft das Lamellenpakt der Bremse B – näher am ersten Planetenradsatz
RS1 bzw. näher
am Abtrieb des Zentralgetriebes GE angeordnet ist als das Reibelement
der Bremse A, hier also als das Lamellenpaket der Bremse A. Selbstverständlich ist
die in 6 dargestellte räumliche Anordnung der beiden
Bremsen A, B als beispielhaft zu verstehen. So kann in einer anderen Ausgestaltung
die Bremse B beispielsweise auch zumindest teilweise radial über dem
dritten Planetenradsatz RS3 und die Bremse A zumindest teilweise radial über dem
zweiten Planetenradsatz RS2 angeordnet sein.That's how it is 6 It can be seen that the two brakes A, B are arranged spatially adjacent to the second planetary gear set RS2, in the region of the side opposite the drive motor side of the central transmission GE. The brake B is at least partially arranged radially above the second planetary gear set RS2. The brake A is arranged on the side facing away from the drive motor or the third planetary gearset RS3 side of the second planetary gearset RS2. The kinematic connection of the two brakes A, B to the two planetary gear sets RS2 and RS3 requires that the friction element of the brake B - here, for example, the lamella pact of the brake B - closer to the first planetary gear set RS1 or closer to the output of the central gear GE is arranged the friction element of the brake A, so here as the disk set of the brake A. Of course, the in 6 illustrated spatial arrangement of the two brakes A, B to be understood as exemplary. Thus, in another embodiment, the brake B, for example, at least partially radially over the third planetary gear set RS3 and the brake A at least partially radially disposed over the second planetary gear set RS2.
Die
Kupplung C, über
welche die Wellen 1 und 7 des Zentralgetriebes
GE miteinander verbindbar sind, ist räumlich gesehen axial zwischen
dem ersten und dritten Planetenradsatz RS1, RS3 angeordnet, dabei
axial unmittelbar angrenzend an den ersten Planetenradsatz RS1.
Im dargestellten Beispiel ist dabei der Außenlamellenträger der
Kupplung C mit der Welle 1 bzw. mit der Eingangswelle AN
des Zentralgetriebes GE verdrehfest verbunden. Entsprechend der
kinematischen Anbindung der Kupplung C im Kraftfluss zwischen den
Wellen 1 und 7 des Zentralgetriebes GE kann in
einer von 6 abweichenden Ausgestaltung
des Automatgetriebes G auch vorgesehen sein, dass die Kupplung C
räumlich gesehen
auf der dem dritten Planetenradsatz RS3 abgewandten Seite der Abtriebsstufe
ABTR angeordnet ist, wobei in diesem Fall ein die Welle 1 bzw. die
Eingangswelle AN radial umschließender Abschnitt der Welle 7 das
mit der Welle 2 des Zentralgetriebes GE verbundene Stirn-
oder Kettenrad der Abtriebsstufe ABTR in axialer Richtung zentrisch
durchgreift.The clutch C, over which the waves 1 and 7 the central gear GE are connected to each other, is spatially arranged axially between the first and third planetary gear set RS1, RS3, while axially directly adjacent to the first planetary gear set RS1. In the example shown here is the outer disk carrier of the clutch C with the shaft 1 or rotationally fixed to the input shaft AN of the central transmission GE. According to the kinematic connection of the clutch C in the power flow between the shafts 1 and 7 of the central gear GE can in one of 6 Deviating embodiment of the automatic transmission G also be provided that the clutch C is spatially arranged on the side facing away from the third planetary gearset RS3 side of the output stage ABTR, in which case a the shaft 1 or the input shaft AN radially enclosing portion of the shaft 7 that with the wave 2 the central gear GE connected end or sprocket of the output stage ABTR in the axial direction passes centrally.
Die
mit der Welle 5 des Zentralgetriebes GE verbundene Kupplung
E ist in dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
räumlich
gesehen in einem Bereich axial zwischen den beiden Planetenradsätzen RS1
und RS4 angeordnet. In einer anderen Ausgestaltung kann beispielsweise
auch vorgesehen sein, dass ein Lamellenpaket der Kupplung E räumlich gesehen
zumindest teilweise in einem Bereich radial über dem ersten Planetenradsatz
RS1 angeordnet ist.The with the wave 5 the central gear GE connected clutch E is in the in 6 Spaced as shown in an area axially disposed between the two planetary gear sets RS1 and RS4. In another embodiment, for example, be provided that a disk set of the clutch E spatially is at least partially disposed in a region radially above the first planetary gearset RS1.
Wie
aus 6 weiterhin ersichtlich, ist ein Lamellenpaket
der Kupplung D räumlich
gesehen in einem Bereich radial über
dem dritten Planetenradsatz RS3 angeordnet, wobei der Innenlamellenträger dieser
Kupplung D hier beispielhaft einen Abschnitt der Welle 5 des
Zentralgetriebes GE bildet und der Außenlamellenträger der
Kupplung D entsprechend einen Abschnitt der Welle 6 des
Zentralgetriebes GE. Entsprechend ist es in diesem Fall zweckmäßig, dass eine
(in 6 zur Vereinfachung nicht näher dargestellte) Servoeinrichtung
zur Betätigung
des Lamellenpaketes der Kupplung D an der Welle 6 axial
verschiebbar gelagert ist und stets mit Drehzahl dieser Welle 6 rotiert.
Dabei kann diese Servoeinrichtung der Kupplung D – je nach
Erfordernis – entweder
auf der dem zweiten Planetenradsatz RS2 zugewandten Seite des ihr
zugeordneten Lamellenpaketes oder aber auf der dem vierten Planetenradsatz
RS4 zugewandten Seite des ihr zugeordneten Lamellenpaketes angeordnet
sein. Im ersten Fall ist die Servoeinrichtung der Kupplung D also
zumindest überwiegend
in einem Bereich axial zwischen den Planetenradsätzen RS2 und RS3 angeordnet.
Im zweiten Fall ist die Servoeinrichtung der Kupplung D zumindest überwiegend
in einem Bereich axial zwischen dem den Außenlamellenträger der
Kupplung E bildenden radialen Abschnitt der Welle 7 und
dem Planetenradsatz RS4 angeordnet, wobei ein auf das Lamellenpaket der
Kupplung E wirkendes Betätigungselement dieser
Servoeinrichtung der Kupplung D die Kupplung E und den ersten Planetenradsatz
RS1 in axialer Richtung radial übergreift.
In noch einer anderen Ausgestaltung kann die Servoeinrichtung der
Kupplung D auch unmittelbar am Steg des zweiten Planetenradsatzes
RS2 angeordnet sein.How out 6 Furthermore, it can be seen, a disk set of the clutch D is spatially arranged in a region radially above the third planetary gear set RS3, wherein the inner disk carrier of this clutch D here by way of example a portion of the shaft 5 the central gear GE forms and the outer disk carrier of the clutch D corresponding to a portion of the shaft 6 of the central gear GE. Accordingly, it is appropriate in this case that a (in 6 for simplicity not shown) servo device for actuating the disk set of the clutch D to the shaft 6 is mounted axially displaceable and always at the speed of this shaft 6 rotates. In this case, this servo device of the clutch D - depending on the requirement - either on the side facing the second planetary gearset RS2 side of its associated disk set or on the fourth planetary gearset RS4 facing side of its associated disk set may be arranged. In the first case, the servo device of the clutch D is therefore arranged at least predominantly in a region axially between the planetary gear sets RS2 and RS3. In the second case, the servo device of the clutch D is at least predominantly in a range axially between the outer disk carrier of the clutch E forming radial portion of the shaft 7 and the planetary gear set RS4, wherein an acting on the disk set of the clutch E actuator of this servo device of the clutch D, the clutch E and the first planetary gear set RS1 radially overlaps in the axial direction. In yet another embodiment, the servo device of the clutch D can also be arranged directly on the web of the second planetary gearset RS2.
In
einer von 6 abweichenden Ausgestaltung
des Zentralgetriebes GE kann das Lamellenpaket der Kupplung D beispielsweise
auch in axialer Richtung gesehen einem Bereich zwischen dem dritten
und zweiten Planetenradsatz RS3, RS2 angeordnet sein. In noch einer
anderen von 6 abweichenden Ausgestaltung
des Zentralgetriebes GE kann das Lamellenpaket der Kupplung D beispielsweise
auch in axialer Richtung gesehen in einem Bereich zwischen dem ersten
und vierten Planetenradsatz RS1, RS4 angeordnet sein.In one of 6 deviating configuration of the central transmission GE, the disk set of the clutch D, for example, seen in the axial direction, a region between the third and second planetary gear set RS3, RS2 be arranged. In yet another of 6 deviating configuration of the central transmission GE, the disk set of the clutch D, for example, in the axial direction seen in a region between the first and fourth planetary gear set RS1, RS4 be arranged.
Entsprechend
der in 6 beschriebenen räumlichen Anordnung der vier
Planetenradsätze RS1
bis RS4 und der fünf
Schaltelemente A bis E relativ zueinander innerhalb des Getriebegehäuses GG werden
der vierte und erste Planetenradsatz RS4, RS1 in dem Ausführungsbeispiel
gemäß 6 nur von
einer Welle des Zentralgetriebes GE, nämlich nur von der Eingangswelle
AN bzw. der Welle 1 des Zentralgetriebes GE zentrisch vollständig durchgriffen. Der
zweite und dritte Planetenradsatz RS2, RS3 bzw. die Welle 3 des
Zentralgetriebes GE hingegen werden von keiner Welle des Zentralgetriebes
GE zentrisch vollständig
durchgriffen und können
in konstruktiv einfacher Weise an einer getriebegehäusefesten
Nabe verdrehbar gelagert sein.According to the in 6 described spatial arrangement of the four planetary gear sets RS1 to RS4 and the five switching elements A to E relative to each other within the gear housing GG are the fourth and first planetary gearset RS4, RS1 in the embodiment according to 6 only by a shaft of the central gear GE, namely only from the input shaft AN or the shaft 1 the center gear GE centric completely penetrated. The second and third planetary gear set RS2, RS3 or the shaft 3 the central gear GE, however, are completely centered by any shaft of the central gear GE and can be rotatably mounted in a structurally simple manner to a gearbox fixed hub.
Entsprechend
der beschriebenen räumlichen
Anordnung der vier Planetenradsätze
RS1 bis RS4 und der fünf
Schaltelemente A bis E relativ zueinander innerhalb des Getriebegehäuses GG
ist es konstruktiv auch möglich,
eine zur Versorgung der Schaltelemente mit Druck- und Schmiermittel
und zur Versorgung der Radsätze
und Lagerstellen mit Schmiermittel vorgesehene und mit der Kurbelwelle des
Antriebsmotors M verbundene Ölpumpe
des Automatgetriebes abweichend von der üblichen räumlichen Anordnung im Bereich
der Antriebsseite des Zentralgetriebes GE auf der dem Antriebsmotor
M gegenüberliegenden
Seite des Zentralgetriebes GE anzuordnen, vom Antriebsmotor M aus
gesehen also axial hinter dem zweiten Planetenradsatz RS2, wobei dann
eine Antriebswelle der Ölpumpe
das Zentralgetriebe GE in axialer Länge vollständig durchgreift.Corresponding
the described spatial
Arrangement of the four planetary gear sets
RS1 to RS4 and the five
Switching elements A to E relative to each other within the transmission housing GG
is it constructively possible
one for supplying the switching elements with pressure and lubricant
and to supply the wheelsets
and bearings provided with lubricant and with the crankshaft of the
Drive motor M connected oil pump
of the automatic transmission deviating from the usual spatial arrangement in the area
the drive side of the central gear GE on the drive motor
M opposite
Side of the central gear GE, from the drive motor M from
So seen axially behind the second planetary gearset RS2, in which case
a drive shaft of the oil pump
fully penetrates the central transmission GE in axial length.
Die
räumliche
Anordnung der fünf
Schaltelemente A bis E des in 6 dargestellten
Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
G innerhalb des Getriebegehäuses
GG kann im Prinzip beliebig sein und wird nur durch die Abmessungen
und die äußere Formgebung
des Getriebegehäuses
GG begrenzt. Insofern wird der Fachmann bei Bedarf die räumliche
Anordnung der Schaltelemente A bis E ausgehend von der Darstellung
in 6 ohne besonderes erfinderisches Hinzutun modifizieren
und den vorgegebenen Einbaubedingungen des Getriebes im Kraftfahrzeug
anpassen. Zahlreiche Hinweise dazu sind beispielsweise der nicht
vorveröffentlichten
Patentanmeldung DE 102005010210.7 der
Anmelderin entnehmbar.The spatial arrangement of the five switching elements A to E of in 6 illustrated embodiment of a multi-stage automatic transmission G according to the invention within the transmission housing GG can be arbitrary in principle and is limited only by the dimensions and the outer shape of the gear housing GG. In this respect, the expert will, if necessary, the spatial arrangement of the switching elements A to E, starting from the representation in 6 without special inventive Hinzutun modify and adjust the given installation conditions of the transmission in the vehicle. Numerous references to this are, for example, the non-prepublished patent application DE 102005010210.7 the applicant can be removed.
In 7 ist
ein viertes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
G dargestellt, basierend auf dem zuvor anhand 6 im
Detail erläuterten
dritten Ausführungsbeispiel.
Wie aus 7 leicht ersichtlich, besteht
der wesentliche Unterschied zu 6 darin,
dass das Mehrstufen-Automatgetriebe nunmehr für einen Antriebstrang mit nur
einer angetriebenen Fahrzeugachse konzipiert ist. Das Zentralgetriebe
GE ist identisch zu 6. Im Unterschied zu 6 entfällt nunmehr
das Längsdifferenzial
(DL in 6) und die der jetzt nicht mehr vorhandenen zweiten
Antriebsachse des Fahrzeugs zugeordnete Längswelle (ABL in 6).
Die Welle 9 ist nunmehr direkt mit dem ausgangsseitigen
Stirn- oder Kettenrad der als Stirn- oder Kettentrieb ausgebildeten
Abtriebsstufe ABTR verbunden. Der mit der Welle 9 verbundene
Kegeltrieb KETR, das Querdifferenzial DQ und die Querwelle ABQ sind
wieder aus 6 unverändert übernommen.In 7 shows a fourth embodiment of a multi-stage automatic transmission G according to the invention, based on the previously with reference 6 explained in detail third embodiment. How out 7 easily apparent, the essential difference is to 6 in that the multi-stage automatic transmission is now designed for a drive train with only one driven vehicle axle. The GE central gear is identical to 6 , In contrast to 6 now eliminates the longitudinal differential (DL in 6 ) and the now no longer existing second drive axle of the vehicle associated longitudinal shaft (ABL in 6 ). The wave 9 is now directly connected to the output side spur or sprocket designed as a front or chain drive output stage ABTR. The one with the wave 9 connected bevel gear KETR, the transverse differential DQ and the transverse wave ABQ are off again 6 unchanged.
8 zeigt
ein beispielhaftes Schaltschema der erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebe
gemäß den 6 und 7.
In jedem Gang sind drei Schaltelemente geschlossen und zwei Schaltelemente
offen. Aus 8 ist leicht ersichtlich, dass die
Schaltlogik identisch ist zu der in 5 abgebildeten
Schaltlogik des ersten beiden beispielhaften Mehrstufen-Automatgetriebes
gemäß den 3 und 4.
Neben der Schaltlogik können
dem Schaltschema in 8 auch beispielhafte Werte für die jeweiligen Übersetzungen
i der einzelnen Gangstufen und die daraus zu bestimmenden Stufensprünge ϕ entnommen
werden. Die für
die Mehrstufen-Automatgetriebe gemäß 6 und 7 angegebenen Übersetzungen
i ergeben sich aus den (typischen) Standgetriebeübersetzungen der vier Planetensätze RS1,
RS2, RS3, RS4 von minus 1,55, minus 2,06, minus 3,54 und minus 3,70. 8th shows an exemplary circuit diagram of the multi-stage automatic transmission according to the invention according to the 6 and 7 , In each gear three switching elements are closed and two switching elements open. Out 8th It can easily be seen that the switching logic is identical to that in 5 illustrated switching logic of the first two exemplary multi-stage automatic transmission according to the 3 and 4 , In addition to the switching logic, the wiring diagram in 8th also exemplary values for the ever spective translations of the individual gear steps and the step increments φ to be determined from this are taken. The for the multi-stage automatic transmission according to 6 and 7 given translations i result from the (typical) stationary gear ratios of the four planetary gear sets RS1, RS2, RS3, RS4 of minus 1.55, minus 2.06, minus 3.54 and minus 3.70.
Für alle zuvor
dargestellten bzw. beschriebenen Ausführungsbeispiele der Automatgetriebe-Familie
gemäß der Erfindung
gilt zudem folgendes:
Gemäß der Erfindung
können
sich auch bei gleichem Getriebeschema, je nach Standgetriebeübersetzung der
einzelnen Planetensätze,
unterschiedliche Gangsprünge
ergeben, so dass eine anwendungs- bzw. fahrzeugspezifische Variation
ermöglicht
wird.For all previously described or described embodiments of the automatic transmission family according to the invention, the following also applies:
According to the invention, even with the same transmission scheme, depending on the stationary gear ratio of the individual planetary gear sets, different gear jumps may result, so that an application- or vehicle-specific variation is made possible.
Es
ist zudem möglich,
an jeder geeigneten Stelle des Getriebes zusätzliche Freiläufe vorzusehen,
beispielsweise zwischen einer Welle (1 bzw. AN, 2 bzw.
AB, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
ABQ, ABL) des Getriebes und dem Getriebegehäuse GG, oder beispielsweise
um zwei Wellen des Getriebes gegebenenfalls miteinander zu verbinden.It is also possible to provide additional freewheels at any suitable point of the transmission, for example between a shaft ( 1 or AN, 2 or AB, 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th . 9 , ABQ, ABL) of the transmission and the gearbox GG, or, for example, to connect two shafts of the transmission optionally together.
Im
Rahmen einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann
auf jeder Welle (1 bzw. AN, 2 bzw. AB, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
ABQ, ABL) des Getriebes G, bevorzugt auf der Eingangswelle AN oder
auf der Ausgangswelle AB des Zentralgetriebes GE oder auf der Welle 9,
eine verschleißfreie
Bremse, wie z.B. ein hydraulischer oder elektrischer Retarder oder
dergleichen, angeordnet sein, welche insbesondere für den Einsatz
in Nutzkraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Des weiteren
kann zum Antrieb von zusätzlichen
Aggregaten auf jeder Welle des Getriebes G, bevorzugt auf der Eingangswelle
AN oder auf der Ausgangswelle AB des Zentralgetriebes GE oder auf
der Welle 9, ein Nebenabtrieb vorgesehen sein.In another, not shown embodiment of the invention can (on each shaft ( 1 or AN, 2 or AB, 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8th . 9 , ABQ, ABL) of the transmission G, preferably on the input shaft AN or on the output shaft AB of the central gear GE or on the shaft 9 , a wear-free brake, such as a hydraulic or electric retarder or the like, be arranged, which is particularly important for use in commercial vehicles of particular importance. Furthermore, to drive additional units on each shaft of the transmission G, preferably on the input shaft AN or on the output shaft AB of the central transmission GE or on the shaft 9 be provided a power take-off.
Die
im Getriebe eingesetzten Schaltelemente können als lastschaltende Kupplungen
oder Bremsen ausgebildet sein. Insbesondere können kraftschlüssige Kupplungen
oder Bremsen, wie z.B. Lamellenkupplungen, Bandbremsen und/oder
Konuskupplungen, verwendet werden. Des weiteren können als
Schaltelemente auch formschlüssige
Bremsen und/oder Kupplungen, wie z.B. Synchronisierungen oder Klauenkupplungen
eingesetzt werden.The
used in the transmission switching elements can be used as power-shift clutches
or brakes be formed. In particular, non-positive clutches
or brakes, e.g. Multi-plate clutches, band brakes and / or
Cone clutches are used. Furthermore, as
Switching elements also form-fitting
Brakes and / or clutches, e.g. Synchronizations or dog clutches
be used.
Ein
weiterer Vorteil der hier vorgestellten Automatgetriebe-Familie
besteht darin, dass an jeder Welle des Automatgetriebes zusätzlich eine
elektrische Maschine als Generator und/oder als zusätzliche
Antriebsmaschine anbringbar ist.One
Another advantage of the presented here automatic transmission family
is that on each shaft of the automatic transmission in addition a
electric machine as a generator and / or as an additional
Drive machine is attachable.
-
MM
-
Antriebsmotordrive motor
-
KK
-
Kurbelwelle
des Antriebsmotorscrankshaft
of the drive motor
-
GG
-
Automatgetriebeautomatic transmission
-
GEGE
-
Zentralgetriebecentral gear
-
ANAT
-
Eingangswelle
des Zentralgetriebes, Antriebswelleinput shaft
of the central gear, drive shaft
-
ABFROM
-
Ausgangswelle
des Zentralgetriebesoutput shaft
of the central gearbox
-
ABTRABTR
-
Abtriebstufe,
Stirn- oder KettentriebOutput stage,
Forehead or chain drive
-
KETRKETR
-
Kegeltriebbevel gear
-
DQDQ
-
Querdifferenzialcross differential
-
ABQABQ
-
Querwelle,
AntriebswelleCross shaft,
drive shaft
-
DLDL
-
Längsdifferenziallongitudinal differential
-
ABLABL
-
Längswelle,
AbtriebswelleLongitudinal wave
output shaft
-
ANFANF
-
Anfahrelement,
Drehmomentwandlerstarting element,
torque converter
-
AA
-
erstes
Schaltelement, erste Bremse des Zentralgetriebesfirst
Switching element, first brake of the central gearbox
-
BB
-
zweites
Schaltelement, zweite Bremse des Zentralgetriebessecond
Switching element, second brake of the central transmission
-
CC
-
drittes
Schaltelement, erste Kupplung des Zentralgetriebesthird
Switching element, first clutch of the central transmission
-
DD
-
viertes
Schaltelement, zweite Kupplung des Zentralgetriebesfourth
Switching element, second clutch of the central transmission
-
Ee
-
fünftes Schaltelement,
dritte Kupplung des Zentralgetriebesfifth switching element,
third clutch of the central gearbox
-
GGGG
-
Getriebegehäusegearbox
-
RS1RS1
-
erster
Planetenradsatz des Zentralgetriebesfirst
Planetary gear set of the central gearbox
-
HO1HO1
-
Hohlrad
des ersten Planetenradsatzesring gear
of the first planetary gear set
-
SO1SO1
-
Sonnenrad
des ersten Planetenradsatzessun
of the first planetary gear set
-
ST1ST1
-
Steg
des ersten Planetenradsatzesweb
of the first planetary gear set
-
PL1PL1
-
Planetenräder des
ersten PlanetenradsatzesPlanet wheels of the
first planetary gear set
-
RS2RS2
-
zweiter
Planetenradsatz des Zentralgetriebessecond
Planetary gear set of the central gearbox
-
HO2HO2
-
Hohlrad
des zweiten Planetenradsatzesring gear
of the second planetary gear set
-
SO2SO2
-
Sonnenrad
des zweiten Planetenradsatzessun
of the second planetary gear set
-
ST2ST2
-
Steg
des zweiten Planetenradsatzesweb
of the second planetary gear set
-
PL2PL2
-
Planetenräder des
zweiten PlanetenradsatzesPlanet wheels of the
second planetary gear set
-
RS3RS3
-
dritter
Planetenradsatz des Zentralgetriebesthird
Planetary gear set of the central gearbox
-
HO3HO3
-
Hohlrad
des dritten Planetenradsatzesring gear
of the third planetary gear set
-
SO3SO3
-
Sonnenrad
des dritten Planetenradsatzessun
of the third planetary gear set
-
ST3ST3
-
Steg
des dritten Planetenradsatzesweb
of the third planetary gear set
-
PL3PL3
-
Planetenräder des
dritten PlanetenradsatzesPlanet wheels of the
third planetary gear set
-
RS4RS4
-
vierter
Planetenradsatz des Zentralgetriebesfourth
Planetary gear set of the central gearbox
-
HO4HO4
-
Hohlrad
des vierten Planetenradsatzesring gear
of the fourth planetary gear set
-
SO4SO4
-
Sonnenrad
des vierten Planetenradsatzessun
of the fourth planetary gear set
-
ST4ST4
-
Steg
des vierten Planetenradsatzesweb
of the fourth planetary gear set
-
PL4PL4
-
Planetenräder des
vierten PlanetenradsatzesPlanet wheels of the
fourth planetary gear set
-
11
-
erste
Welle des Zentralgetriebesfirst
Shaft of the central gearbox
-
22
-
zweite
Welle des Zentralgetriebessecond
Shaft of the central gearbox
-
33
-
dritte
Welle des Zentralgetriebesthird
Shaft of the central gearbox
-
44
-
vierte
Welle des Zentralgetriebesfourth
Shaft of the central gearbox
-
55
-
fünfte Welle
des Zentralgetriebesfifth wave
of the central gearbox
-
66
-
sechste
Welle des Zentralgetriebessixth
Shaft of the central gearbox
-
77
-
siebte
Welle des Zentralgetriebesseventh
Shaft of the central gearbox
-
88th
-
achte
Welle des Zentralgetriebeseighth
Shaft of the central gearbox
-
99
-
neunte
Welle des Getriebesninth
Shaft of the gearbox
-
ii
-
Übersetzungtranslation
-
ϕφ
-
Stufensprungincrement