Die Erfindung betrifft allgemein ein Mehrgangautomatikgetriebe, das mehrere Planetenradsätze und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist, und genauer ein automatisch schaltbares Achtganggetriebe, das vier Planetenradsätze und fünf Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.The invention relates generally to a multi-speed automatic transmission having a plurality of planetary gear sets and a plurality of torque transmitting devices, and more particularly to an automatically shiftable eight-speed transmission having four planetary gear sets and five torque transmitting devices.
Ein typisches Mehrgang-Automatikgetriebe 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 Bauraum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse oder Gänge vorgeschrieben.A typical multi-speed automatic transmission uses a combination of friction clutches, planetary gear arrangements and fixed links to achieve multiple gear ratios. The number and physical arrangement of the planetary gear sets in general are dictated by the space, the cost and the desired speed ratios or gears.
Die nachveröffentlichte DE 10 2007 053 099 A1 offenbart Achtganggetriebe mit vier Planetenradsätzen, drei Kupplungen, drei Bremsen und einem Freilauf.The post-published DE 10 2007 053 099 A1 discloses eight-speed gearbox with four planetary gear sets, three clutches, three brakes and a freewheel.
Die DE 10 2005 032 001 A1 offenbart Achtganggetriebe mit vier Planetenradsätzen und fünf Schaltelementen, von denen zwei Bremsen sind. Eine erste der beiden Bremsen bremst zwei Sonnenräder zweier Planetenradsätze, und die zweite der beiden Bremsen bremst das Hohlrad von einem der Planetenradsätze, dessen Sonnenrad durch die erste Bremse gebremst ist.The DE 10 2005 032 001 A1 discloses eight-speed transmissions with four planetary gear sets and five shifting elements, two of which are brakes. A first of the two brakes brakes two sun gears of two planetary gear sets, and the second of the two brakes brakes the ring gear of one of the planetary gear sets whose sun gear is braked by the first brake.
Obgleich gegenwärtige automatisch schaltbare Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf nach neuen und verbesserten Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und des ruhigen Betriebes aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf nach einem verbesserten, kosteneffektiven, kompakten, automatisch schaltbaren Getriebe.Although current automatic shift transmissions fulfill their intended purpose, there is a need for new and improved transmission configurations that provide improved performance, particularly from the standpoints of efficiency, responsiveness, and quiet operation, as well as improved packaging, primary reduced size, and reduced weight , show, essentially constant. Accordingly, there is a need for an improved, cost effective, compact, automatically shiftable transmission.
Es die Aufgabe der Erfindung, alternative automatisch schaltbare Achtganggetriebe zur Verfügung zu stellen.It is the object of the invention to provide alternative automatically shiftable eight-speed transmission.
Diese Aufgabe wird durch Getriebe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst.This object is achieved by transmission with the features of claims 1 and 2.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen zeigt:The invention is described below by way of example with reference to the drawings, in which:
1 ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines automatisch schaltbaren Achtganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a lever diagram of an embodiment of an automatic shift eight-speed transmission according to the present invention;
2 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des automatisch schaltbaren Achtganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 a schematic view of an embodiment of the automatic shift eight-speed transmission according to the present invention;
3 eine Schalttabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungseinrichtungen in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 1 und 2 veranschaulichten automatisch schaltbaren Achtganggetriebes darstellt; 3 a shift table showing the state of engagement of the various torque transmitting devices in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of the in the 1 and 2 illustrated automatically switchable eight-speed transmission represents;
4 ein Hebeldiagramm einer anderen Ausführungsform eines automatisch schaltbaren Achtganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; 4 a lever diagram of another embodiment of an automatically shiftable eight-speed transmission according to the present invention;
5 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform des automatisch schaltbaren Achtganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung; und 5 a schematic view of another embodiment of the automatic shift eight-speed transmission according to the present invention; and
6 eine Schalttabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungseinrichtungen in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse des in den 4 und 5 veranschaulichten automatisch schaltbaren Achtganggetriebes darstellt. 6 a shift table showing the state of engagement of the various torque transmitting devices in each of the available forward and reverse speeds or gear ratios of the in the 4 and 5 illustrated automatically switchable eight-speed transmission represents.
Zu Beginn ist festzustellen, dass in dem besonderen bereitgestellten Beispiel das automatisch schaltbare Achtganggetriebe der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen der vier Planetenradsätze aufweist. Diese permanenten mechanischen Verbindungen betreffen die Getriebeausführungsformen. Genauer ist ein erstes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes permanent mit einem ersten Bauteil oder Element eines zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes und mit einem zweiten Bauteil oder Element eines dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Ein drittes Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einem dritten Bauteil oder Element eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt.It should be noted at the outset that in the particular example provided, the auto-shift eight-speed transmission of the present invention has an array of permanent mechanical connections between the elements of the four planetary gear sets. These permanent mechanical connections relate to the transmission embodiments. More specifically, 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 coupled to a second component or element of the second planetary gear set and to a second component or element of a third planetary gear set. A third component or element of the second planetary gear set is permanently coupled to a third component or element of a fourth planetary gear set.
In 1 ist eine erste Ausführungsform eines automatisch schaltbaren 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, jeweils 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 als ineinander greifende Lamellen dargestellt. Wenn die Einrichtung eine Bremse ist, ist ein Satz der Lamellen am Getriebegehäuse festgelegt.In 1 is a first embodiment of an automatically shiftable 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 contains 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 each of 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 transfer devices such as clutches and brakes are shown as intermeshing louvers. If the device is a brake, a set of the louvers is fixed to the transmission housing.
Das automatisch schaltbare Getriebe 10 umfasst eine Antriebswelle 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 zweiten 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 22. Der erste Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der dritte Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.The automatically shiftable transmission 10 includes a drive shaft 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 22 , The first node 14A of the first planetary gear set 14 is with the first node 16A of the second planetary gear set 16 coupled. The second node 14B of the first planetary gear set 14 is with the second node 16B of the second planetary gear set 16 coupled. The second node 14B of the first planetary gear set 14 is with the second node 18B of the third planetary gear set 18 coupled. The third node 16C of the second planetary gear set 16 is with the third node 20C of the fourth planetary gear set 20 coupled.
Die Antriebswelle 12 ist mit dem ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt. Die Abtriebswelle 22 ist mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Eine erste Kupplung 26 verbindet den ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16. Eine zweite Kupplung 28 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18. Eine dritte Kupplung 30 verbindet den zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18. Eine erste Bremse 32 verbindet den dritten Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit einem Getriebegehäuse 40. Schließlich verbindet eine zweite Bremse 34 den zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Getriebegehäuse 40.The drive shaft 12 is with the first node 20A of the fourth planetary gear set 20 coupled. The output shaft 22 is with the first node 18A of the third planetary gear set 18 coupled. A first clutch 26 connects the first node 20A of the fourth planetary gear set 20 selectively with the second node 16B of the second planetary gear set 16 , A second clutch 28 connects the first node 14A of the first planetary gear set 14 selectively with the first node 18A of the third planetary gear set 18 , A third clutch 30 connects the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 selectively with the third node 18C of the third planetary gear set 18 , A first brake 32 connects the third node 14C of the first planetary gear set 14 selectively with a gearbox 40 , Finally, a second brake connects 34 the second node 20B of the fourth planetary gear set 20 selectively with the gearbox 40 ,
Das Stickdiagramm von 2 stellt ein schematisches Layout einer 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.The stick diagram of 2 provides a schematic layout of an 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 erstes Sonnenrad 14B, ein erstes Hohlrad 14C und einen ersten Planetenträger 14A, der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder 14D umfasst. Die Planetenräder 14D stehen kämmend mit sowohl dem ersten Sonnenrad 14B als auch dem ersten Hohlrad 14C in Eingriff. Der zweite Planetenradsatz 16 umfasst ein zweites Sonnenrad 16B, ein zweites Hohlrad 16A und einen zweiten Planetenträger 16C, der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder 16D umfasst. Die Planetenräder 16D stehen kämmend mit sowohl dem zweiten Sonnenrad 16B als auch dem zweiten Hohlrad 16A in Eingriff. Der dritte Planetenradsatz 18 umfasst ein drittes Sonnenrad 18C, ein drittes Hohlrad 18A und einen dritten Planetenträger 18B, der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder 18D umfasst. Die Planetenräder 18D stehen jeweils kämmend mit sowohl dem dritten Sonnenrad 18C als auch dem dritten Hohlrad 18A in Eingriff. Der vierte Planetenradsatz 20 umfasst ein viertes Sonnenrad 20B, ein viertes Hohlrad 20C und einen vierten Planetenträger 20A, der drehbar daran angeordnete mehrere erste Planetenräder 20D und mehrere zweite Planetenräder 20E umfasst. Die Planetenräder 20D stehen jeweils kämmend mit sowohl den Planetenrädern 20E als auch dem vierten Hohlrad 20C in Eingriff. Die Planetenräder 20E stehen jeweils kämmend mit sowohl den Planetenrädern 20D als auch dem vierten Sonnenrad 20B in Eingriff.For example, the first planetary gearset includes 14 a first sun gear 14B , a first ring gear 14C and a first planet carrier 14A , the planet gears rotatably mounted thereon 14D includes. The planet wheels 14D stand combing with both the first sun gear 14B as well as the first ring gear 14C engaged. The second planetary gear set 16 includes a second sun gear 16B , a second ring gear 16A and a second planet carrier 16C , the planet gears rotatably mounted thereon 16D includes. The planet wheels 16D mesh with both the second sun gear 16B as well as the second ring gear 16A engaged. The third planetary gear set 18 includes a third sun gear 18C , a third ring gear 18A and a third planet carrier 18B , the planet gears rotatably mounted thereon 18D includes. The planet wheels 18D are each in mesh with both the third sun gear 18C as well as the third ring gear 18A engaged. The fourth planetary gear set 20 includes a fourth sun gear 20B , a fourth ring gear 20C and a fourth planet carrier 20A the plurality of first planet gears rotatably disposed thereon 20D and several second planet gears 20E includes. The planet wheels 20D are each in mesh with both the planetary gears 20E as well as the fourth ring gear 20C engaged. The planet wheels 20E are each in mesh with both the planetary gears 20D as well as the fourth sun gear 20B engaged.
Die Antriebswelle 12 ist mit dem vierten Planetenträger 20A gekoppelt und treibt diesen direkt an. Eine erste Welle oder ein erstes Verbindungselement 42 koppelt das vierte Hohlrad 20C mit dem zweiten Planetenträger 16C. Eine zweite Welle oder ein zweites Verbindungselement 44 koppelt die erste Kupplung 26 mit dem zweiten Sonnenrad 16B. Eine dritte Welle oder ein drittes Verbindungselement 46 koppelt das vierte Sonnenrad 20B mit der dritten Kupplung 30. Eine vierte Welle oder ein viertes Verbindungselement 48 koppelt das zweite Hohlrad 16A mit dem ersten Planetenträger 14A. Eine fünfte Welle oder ein fünftes Verbindungselement 50 koppelt das zweite Sonnenrad 16B mit dem ersten Sonnenrad 14B. Eine sechste Welle oder ein sechstes Verbindungselement 52 koppelt die dritte Kupplung 30 mit dem dritten Sonnenrad 18C. Eine siebte Welle oder ein siebtes Verbindungselement 54 koppelt die zweite Kupplung 28 mit dem dritten Hohlrad 18A. Eine achte Welle oder ein achtes Verbindungselement 56 koppelt das erste Sonnenrad 14B mit dem dritten Planetenträger 18B. Eine neunte Welle oder ein neuntes Verbindungselement 58 koppelt den vierten Planetenträger 20A mit der ersten Kupplung 26. Eine zehnte Welle oder ein zehntes Verbindungselement 60 koppelt den ersten Planetenträger 14A mit der zweiten Kupplung 28.The drive shaft 12 is with the fourth planet carrier 20A coupled and drives this directly. A first shaft or a first connecting element 42 couples the fourth ring gear 20C with the second planet carrier 16C , A second shaft or a second connecting element 44 couples the first clutch 26 with the second sun gear 16B , A third shaft or a third connecting element 46 couples the fourth sun gear 20B with the third clutch 30 , A fourth shaft or a fourth connection element 48 couples the second ring gear 16A with the first planet carrier 14A , A fifth shaft or a fifth connecting element 50 couples the second sun gear 16B with the first sun gear 14B , A sixth shaft or a sixth connecting element 52 couples the third clutch 30 with the third sun wheel 18C , A seventh shaft or a seventh connector 54 couples the second clutch 28 with the third ring gear 18A , An eighth shaft or an eighth connecting element 56 couples the first sun gear 14B with the third planet carrier 18B , A ninth wave or ninth fastener 58 couples the fourth planetary carrier 20A with the first clutch 26 , A tenth shaft or a tenth connecting element 60 couples the first planetary carrier 14A with the second clutch 28 ,
Die erste Kupplung 26 koppelt den vierten Planetenträger 20A selektiv mit dem zweiten Sonnenrad 16B und dem ersten Sonnenrad 14B. Die zweite Kupplung 28 koppelt den ersten Planetenträger 14 selektiv mit dem dritten Hohlrad 18A. Die dritte Kupplung 30 koppelt das vierte Sonnenrad 20B selektiv mit dem dritten Sonnenrad 18C. Die erste Bremse 32 koppelt das erste Hohlrad 14C selektiv dem Getriebegehäuse 40. Die zweite Bremse 34 koppelt das vierte Sonnenrad 20B selektiv mit dem Getriebegehäuse 40. Die Abtriebswelle 22 ist mit dem dritten Hohlrad 18A gekoppelt und wird von diesem angetrieben.The first clutch 26 couples the fourth planetary carrier 20A selectively with the second sun gear 16B and the first sun gear 14B , The second clutch 28 couples the first planetary carrier 14 selectively with the third ring gear 18A , The third clutch 30 couples the fourth sun gear 20B selectively with the third sun gear 18C , The first brake 32 couples the first ring gear 14C selectively to the transmission housing 40 , The second brake 34 couples the fourth sun gear 20B selectively with the gearbox 40 , The output shaft 22 is with the third ring gear 18A coupled and is driven by this.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 die Arbeitsweise des automatisch schaltbaren Achtganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das automatisch schaltbare Getriebe 10 in der Lage ist, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 22 in acht Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von drei Kupplungen oder Bremsen erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 3 ist eine Schalttabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Kupplungen und Bremsen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des automatisch schaltbaren Getriebes 10 anzupassen.Now, referring to the 2 and 3 the mode of operation of the automatically shiftable eight-speed gearbox 10 described. It should be noted that the automatically shiftable transmission 10 is capable of torque from the drive shaft 12 on the output shaft 22 in eight forward speed or torque ratios and a reverse speed or torque ratio. Each forward and reverse speed or torque ratio is achieved by engagement of three clutches or brakes, as explained below. 3 is a shift table that illustrates the various combinations of clutches and brakes that are activated or engaged to achieve the various gear states. Actual numerical ratios of the various gear states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only, and that they can be set over significant ranges to accommodate various applications and operating criteria of the automatically shiftable transmission 10 adapt.
Um Übersetzungsverhältnisse herzustellen, werden für jeden Gangzustand drei Drehmomentübertragungseinrichtungen eingerückt. Die eingerückten Kupplungen sind jeweils in jeder Zeile durch ein ”X” dargestellt. Um beispielsweise den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse 32, die zweite Kupplung 28 und die dritte Kupplung 30 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse 32 koppelt das erste Hohlrad 14C selektiv mit dem Getriebegehäuse 40. Die zweite Kupplung 28 koppelt den ersten Planetenträger 14A mit dem dritten Hohlrad 18A. Die dritte Kupplung 30 koppelt das vierte Sonnenrad 20B mit dem dritten Sonnenrad 18C.To produce gear ratios, three torque transmitting devices are engaged for each gear state. The engaged couplings are shown in each line by an "X". For example, to make the reverse, the first brake 32 , the second clutch 28 and the third clutch 30 indented or activated. The first brake 32 couples the first ring gear 14C selectively with the gearbox 40 , The second clutch 28 couples the first planetary carrier 14A with the third ring gear 18A , The third clutch 30 couples the fourth sun gear 20B with the third sun wheel 18C ,
Gleichermaßen werden die acht Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungseinrückung gemäß 3 erreicht.Likewise, the eight forward speeds are determined by different combinations of clutch engagement 3 reached.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des automatisch schaltbaren 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 Zahnradelementschaltvorgängen, 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 automatically shiftable 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 member shifts, ie, changing gear condition, between at least adjacent gear conditions, engaged or activated clutch or brake in either gear condition, or will remain activated.
Nun 4 zugewandt, ist ein Hebeldiagramm für eine andere Ausführungsform eines automatisch schaltbaren Achtganggetriebes 100 veranschaulicht. Das automatisch schaltbare Getriebe 100 umfasst eine Antriebswelle 112, einen ersten Planetenradsatz 114 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 114A, einem zweiten Knoten 114B und einem dritten Knoten 114C, einen zweiten Planetenradsatz 116 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 116A, einem zweiten Knoten 116B und einem dritten Knoten 116C, einen dritten Planetenradsatz 118 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 118A, einem zweiten Knoten 118B und einem dritten Knoten 118C, einen vierten Planetenradsatz 120 mit drei Knoten: einem ersten Knoten 120A, einem zweiten Knoten 120B und einem dritten Knoten 120C, und eine Abtriebswelle 122.Now 4 is a lever diagram for another embodiment of an automatically shiftable eight-speed transmission 100 illustrated. The automatically shiftable transmission 100 includes a drive shaft 112 , a first planetary gear set 114 with three nodes: a first node 114A , a second node 114B and a third node 114C , a second planetary gear set 116 with three nodes: a first node 116A , a second node 116B and a third node 116C , a third planetary gear set 118 with three nodes: a first node 118A , a second node 118B and a third node 118C , a fourth planetary gear set 120 with three nodes: a first node 120A , a second node 120B and a third node 120C , and an output shaft 122 ,
Die Antriebswelle 112 ist mit dem ersten Knoten 120A des vierten Planetenradsatzes 120 gekoppelt. Die Abtriebswelle 122 ist mit dem ersten Knoten 118A des dritten Planetenradsatzes 118 gekoppelt. Der erste Knoten 114A des ersten Planetenradsatzes 114 ist mit dem ersten Knoten 116A des zweiten Planetenradsatzes 116 gekoppelt. Der zweite Knoten 114B des ersten Planetenradsatzes 114 ist mit dem zweiten Knoten 116B des zweiten Planetenradsatzes 116 gekoppelt.The drive shaft 112 is with the first node 120A of the fourth planetary gear set 120 coupled. The output shaft 122 is with the first node 118A of the third planetary gear set 118 coupled. The first node 114A of the first planetary gear set 114 is with the first node 116A of the second planetary gear set 116 coupled. The second node 114B of the first planetary gear set 114 is with the second node 116B of the second planetary gear set 116 coupled.
Der zweite Knoten 114B des ersten Planetenradsatzes 114 ist mit dem zweiten Knoten 118B des dritten Planetenradsatzes 118 gekoppelt. Der dritte Knoten 116C des zweiten Planetenradsatzes 116 ist mit dem dritten Knoten 120C des vierten Planetenradsatzes 120 gekoppelt.The second node 114B of the first planetary gear set 114 is with the second node 118B of the third planetary gear set 118 coupled. The third node 116C of the second planetary gear set 116 is with the third node 120C of the fourth planetary gear set 120 coupled.
Eine erste Kupplung 126 verbindet den ersten Knoten 120A des vierten Planetenradsatzes 120 selektiv mit dem zweiten Knoten 116B des zweiten Planetenradsatzes 116. Eine zweite Kupplung 128 verbindet den zweiten Knoten 120B des vierten Planetenradsatzes 120 selektiv mit dem dritten Knoten 118C des dritten Planetenradsatzes 118. Eine dritte Kupplung 130 verbindet den ersten Knoten 114A des ersten Planetenradsatzes 114 selektiv mit dem dritten Knoten 118C des dritten Planetenradsatzes 118. Eine erste Bremse 132 verbindet den zweiten Knoten 120B des vierten Planetenradsatzes 120 selektiv mit einem Getriebegehäuse 140. Schließlich verbindet eine zweite Bremse 134 den dritten Knoten 114C des ersten Planetenradsatzes 114 selektiv mit dem Getriebegehäuse 140.A first clutch 126 connects the first node 120A of the fourth planetary gear set 120 selectively with the second node 116B of the second planetary gear set 116 , A second clutch 128 connects the second node 120B of the fourth planetary gear 120 selectively with the third node 118C of the third planetary gear set 118 , A third clutch 130 connects the first node 114A of the first planetary gear set 114 selectively with the third node 118C of the third planetary gear set 118 , A first brake 132 connects the second node 120B of the fourth planetary gear set 120 selectively with a gearbox 140 , Finally, a second brake connects 134 the third node 114C of the first planetary gear set 114 selectively with the gearbox 140 ,
Das Stickdiagramm von 5 stellt ein schematisches Layout der zweiten Ausführungsform des Achtganggetriebes 100 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In 5 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 4 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.The stick diagram of 5 Fig. 12 illustrates a schematic layout of the second embodiment of the eight-speed transmission 100 in accordance with the present invention 5 the numbering is taken from the lever diagram of 4 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 114 ein erstes Sonnenrad 114C, ein erstes Hohlrad 114A und einen ersten Planetenträger 114B, der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder 114D umfasst. Die Planetenräder 114D stehen jeweils kämmend mit sowohl dem ersten Sonnenrad 114C als auch dem ersten Hohlrad 114A in Eingriff. Der zweite Planetenradsatz 116 umfasst ein zweites Sonnenrad 116C, ein zweites Hohlrad 116B und einen zweiten Planetenträger 116A, der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder 116D umfasst. Die Planetenräder 116D stehen jeweils kämmend mit sowohl dem zweiten Sonnenrad 116C als auch dem zweiten Hohlrad 116B in Eingriff. Der dritte Planetenradsatz 118 umfasst ein drittes Sonnenrad 118B, ein drittes Hohlrad 118C und einen dritten Planetenträger 118A, der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder 118D umfasst. Die Planetenräder 118D stehen jeweils kämmend mit sowohl dem dritten Sonnenrad 118B als auch dem dritten Hohlrad 118C in Eingriff. Der vierte Planetenradsatz 120 umfasst ein viertes Sonnenrad 120C, ein viertes Hohlrad 120B und einen vierten Planetenträger 120A, der mehrere drehbar daran angeordnete Planetenräder 120D umfasst. Die Planetenräder 120D stehen jeweils kämmend mit sowohl dem vierten Sonnenrad 120A als auch dem vierten Hohlrad 120B in Eingriff.For example, the first planetary gearset includes 114 a first sun gear 114C , a first ring gear 114A and a first planet carrier 114B , the planet gears rotatably mounted thereon 114D includes. The planet wheels 114D are each in mesh with both the first sun gear 114C as well as the first ring gear 114A engaged. The second planetary gear set 116 includes a second sun gear 116C , a second ring gear 116B and a second planet carrier 116A , the planet gears rotatably mounted thereon 116D includes. The planet wheels 116D are each in mesh with both the second sun gear 116C as well as the second ring gear 116B engaged. The third planetary gear set 118 includes a third sun gear 118B , a third ring gear 118C and a third planet carrier 118A , the planet gears rotatably mounted thereon 118D includes. The planet wheels 118D are each in mesh with both the third sun gear 118B as well as the third ring gear 118C engaged. The fourth planetary gear set 120 includes a fourth sun gear 120C , a fourth ring gear 120B and a fourth planet carrier 120A , the planet gears rotatably mounted thereon 120D includes. The planet wheels 120D are each in mesh with both the fourth sun gear 120A as well as the fourth ring gear 120B engaged.
Die Antriebswelle 112 ist mit dem vierten Planetenträger 120A und der ersten Kupplung 126 gekoppelt und treibt diese direkt an. Eine erste Welle oder ein erstes Verbindungselement 142 koppelt das vierte Sonnenrad 120C mit dem zweiten Sonnenrad 116C. Eine zweite Welle oder ein zweites Verbindungselement 144 koppelt das vierte Hohlrad 120B mit der zweiten Kupplung 128. Eine dritte Welle oder ein drittes Verbindungselement 146 koppelt den zweiten Planetenträger 116A mit dem ersten Hohlrad 114A. Eine vierte Welle oder ein viertes Verbindungselement 148 koppelt das zweite Hohlrad 116B mit dem ersten Planetenträger 114B. Eine fünfte Welle oder ein fünftes Verbindungselement 150 koppelt das erste Hohlrad 114A mit der dritten Kupplung 130. Eine sechste Welle oder ein sechstes Verbindungselement 152 koppelt den ersten Planetenträger 114B mit dem dritten Sonnenrad 118B. Eine siebte Welle oder ein siebtes Verbindungselement 154 koppelt die zweite Kupplung 128 mit dem dritten Hohlrad 118C. Eine achte Welle oder ein achtes Verbindungselement 156 koppelt die dritte Kupplung 130 mit dem dritten Hohlrad 118C.The drive shaft 112 is with the fourth planet carrier 120A and the first clutch 126 coupled and drives this directly. A first shaft or a first connecting element 142 couples the fourth sun gear 120C with the second sun gear 116C , A second shaft or a second connecting element 144 couples the fourth ring gear 120B with the second clutch 128 , A third shaft or a third connecting element 146 couples the second planetary carrier 116A with the first ring gear 114A , A fourth shaft or a fourth connection element 148 couples the second ring gear 116B with the first planet carrier 114B , A fifth shaft or a fifth connecting element 150 couples the first ring gear 114A with the third clutch 130 , A sixth shaft or a sixth connecting element 152 couples the first planetary carrier 114B with the third sun wheel 118B , A seventh shaft or a seventh connector 154 couples the second clutch 128 with the third ring gear 118C , An eighth shaft or an eighth connecting element 156 couples the third clutch 130 with the third ring gear 118C ,
Die erste Kupplung 126 koppelt den vierten Planetenträger 120A und die Antriebswelle 112 selektiv mit dem zweiten Hohlrad 116B und dem ersten Planetenträger 114B. Die zweite Kupplung 128 koppelt das vierte Hohlrad 120B selektiv mit dem dritten Hohlrad 118C. Die dritte Kupplung 130 koppelt das erste Hohlrad 114A selektiv mit dem dritten Hohlrad 118C. Die erste Bremse 132 koppelt das vierte Hohlrad 120B selektiv mit dem Getriebegehäuse 140. Die zweite Bremse 134 koppelt das erste Sonnenrad 114C selektiv mit dem Getriebegehäuse 140. Die Abtriebswelle 122 ist mit dem dritten Planetenträger 118A gekoppelt und wird von diesem angetrieben.The first clutch 126 couples the fourth planetary carrier 120A and the drive shaft 112 selectively with the second ring gear 116B and the first planet carrier 114B , The second clutch 128 couples the fourth ring gear 120B selectively with the third ring gear 118C , The third clutch 130 couples the first ring gear 114A selectively with the third ring gear 118C , The first brake 132 couples the fourth ring gear 120B selectively with the gearbox 140 , The second brake 134 couples the first sun gear 114C selectively with the gearbox 140 , The output shaft 122 is with the third planet carrier 118A coupled and is driven by this.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 die Arbeitsweise des automatisch schaltbaren Achtganggetriebes 100 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das automatisch schaltbare Getriebe 100 in der Lage ist, Drehmoment von der Antriebswelle 112 auf die Abtriebswelle 122 in acht Vorwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis wird durch Einrückung von drei Kupplungen oder Bremsen erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 6 ist eine Schalttabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Kupplungen und Bremsen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind, und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des automatisch schaltbaren Getriebes 100 anzupassen.Now, referring to the 5 and 6 the mode of operation of the automatically shiftable eight-speed gearbox 100 described. It should be noted that the automatically shiftable transmission 100 is capable of torque from the drive shaft 112 on the output shaft 122 in eight forward speed or torque ratios and a reverse speed or torque ratio. Each forward and reverse speed or torque ratio is achieved by engagement of three clutches or brakes, as explained below. 6 is a shift table that illustrates the various combinations of clutches and brakes that are activated or engaged to achieve the various gear states. Actual numerical ratios of the various gear states are also shown, although it will be appreciated that these numerical values are exemplary only, and that they can be set over significant ranges to accommodate various applications and operating criteria of the automatically shiftable transmission 100 adapt.
Um Übersetzungsverhältnisse herzustellen, werden für jeden Gangzustand drei Drehmomentübertragungseinrichtungen eingerückt. Die eingerückten Elemente sind jeweils in jeder Zeile durch ein ”X” dargestellt. Um beispielsweise den Rückwärtsgang herzustellen, werden die erste Bremse 132, die zweite Kupplung 128 und die dritte Kupplung 130 eingerückt oder aktiviert. Die erste Bremse 132 koppelt das vierte Hohlrad 120B mit dem Getriebegehäuse 140. Die zweite Kupplung 128 koppelt das vierte Hohlrad 120B mit dem dritten Hohlrad 118C. Die dritte Kupplung 130 koppelt das erste Hohlrad 114A mit dem dritten Hohlrad 118C. Gleichermaßen werden die acht Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungseinrückung erreicht, wie es in 6 gezeigt ist.To produce gear ratios, three torque transmitting devices are engaged for each gear state. The indented elements are each represented by an "X" in each line. For example, to make the reverse, the first brake 132 , the second clutch 128 and the third clutch 130 indented or activated. The first brake 132 couples the fourth ring gear 120B with the gearbox 140 , The second clutch 128 couples the fourth ring gear 120B with the third ring gear 118C , The third clutch 130 couples the first ring gear 114A with the third ring gear 118C , Likewise, the eight forward gears are achieved by different combinations of clutch engagement as shown in FIG 6 is shown.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände des automatisch schaltbaren Achtganggetriebes 100 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen und Bremsen inaktiv oder ausgerückt sind, und zweitens während Zahnradelementschaltvorgängen, 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 automatically shiftable eight-speed transmission 100 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 member shifts, ie, changing gear condition, between at least adjacent gear conditions, engaged or activated clutch or brake in either gear condition, or will remain activated.
