DE102008003493A1

DE102008003493A1 - Multi speed gearbox, has drive elements, planetary gear sets with respective nodes, and three couplers and brakes selectively engaged to provide forward gear and reverse gear between drive elements

Info

Publication number: DE102008003493A1
Application number: DE200810003493
Authority: DE
Inventors: Scott H. Ypsilanti Wittkopp; Andrew W. Saline Phillips; James M. Belleville Hart; Clinton E. Monroe Carey; Madhusudan West Bloomfield Raghavan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2008-01-08
Publication date: 2008-08-14

Abstract

The gearbox (10) has drive elements (12, 22), and planetary gear sets (14, 16, 18, 20) with respective nodes (14A-14C, 16A-16C, 18A-18C, 20A, 20C). A torque transmission mechanism e.g. coupler (26), connects the node (14B) with the node (16A), and another coupler (28) connects the node (16A) with the nodes (14C, 16C). The drive (12) is connected with the node (14B), and the drive (22) is connected with the node (18B). The three couplers and brakes (30, 32) are selectively engaged to provide a forward gear and a reverse gear between the drive elements.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED REGISTRATIONS

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/879,956, die am 11. Januar 2007 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme mit eingeschlossen.These Application claims the benefit of US Provisional Application No. 60 / 879,956, which was submitted on January 11, 2007. The revelation content the above application is incorporated herein by reference.

GEBIETTERRITORY

Die Erfindung betrifft allgemein ein Mehrganggetriebe, das mehrere Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist, und genauer ein Getriebe, das acht oder mehr Gänge, vier Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.The The invention generally relates to a multi-speed transmission that includes a plurality of planetary gear sets and a plurality Having torque transmitting devices, and more specifically a gearbox that has eight or more gears, four planetary gear sets and several torque transmitting devices having.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und können Stand der Technik bilden oder nicht.The Statements in this section merely provide background information, which are related to the present disclosure, and may stand the technique or not.

Ein typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus Reibkupplungen, Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um mehrere Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemeinen werden durch den Bau raum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse oder Gänge vorgeschrieben.One typical multi-speed transmission uses a combination of friction clutches, Planetary gear arrangements and fixed connections to multiple gear ratios to reach. The number and physical arrangement of planetary gear sets in general be through the construction space, the cost and the desired speed ratios or gears required.

Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren beabsichtigten Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere aus Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es Bedarf für ein verbessertes, kosteneffektives, kompaktes Mehrganggetriebe.Although current Gearboxes fulfill their intended purpose, the need for new and improved Transmission configurations that provide improved performance, in particular from viewpoints of efficiency, the response and the quiet operation, as well as an improved space, primarily reduced Size and reduced Weight, show, essentially constant. Accordingly there it needs for an improved, cost-effective, compact multi-speed transmission.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Es ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Antriebselement, ein Abtriebselement, vier Planetenradsätze, mehrere Kopplungselemente und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen sind beispielsweise Kupplungen und Bremsen.It a transmission is provided which has a drive element, an output element, four planetary gear sets, comprises a plurality of coupling elements and a plurality of torque transmitting devices. Everyone the planetary gear sets comprises a first, second and third element. The torque transmission devices For example, clutches and brakes.

Eine Ausführungsform des Getriebes umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet, ein drittes Verbindungselement, das das erste Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet, und ein viertes Verbin dungselement, das das dritte Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes verbindet. Fünf Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv einrückbar, um eines der ersten, zweiten und dritten Elemente mit einem anderen der ersten, zweiten und dritten Elemente und einem feststehenden Element zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest Dreien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.A embodiment the transmission comprises a drive element, an output element, a first, second, third and fourth planetary gear set, the each having a first, second and third element, a first Connecting element, which the first element of the first planetary gear constantly with connects to the first element of the fourth planetary gear set second connecting element, which is the third element of the first planetary gear set constantly connects to the second element of the second planetary gear set, a third connecting element, which is the first element of the second planetary gear set constantly connects to the first element of the third planetary gear set, and a fourth connecting element, which is the third element of the third Planetary gear set constantly connects to the second element of the fourth planetary gear set. Five torque-transmitting mechanisms are selectively engageable, around one of the first, second and third elements with another the first, second and third elements and a fixed one Element to connect. The torque transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least three at least eight forward gears and at least one reverse between to produce the drive element and the output element.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein erster der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.According to one Aspect of the present invention is a first of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable, around the second element of the first planetary gear set with the first Element of the second planetary gear set and / or the first element of the third planetary gear set.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein zweiter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes und/oder dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.According to one Another aspect of the present invention is a second of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable to the third element of the first planetary gear set with the first element of the second planetary gear set and / or the first element of the third To connect planetary gear set.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein dritter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes und/oder dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.According to one more Another aspect of the present invention is a third of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable to the third element of the second planetary gear set with the second Element of the fourth planetary gear set and / or the third element of the third planetary gear set.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein vierter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrück bar, um das erste Element des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.According to one more Another aspect of the present invention is a fourth of the five torque-transmitting mechanisms selectively engaging bar to the first element of the fourth planetary gear set with the fixed Element to connect.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein fünfter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das dritte Element des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden.In yet another aspect of the present invention, a fifth of the five torque transmitting mechanisms is selectively engageable to the third member of the fourth planetary gear set to connect with the fixed element.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten Elemente Sonnenräder, die zweiten Elemente sind Träger und die dritten Elemente sind Hohlräder.According to one more Another aspect of the present invention are the first elements Sun gears, the second elements are carriers and the third elements are ring gears.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Antriebselement ständig mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden, wobei das Abtriebselement ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden ist.According to one more Another aspect of the present invention is the drive element constantly with the second element of the first planetary gear set, wherein the output element constantly with is connected to the second element of the third planetary gear set.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zwei der Drehmomentübertragungsmechanismen Bremsen und drei der Drehmomentübertragungsmechanismen sind Kupplungen.According to one more Another aspect of the present invention are two of the torque-transmitting mechanisms Brakes and three of the torque transmission mechanisms are couplings.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das feststehende Element ein Getriebegehäuse.According to one more Another aspect of the present invention is the fixed element a gearbox.

Eine andere Ausführungsform des Getriebes umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, einen Planetenträger und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Antriebselement ständig mit dem Planetenträger des ersten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem Planetenträger des dritten Planetenradsatzes verbunden ist, ein erstes Verbindungselement, das das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindet, ein zweites Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes verbindet, ein drittes Verbindungselement, das das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbindet, und ein viertes Verbindungselement, das das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem Planetenträger des vierten Planetenradsatzes verbindet. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um den Planetenträger des ersten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes zu verbinden, ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und/oder dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes zu verbinden, ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Planetenträger des vierten Planetenradsatzes und/oder dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes zu verbinden, ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes mit einem feststehenden Element zu verbinden, und ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Die sechs Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest Dreien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.A other embodiment of the transmission comprises a drive element, an output element, a first, second, third and fourth planetary gear sets, respectively a sun gear, a planet carrier and a ring gear, wherein the drive element constantly with the planet carrier the first planetary gear set is connected and the output element constantly with the planet carrier the third planetary gear set is connected, a first connecting element, that the sun gear of the first planetary gear constantly with the sun gear of the fourth planetary gear connects, a second Connecting element, which is the ring gear of the first planetary gear set constantly with the planet carrier of the second planetary gear set, a third connecting element, the sun gear of the second planetary gear set constantly with connects the sun gear of the third planetary gear set, and a fourth Connecting element, which is the ring gear of the third planetary gear set constantly with the planet carrier connects the fourth planetary gear set. A first torque transmitting mechanism is selectively engageable, around the planet carrier of the first planetary gear set with the sun gear of the second planetary gear set and / or the sun gear of the third planetary gear set, a second torque transmitting mechanism is selectively engageable, to the ring gear of the first planetary gear set with the sun gear of second planetary gear set and / or the sun gear of the third planetary gear set to connect, a third torque transmitting mechanism is selectively engageable, to the ring gear of the second planetary gear set with the planet carrier of fourth planetary gear set and / or the ring gear of the third planetary gear set to connect, a fourth torque-transmitting mechanism is selectively engageable, around the sun gear of the fourth planetary gear set with a fixed Element to connect, and a fifth Torque-transmitting mechanism is selectively engageable, around the ring gear of the fourth planetary gear set with the fixed Element to connect. The six torque-transmitting mechanisms are selective in combinations of at least three engageable to at least eight forward gears and at least one reverse make between the drive element and the output element.

Weitere Ziele, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf das gleiche Bauteil, Element oder Merkmal verweisen.Further Objects, aspects and advantages of the present invention are achieved by Reference to the following description and the accompanying drawings become clear, in which the same reference numerals to the same Refer to component, element or feature.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen rein zu Darstellungszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.The Drawings described herein are for illustration purposes only and are not intended to limit the scope of the present disclosure to any Limit the way.

1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Achtganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 12 is a lever diagram of one embodiment of an eight-speed transmission according to the present invention;

2 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Achtganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und 2 is a schematic view of an embodiment of an eight-speed transmission according to the present invention; and

3 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1 und 2 veranschaulichten Getriebes darstellt. 3 FIG. 11 is a truth table showing the state of engagement of the various torque transmitting elements in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of FIG 1 and 2 illustrated transmission represents.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die folgende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht begrenzen.The The following description is purely exemplary in nature and is intended to be do not limit the present disclosure, application or uses.

Zu Beginn ist festzustellen, dass das Achtgangautomatikgetriebe der vorliegenden Erfindung eine gemeinsame Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen der vier Planetenradsätze aufweist. Diese mechanischen Verbindungen verknüpfen allgemein die Getriebeausführungsformen oder bringen diese in Beziehung. Ein erstes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem ersten Bauteil oder Element eines zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem ersten Bauteil oder Element eines dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einem ersten Bauteil oder Element eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes ist schließlich permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element des vierten Planetenradsatzes gekoppelt.It should be noted initially that the eight-speed automatic transmission of the present invention has a common arrangement of permanent mechanical connections between the elements of the four planetary gear sets. These mechanical connections generally relate or relate the transmission embodiments. A first component or element of a first planetary gear set is permanently coupled to a first component or element of a second planetary gear set. A second component or element of the first planetary gear set is permanently with egg coupled to the first component or element of a third planetary gear set. A second component or element of the second planetary gear set is permanently coupled to a first component or element of a fourth planetary gear set. A second component or element of the third planetary gear set is finally permanently coupled to a second component or element of the fourth planetary gear set.

In 1 ist eine Ausführungsform eines Achtganggetriebes 10 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Bauteile einer mechanischen Einrichtung, wie eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel stellt einen Planetenradsatz dar, wobei die drei grundlegenden mechanischen Bauteile des Planetenradsatzes jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. Daher enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für den Planetenradträger und einen für das Hohlrad. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels kann dazu verwendet werden, das Hohlrad/Sonnenrad-Verhältnis des jeweiligen Zahnradsatzes darzustellen. Diese Hebelverhältnisse werden wiederum dazu verwendet, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu verändern, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie Kupplungen und Bremsen, sind durch ineinander greifende Finger dargestellt. Wenn die Einrich tung eine Bremse ist, ist ein Satz der Finger auf Masse festgelegt. Eine weitergehende Erläuterung des Formats, Zwecks und der Verwendung von Hebeldiagrammen ist in der Druckschrift SAE Paper 810102, "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" von Benford und Leising zu linden, deren Offenbarungsgehalt hierdurch durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.In 1 is an embodiment of an eight-speed transmission 10 illustrated in a lever diagram format. A lever diagram is a schematic representation of the components of a mechanical device, such as an automatic transmission. Each individual lever represents a planetary gear set, wherein the three basic mechanical components of the planetary gear set are each represented by a node. Therefore, a single lever includes three nodes: one for the sun gear, one for the planet carrier, and one for the ring gear. The relative length between the nodes of each lever can be used to represent the ring gear / sun gear ratio of the respective gear set. These levers are in turn used to vary the gear ratios of the transmission to achieve appropriate ratios and suitable ratio progression. Mechanical couplings or connections between the nodes of the various planetary gear sets are illustrated by thin horizontal lines and torque transmitting devices such as clutches and brakes are represented by interdigitated fingers. If the device is a brake, a set of fingers is grounded. Further explanation of the format, purpose, and use of lever diagrams may be found in reference to SAE Paper 810102, "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" by Benford and Leising, the disclosures of which are hereby incorporated by reference.

Das Getriebe 10 umfasst eine Antriebswelle oder ein Antriebselement 12, einen ersten Planetenradsatz 14 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 14A, einem zweiten Knoten 14B und einem dritten Knoten 14C, einen zweiten Planetenradsatz 16 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 16A, einem zweite Knoten 16B und einem dritten Knoten 16C, einen dritten Planetenradsatz 18 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 18A, einem zweiten Knoten 18B und einem dritten Knoten 18C, einen vierten Planetenradsatz 20 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 20A, einem zweiten Knoten 20B und einem dritten Knoten 20C und eine Abtriebswelle oder ein Abtriebselement 22.The gear 10 includes a drive shaft or a drive element 12 , a first planetary gear set 14 with three nodes: a first node 14A , a second node 14B and a third node 14C , a second planetary gear set 16 with three nodes: a first node 16A , a second node 16B and a third node 16C , a third planetary gear set 18 with three nodes: a first node 18A , a second node 18B and a third node 18C , a fourth planetary gear set 20 with three nodes: a first node 20A , a second node 20B and a third node 20C and an output shaft or an output member 22 ,

Der Antrieb 12 ist mit dem zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 gekoppelt. Der Abtrieb 22 ist mit dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der erste Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt. Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der erste Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der erste Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 ist mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.The drive 12 is with the second node 14B of the first planetary gear set 14 coupled. The downforce 22 is with the second node 18B of the third planetary gear set 18 coupled. The first node 14A of the first planetary gear set 14 is with the third node 20C of the fourth planetary gear set 20 coupled. The third node 14C of the first planetary gear set 14 is with the third node 16C of the second planetary gear set 16 coupled. The first node 16A of the second planetary gear set 16 is with the third node 18C of the third planetary gear set 18 coupled. The first node 18A of the third planetary gear set 18 is with the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 coupled.

Eine erste Kupplung 26 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16. Eine zweite Kupplung 28 verbindet den ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem dritten Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 und mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatz 16. Eine dritte Kupplung 30 verbindet den zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 und mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20. Eine erste Bremse 32 verbindet den ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit einer Masse, einem feststehenden Element, oder einem Getriebegehäuse 40. Eine zweite Bremse 34 verbindet den dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit einer Masse, einem feststehenden Element, oder dem Getriebegehäuse 40.A first clutch 26 connects the second node 14B of the first planetary gear set 14 selectively with the first node 16A of the second planetary gear set 16 , A second clutch 28 connects the first node 16A of the second planetary gear set 16 selectively with the third node 14C of the first planetary gear set 14 and with the third node 16C of the second planetary gear set 16 , A third clutch 30 connects the second node 16B of the second planetary gear set 16 selectively with the first node 18A of the third planetary gear set 18 and with the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 , A first brake 32 connects the first node 20A of the fourth planetary gear set 20 selectively with a mass, a fixed element, or a transmission housing 40 , A second brake 34 connects the third node 20C of the fourth planetary gear set 20 selectively with a mass, a fixed element, or the transmission housing 40 ,

Nun unter Bezugnahme auf 2 stellt ein Stick-Diagramm ein schematisches Layout der Ausführungsform des Achtganggetriebes 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen, Bremsen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Bauteile von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.Now referring to 2 a stick diagram shows a schematic layout of the embodiment of the eight-speed transmission 10 in accordance with the present invention 2 the numbering is taken from the lever diagram of 1 accepted. The clutches, brakes, and couplings are illustrated accordingly, whereas the nodes of the planetary gear sets now appear as components of planetary gear sets, such as sun gears, ring gears, planetary gears, and planetary gear carriers.

Beispielsweise umfasst der erste Planetenradsatz 14 ein Sonnenrad 14A, einen Planetenradträger 14B, der einen Satz Planetenräder 14D drehbar lagert, und ein Hohlrad 14C. Die Planetenräder 14D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 14A als auch dem Hohlrad 14C zu kämmen. Das Sonnenrad 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Der Planetenradträger 14B ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Antriebs element 12 verbunden. Das Hohlrad 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 verbunden.For example, the first planetary gearset includes 14 a sun wheel 14A , a planet carrier 14B , a set planetary gears 14D rotatably supports, and a ring gear 14C , The planet wheels 14D are each configured to work with both the sun gear 14A as well as the ring gear 14C to comb. The sun wheel 14A is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 42 connected. The planet carrier 14B is for common rotation with the drive element 12 connected. The ring gear 14C is for common rotation with a second shaft or a second connecting element 44 connected.

Der zweite Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenrad 16A, einen Planetenträger 16C, der einen Satz kämmende Planetenräder 16D und 16E drehbar lagert, und ein Hohlrad 16B. Die Planetenräder 16D und 16E sind konfiguriert, um miteinander und mit dem Sonnenrad 16A und dem Hohlrad 16B zu kämmen. Das Sonnenrad 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 46 und mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 48 verbunden. Der Planetenträger 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Das Hohlrad 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 50 verbunden.The second planetary gear set 16 includes a sun wheel 16A , a planet carrier 16C , the egg NEN set meshing planet gears 16D and 16E rotatably supports, and a ring gear 16B , The planet wheels 16D and 16E are configured to each other and with the sun gear 16A and the ring gear 16B to comb. The sun wheel 16A is for common rotation with a third shaft or a third connecting element 46 and with a fourth shaft or a fourth connecting element 48 connected. The planet carrier 16C is for common rotation with the second connector 44 connected. The ring gear 16B is for common rotation with a fifth shaft or a fifth connecting element 50 connected.

Der dritte Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenrad 18C, einen Planetenträger 18B, der einen Satz Planetenräder 18D drehbar lagert, und ein Hohlrad 18A. Die Planetenräder 18D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 18C als auch dem Hohlrad 18A zu kämmen. Das Sonnenrad 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit dem vierten Verbindungselement 48 verbunden. Der Planetenträger 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Abtriebselement 22 verbunden. Das Hohlrad 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 52 verbunden.The third planetary gear set 18 includes a sun wheel 18C , a planet carrier 18B , a set planetary gears 18D rotatably supports, and a ring gear 18A , The planet wheels 18D are each configured to work with both the sun gear 18C as well as the ring gear 18A to comb. The sun wheel 18C is for common rotation with the fourth connection element 48 connected. The planet carrier 18B is for common rotation with the output element 22 connected. The ring gear 18A is for common rotation with a sixth shaft or a sixth connector 52 connected.

Der vierte Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 20C, einen Planetenträger 20B, der einen Satz Planetenräder 20D drehbar lagert, und ein Hohlrad 20A. Die Planetenräder 20D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 20C als auch dem Hohlrad 20A zu kämmen. Das Sonnenrad 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 54 und mit dem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Der Planetenträger 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit dem sechsten Verbindungselement 52 verbunden. Das Hohlrad 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 56 verbunden.The fourth planetary gear set 20 includes a sun wheel 20C , a planet carrier 20B , a set planetary gears 20D rotatably supports, and a ring gear 20A , The planet wheels 20D are each configured to work with both the sun gear 20C as well as the ring gear 20A to comb. The sun wheel 20C is for common rotation with a seventh shaft or a seventh connector 54 and with the first connection element 42 connected. The planet carrier 20B is for common rotation with the sixth connector 52 connected. The ring gear 20A is for common rotation with an eighth shaft or an eighth link 56 connected.

Die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 ist bevorzugt ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (das bzw. der nicht gezeigt ist) verbunden. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 ist bevorzugt ständig mit einer Achsantriebseinheit oder einem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The drive shaft or the drive element 12 Preferably, it is constantly connected to a machine (not shown) or to a turbine wheel of a torque converter (not shown). The output shaft or the output element 22 is preferably permanently connected to an axle drive unit or a transfer case (not shown).

Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 26, 28, 30 und die Bremsen 32, 34 erlauben eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Getriebegehäuses 40. Beispielsweise ist die erste Kupplung 26 selektiv einrückbar, um das Antriebselement 12 mit dem dritten Verbindungselement 46 zu verbinden. Die zweite Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um das zweite Verbindungselement 44 mit dem dritten Verbindungselement 46 zu verbinden. Die dritte Kupplung 30 ist selektiv einrückbar, um das fünfte Verbindungselement 50 mit dem sechsten Verbindungselement 52 zu verbinden. Die erste Bremse 32 ist selektiv einrückbar, um das achte Verbindungselement 56 mit Masse oder dem Getriebegehäuse 40 zu verbinden und somit eine Rotation des Hohlrads 20A relativ zu der Masse oder dem Getriebegehäuse 40 zu beschränken. Die zweite Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um das siebte Verbindungselement 54 mit der Masse oder dem Getriebegehäuse 40 zu verbinden und somit eine Rotation des Sonnenrads 20C und des Sonnenrads 14A relativ zu der Masse oder dem Getriebegehäuse 40 zu beschränken.The torque-transmitting mechanisms or clutches 26 . 28 . 30 and the brakes 32 . 34 allow a selective connection of the shafts or connecting elements, the elements of the planetary gear sets and the gear housing 40 , For example, the first clutch 26 selectively engageable to the drive element 12 with the third connecting element 46 connect to. The second clutch 28 is selectively engageable to the second connector 44 with the third connecting element 46 connect to. The third clutch 30 is selectively engageable to the fifth connector 50 with the sixth connecting element 52 connect to. The first brake 32 is selectively engageable to the eighth connector 56 with mass or the gear housing 40 to connect and thus a rotation of the ring gear 20A relative to the mass or the transmission housing 40 to restrict. The second brake 34 is selectively engageable to the seventh connector 54 with the mass or the gearbox 40 to connect and thus a rotation of the sun gear 20C and the sun wheel 14A relative to the mass or the transmission housing 40 to restrict.

Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Achtganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 10 in der Lage ist, Drehmoment von der Antriebswelle oder dem Antriebselement 12 auf die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 in zumindest acht Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, dritte Kupplung 30, erste Bremse 32 und zweite Bremse 34) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 3 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen oder -elementen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse und Übersetzungsverhältnisstufen der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte rein beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10 anzupassen. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die unter Verwendung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, ist in 3 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.Now, referring to the 2 and 3 the operation of the embodiment of the eight-speed transmission 10 described. It should be noted that the gearbox 10 is capable of torque from the drive shaft or the drive element 12 on the output shaft or the output element 22 in at least eight forward speed or torque ratios and at least one reverse speed or torque ratio. Each forward and reverse speed or torque ratio is determined by engagement of one or more of the torque transmitting mechanisms (ie, first clutch 26 , second clutch 28 , third clutch 30 , first brake 32 and second brake 34 ), as explained below. 3 FIG. 13 is a truth table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms or elements that are activated or engaged to achieve the various gear states. Actual numerical ratios and gear ratios of the various gear states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are merely exemplary, and that they can be adjusted over significant ranges to suit various applications and operating criteria of the transmission 10 adapt. An example of the gear ratios that can be obtained using the embodiments of the present invention is shown in FIG 3 also shown. Of course, other gear ratios are achievable depending on the selected gear diameter, the selected gear tooth number, and the selected gear configuration.

Um den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse 32, die zweite Bremse 34 und die dritte Kupplung 30 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse 32 verbindet das achte Verbindungselement 56 mit Masse oder dem Getriebegehäuse 40, um eine Rotation des Hohlrads 20A relativ zu der Masse oder dem Getriebegehäuse 40 zu beschränken. Die zweite Bremse 34 verbindet das siebte Verbindungselement 54 mit der Masse oder dem Getriebegehäuse 40, um eine Rotation des Sonnenrads 20C und des Sonnenrads 14A relativ zu der Masse oder dem Getriebegehäuse 40 zu beschränken. Die dritte Kupplung 30 verbindet das fünfte Verbindungselement 50 mit dem sechsten Verbindungselement 52. Gleichermaßen werden die acht Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 3 gezeigt ist.To make the reverse, be the first brake 32 , the second brake 34 and the third clutch 30 indented or activated. The first brake 32 connects the eighth connector 56 with mass or the gear housing 40 to a rotation of the ring gear 20A relative to the mass or the transmission housing 40 to restrict ken. The second brake 34 connects the seventh connector 54 with the mass or the gearbox 40 to a rotation of the sun gear 20C and the sun wheel 14A relative to the mass or the transmission housing 40 to restrict. The third clutch 30 connects the fifth connector 50 with the sixth connecting element 52 , Likewise, the eight forward gears are achieved by different combinations of clutch and brake engagement as shown in FIG 3 is shown.

Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des Achtganggetriebes 10 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen und Bremsen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung oder Bremse eingerückt oder aktiviert bleiben wird.It should be noted that the above explanation of the operation and the gear states of the eight-speed transmission 10 first of all assuming that all clutches and brakes not specifically mentioned in a given gear condition are inactive or disengaged; and secondly, during gear shifts, ie, changing gear state, between at least adjacent gear states, engaged or activated clutch or brake in either gear state, or will remain activated.

Die Beschreibung der Erfindung ist rein beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Gedanken der Erfindung abweichen, sollen im Schutzumfang der Erfindung liegen. Derartige Abwandlungen sind nicht als Abweichung vom Geist und Schutzumfang der Erfindung anzusehen.The Description of the invention is merely exemplary in nature, and modifications, which do not deviate from the idea of the invention should be within the scope of protection the invention lie. Such modifications are not intended as a departure to be considered by the spirit and scope of the invention.

Claims

Transmission comprising: a drive element; one Output element; a first, second, third and fourth Planetary gear set, each having a first, second and third element exhibit; a first connecting element, which is the first element the first planetary gear set constantly connects to the first element of the fourth planetary gear set; one second connecting element, which is the third element of the first planetary gear set constantly connects to the second element of the second planetary gear set; one third connecting element, which is the first element of the second planetary gear set constantly connects to the first element of the third planetary gear set; one fourth connecting element, which is the third element of the third planetary gear set constantly connects to the second element of the fourth planetary gear set; and five Torque transmitting mechanisms, the selectively engageable are one of the first, second and third elements with a others of the first, second and third elements and a fixed one Element to connect, and wherein the torque-transmitting mechanisms selectively in combinations of at least three are engageable by at least eight Forward gears and at least a reverse gear make between the drive element and the output element.

Transmission according to claim 1, wherein a first of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable is to the second element of the first planetary gear with the first element of the second planetary gear set and / or the first Connect element of the third planetary gear set.

Transmission according to claim 2, wherein a second of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable is to the third element of the first planetary gear with the first element of the second planetary gear set and / or the first Connect element of the third planetary gear set.

Transmission according to claim 3, wherein a third of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable is to the third element of the second planetary gear set with the second element of the fourth planetary gear and / or the third Connect element of the third planetary gear set.

Transmission according to claim 4, wherein a fourth of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable is to the first element of the fourth planetary gear with the to connect fixed element.

Transmission according to claim 5, wherein a fifth of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable is to the third element of the fourth planetary gear with the to connect fixed element.

Transmission according to claim 1, wherein the first elements sun gears are the second elements bearer are and the third elements are ring gears.

Transmission according to claim 1, wherein the drive element constantly is connected to the second element of the first planetary gear set and wherein the output member constantly connected to the second element of the third planetary gear set is.

Transmission according to claim 1, wherein two of the torque-transmitting mechanisms Brakes are and three of the torque-transmitting mechanisms clutches are.

Transmission according to claim 1, wherein the fixed Element a gearbox is.

A transmission comprising: a drive member; an output element; a first, second, third and fourth planetary gear set each having first, second and third members, the drive member being continuously connected to the second member of the first planetary gear set and the output member being continuously connected to the second member of the third planetary gear set; a first link continuously connecting the first member of the first planetary gear set to the first member of the fourth planetary gear set; a second link continuously connecting the third member of the first planetary gear set with the second member of the second planetary gear set; a third link continuously connecting the first member of the second planetary gear set to the first member of the third planetary gear set; a fourth link continuously connecting the third member of the third planetary gear set with the second member of the fourth planetary gear set; a first torque transmitting mechanism selectively engageable to interconnect the second member of the first planetary gear set with the first member of the second planetary gear set and / or the first member of the third planetary gear set; a second torque transmitting mechanism selectively engageable to interconnect the third member of the first planetary gear set with the first member of the second planetary gear set and / or the first member of the third planetary gear set; a third torque transmitting mechanism selectively engageable to interconnect the third member of the second planetary gear set with the second member of the fourth planetary gear set and / or the third member of the third planetary gear set; a fourth torque transmitting mechanism selectively engageable to connect the first member of the fourth planetary gear set to a stationary member; and a fifth torque transmitting mechanism selectively engageable to interconnect the third member of the fourth planetary gear set with the stationary member, and wherein the torque transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least three to provide at least eight forward speeds and at least one reverse speed between the input member and the at least one reverse gear Produce output element.

Transmission according to claim 11, wherein the first elements sun gears are the second elements bearer are and the third elements are ring gears.

Transmission according to claim 12, wherein the fixed Element a gearbox is.

Transmission comprising: a drive element; one Output element; a first, second, third and fourth Planetary gear, each a sun gear, a planet carrier and having a ring gear, wherein the drive element constantly with the planet carrier the first planetary gear set is connected and the output element constantly with the planet carrier the third planetary gear set is connected; a first connecting element, that the sun gear of the first planetary gear constantly with connects the sun gear of the fourth planetary gear set; one second connecting element, which is the ring gear of the first planetary gear set constantly with the planet carrier connects the second planetary gear set; a third connecting element, the sun gear of the second planetary gear set constantly with connects the sun gear of the third planetary gear set; one fourth connecting element, which is the ring gear of the third planetary gear set constantly with the planet carrier connects the fourth planetary gear set; a first torque-transmitting mechanism, the selectively engageable is to the planet carrier of the first planetary gear set with the sun gear of the second planetary gear set and / or to connect the sun gear of the third planetary gear set; one second torque transmitting mechanism, the selectively engageable is to the ring gear of the first planetary gear set with the sun gear of the second planetary gear set and / or the sun gear of the third Connect planetary gear set; a third torque-transmitting mechanism, the selectively engageable is to the ring gear of the second planetary gear set with the planet carrier of fourth planetary gear set and / or the ring gear of the third planetary gear set connect to; a fourth torque transmitting mechanism, the selectively engageable is to the sun gear of the fourth planetary gear set with a fixed Element to connect; and a fifth torque-transmitting mechanism, the selectively engageable is to the ring gear of the fourth planetary gear set with the stationary element to connect, and wherein the torque-transmitting mechanisms selectively in combinations of at least three are engageable by at least eight Forward gears and at least a reverse gear make between the drive element and the output element.

Transmission according to claim 14, wherein the fixed Element a gearbox is.