DE102008021718A1

DE102008021718A1 - Automatic transmission e.g. eight speed transmission, has five torque-transmitting mechanisms selectively engaged in combinations of three to establish eight forward speed ratios and reverse speed ratio between input and output

Info

Publication number: DE102008021718A1
Application number: DE200810021718
Authority: DE
Inventors: Scott H. Ypsilanti Wittkopp; Andrew W. Saline Phillips; James M. Belleville Hart; Clinton E. Monroe Carey
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2008-12-11

Abstract

The transmission (10) has a shaft (42) for continuously interconnecting a ring gear (14b) of a planetary gear set (14) with a ring gear (16b) of another planetary gear set (16). Another shaft (44) continuously interconnects a carrier (16c) of the set (16) with a stationary element. A third shaft continuously interconnects a carrier (16a) of the set (16) with a sun gear (14a) of the set (14). Five torque-transmitting mechanisms e.g. clutches, are selectively engaged in combinations of three to establish eight forward speed ratios and reverse speed ratio between an input (12) and output (22).

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED REGISTRATIONS

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/916,439, die am 7. Mai 2007 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.These Registration claims the priority of the provisional U.S. Application No. 60 / 916,439, filed May 7, 2007. The disclosure of the above application is incorporated herein by reference recorded with.

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 has multiple planetary gear sets and a plurality of torque transmitting devices, and more specifically, a transmission that has eight or more gears, four Planetary gear sets and multiple 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 and can be related to the present disclosure State of the art form 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 Bauraum, 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 the planetary gear sets In general, the space, the costs and the desired Speed ratios or gears prescribed.

Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf nach neuen und verbesserten Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere aus den 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 einen Bedarf nach einem verbesserten, kosteneffektiven, kompakten Mehrganggetriebe.Although current transmissions fulfill their intended purpose, is the need for new and improved transmission configurations, the improved performance, especially from the 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 is a need 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.It a transmission is provided which has a drive element, an output element, four planetary gear sets, multiple coupling elements and multiple torque transmitting devices having. Each of the planetary gear sets includes a first, second and third element. The torque transmission devices are for example couplings.

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

Gemäß einem Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein erster der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das Antriebselement mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden.According to one Aspect of the embodiment of the present invention a first of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable to the drive element with the first element connect the second planetary gear set.

Gemäß einem anderen Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein zweiter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.According to one Another aspect of the embodiment 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 to connect with the third element of the fourth planetary gear set.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein dritter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.According to another aspect of the embodiment of the present invention Invention is a third of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable to the second element of the first planetary gear set to connect with the third element of the fourth planetary gear set.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein vierter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden.According to another aspect of the embodiment of the present invention Invention is a fourth of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable to the third element of the first planetary gear set to connect with the second element of the fourth planetary gear set.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein fünfter der fünf Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv einrückbar, um das zweite Element des vierten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.According to another aspect of the embodiment of the present invention Invention is a fifth of the five torque-transmitting mechanisms selectively engageable to the second element of the fourth Planetary gear set with the third element of the third planetary gear set connect to.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Antriebselement ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden und das Abtriebselement ist ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden.According to yet another aspect of the Embodiment of the present invention, the drive element is continuously connected to the second element of the third planetary gear set and the output member is continuously connected to the third element of the third planetary gear set.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die fünf Drehmomentübertragungsmechanismen Kupplungen.According to another aspect of the embodiment of the present invention Invention are the five torque-transmitting mechanisms clutches.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten Elemente Sonnenräder, die zweiten Elemente sind Träger und die dritten Elemente sind Hohlräder.According to another aspect of the embodiment of the present invention Invention are the first elements sun gears, the second Elements are carriers and the third elements are ring gears.

Eine andere Ausführungsform des Getriebes der vorliegenden Erfindung umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, wobei das Antriebselement ständig mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden ist. Ein erstes Verbindungselement verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes. Ein zweites Verbindungselement verbindet das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element. Ein drittes Verbindungselement verbindet das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes. Ein viertes Verbindungselement verbindet das erste Element des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des vierten Planetenradsatzes. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Antriebselement mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das dritte Element des ersten Planetenradsatzes mit dem zweiten Element des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das zweite Element des vierten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um zumindest acht Vorwärtsgange und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.A another embodiment of the transmission of the present invention comprises a drive element, an output element, a first, second, third and fourth planetary gear sets, each a first, second and third element, wherein the drive element constantly with the second element of the third planetary gear set is connected and the output element constantly with the third Element of the third planetary gear set is connected. A first Connecting element connects the third element of the first planetary gear set constantly with the third element of the second planetary gear set. One second connecting element connects the second element of the second Planetary gear set constantly with a stationary element. A third connecting element connects the second element of the second Planetary gear set constantly with the first element of the first Planetary gear set. A fourth connecting element connects the first element of the third planetary gear set constantly with the first element of the fourth planetary gear set. A first torque transmitting mechanism is selectively engageable to the drive element with the connect first element of the second planetary gear set. A second Torque transmitting mechanism is selectively engageable, around the third element of the first planetary gear set with the third Connect element of the fourth planetary gear set. A third Torque transmitting mechanism is selectively engageable, around the second element of the first planetary gear set with the third Connect element of the fourth planetary gear set. A fourth Torque transmitting mechanism is selectively engageable, around the third element of the first planetary gear set with the second Connect element of the fourth planetary gear set. A fifth torque-transmitting mechanism is selectively engageable to the second element of the fourth Planetary gear set with the third element of the third planetary gear set connect to. The torque transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least three, at least eight forward gears and at least one reverse gear make between the drive element and the output element.

Gemäß einem Aspekt der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Drehmomentübertragungsmechanismen Kupplungen.According to one Aspect of the embodiment of the present invention the torque-transmitting mechanisms clutches.

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

Eine andere Ausführungsform des Getriebes der vorliegenden Erfindung umfasst ein Antriebselement, ein Abtriebselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, einen Träger und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Antriebselement ständig mit dem Träger des dritten Planetenradsatzes verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes verbunden ist. Ein erstes Verbindungselement verbindet das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes. Ein zweites Verbindungselement verbindet den Träger des zweiten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element. Ein drittes Verbindungselement verbindet den Träger des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes. Ein viertes Verbindungselement verbindet das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes ständig mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes. Ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Antriebselement mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um den Träger des ersten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Träger des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um den Träger des vierten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes 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 another embodiment of the transmission of the present invention comprises a drive element, an output element, a first, second, third and fourth planetary gear sets, each a sun gear, a carrier and a ring gear, wherein the drive element constantly with the carrier of the third planetary gear set is connected and the output element constantly with the ring gear the third planetary gear set is connected. A first connection element connects the ring gear of the first planetary gear set constantly with the ring gear of the second planetary gear set. A second connecting element connects the carrier of the second planetary gear set constantly with a fixed element. A third connecting element connects the carrier of the second planetary gear set constantly with the sun gear of the first planetary gear set. A fourth connection element connects the sun gear of the third planetary gear set constantly with the sun gear of the fourth planetary gear set. A first torque transmitting mechanism is selectively engageable to the drive element with the To connect sun gear of the second planetary gear set. A second torque transmitting mechanism is selectively engageable to the ring gear of the first planetary gear set to connect with the ring gear of the fourth planetary gear set. One third torque transmitting mechanism is selective engageable to the carrier of the first planetary gear set to connect with the ring gear of the fourth planetary gear set. A fourth Torque transmitting mechanism is selectively engageable, around the ring gear of the first planetary gear set with the carrier to connect the fourth planetary gear set. A fifth Torque transmitting mechanism is selectively engageable, to the carrier of the fourth planetary gear set with the ring gear of the third planetary gear set. The torque transmission mechanisms are selectively engageable in combinations of at least three, by at least eight forward gears and at least a reverse gear between the drive element and produce 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.Other objects, aspects, and advantages of the present invention will become apparent by reference to the following description and the accompanying drawings, in which like reference reference to the same component, element or feature.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur 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 Drehmoment übertragenden Kupplungen 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 clutches 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 lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht begrenzen.The The following description is merely exemplary in nature and is intended to be not limit the present disclosure, application or uses.

Zu Beginn ist festzustellen, dass in dem besonderen bereitgestellten Beispiel das Achtgang-Automatikgetriebe der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen der vier Planetenradsätze aufweist. Ein erstes Bauteil oder Element eines ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einer Masse gekoppelt. Ein erstes Bauteil oder Element eines zweiten Planetenradsatzes ist auch permanent mit einer Masse gekoppelt. Ein zweites Bauteil oder Element des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Schließlich ist ein zweites Bauteil oder Element des dritten Planetenradsatzes permanent mit einem zweiten Bauteil oder Element eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt.To Beginning is to be noted that provided in the particular Example of the eight-speed automatic transmission of the present invention an arrangement of permanent mechanical connections between having the elements of the four planetary gear sets. A first Component or element of a first planetary gear set is permanent coupled with a mass. A first component or element of a second planetary gear set is also permanently coupled to a mass. A second component or element of the first planetary gear set is permanent with a second component or element of the second planetary gear set coupled. Finally, a second component or element of the third planetary gear set permanently with a second component or element of a fourth planetary gear set coupled.

Nun unter Bezugnahme auf 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, 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 Drehmomentübertragungsmechanismen oder -einrichtungen, wie Kupplungen und Bremsen, sind als inein ander greifende Finger dargestellt. Wenn die Einrichtung 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 Genford und Leising zu finden, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollständig durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.Now referring to 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 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-transmitting mechanisms or devices, such as clutches and brakes, are shown as interdigitated fingers. If the device is a brake, a set of fingers is grounded. A further explanation of the format, purpose and use of lever diagrams is in the document SAE Paper 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" by Genford and Leising whose disclosure content is hereby fully 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 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 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 ,

Das Antriebselement 12 ist mit dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Das Abtriebselement 22 ist mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der erste Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit einer Masse oder einem Getriebegehäuse 40 gekoppelt. Der erste Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 ist auch mit der Masse oder dem Getriebegehäuse 40 gekoppelt. Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der zweite Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 ist mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.The drive element 12 is with the third node 18C of the third planetary gear set 18 coupled. The output element 22 is with the first node 18A of the third planetary gear set 18 coupled. The first node 14A of the first planetary gear set 14 is with a mass or gearbox 40 coupled. The first node 16A of the second planetary gear set 16 is also with the mass or the gearbox 40 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 18B 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 das Antriebselement 12 selektiv mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16. Eine zweite Kupplung 28 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20. Eiine dritte Kupplung 30 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20. Eine vierte Kupplung 32 verbindet den dritten Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20. Eine fünfte Kupplung 34 verbindet den ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18.A first clutch 26 connects the drive element 12 selectively with the third node 16C of the second planetary gear set 16 , A second clutch 28 connects the second node 14B of the first planetary gear set 14 selectively with the first node 20A of the fourth planetary gear set 20 , A third clutch 30 connects the second node 14B of the first planetary gear set 14 selectively with the third node 20C of the fourth planetary gear set 20 , A fourth clutch 32 connects the third node 14C of the first planetary gear set 14 selectively with the third node 20C of the fourth planetary gear set 20 , A fifth clutch 34 connects the first node 20A of the fourth planetary gear set 20 selectively with the first node 18A of the third planetary gear set 18 ,

Nun unter Bezugnahme auf 2 stellt ein Stickdiagramm 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 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 Fig. 3 is a schematic diagram showing 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 couplings and couplings are shown 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 planet carrier.

Beispielsweise ist der Planetenradsatz 14 ein Planetenradsatz, der ein Sonnenrad 14A, einen Planetenradträger 14C und ein Hohlrad 14B umfasst. Das Sonnenrad 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Hohlrad 14B ist mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 und mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 46 verbunden. Der Planetenradträger 14C lagert drehbar einen Satz Planetenräder 14D (nur eines ist gezeigt) und ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Verbindungswelle oder einem vierten Verbindungselement 48 verbunden. Die Planetenräder 14D sind konfiguriert, um mit dem Sonnenrad 14A und dem Hohlrad 14B zu kämmen.For example, the planetary gear set 14 a planetary gear that is a sun gear 14A , a planet carrier 14C and a ring gear 14B includes. The sun wheel 14A is for common rotation with a first shaft or a first connecting element 42 connected. The ring gear 14B is with a second shaft or a second connecting element 44 and with a third shaft or a third connecting element 46 connected. The planet carrier 14C rotatably supports a set of planet gears 14D (only one is shown) and is for common rotation with a fourth connecting shaft or a fourth connecting element 48 connected. The planet wheels 14D are configured to work with the sun gear 14A and the ring gear 14B to comb.

Die Antriebswelle oder das Antriebselement 12 ist ständig mit einer Maschine (die nicht gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (der nicht gezeigt ist) verbunden. Die Abtriebswelle oder das Abtriebselement 22 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder einem Verteilergetriebe (das nicht gezeigt ist) verbunden.The drive shaft or the drive element 12 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 constantly connected to the final drive unit or a transfer case (not shown).

Der Planetenradsatz 16 ist ein Planetenradsatz, der ein Sonnenrad 16C, einen Planetenträger 16A, der einen Satz Planetenräder 16D drehbar lagert, und ein Hohlrad 16B umfasst. Das Sonnenrad 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Kupplung 26 verbunden. Der Planetenträger 16A ist mit der Masse oder dem Getriebegehäuse 40 durch eine fünfte Welle oder ein fünftes Verbindungselement 50 verbunden, um eine Rotation des Planetenträgers 16A relativ zu der Masse oder dem Getriebegehäuse 40 einzuschränken. Der Planetenträger 16A ist auch zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Hohlrad 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Die Planetenräder 16D sind konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 16C als auch dem Hohlrad 16B zu kämmen.The planetary gear set 16 is a planetary gear that is a sun gear 16C , a planet carrier 16A , a set planetary gears 16D rotatably supports, and a ring gear 16B includes. The sun wheel 16C is for common rotation with the first clutch 26 connected. The planet carrier 16A is with the mass or the gearbox 40 through a fifth shaft or a fifth connecting element 50 connected to a rotation of the planet carrier 16A relative to the mass or the transmission housing 40 limit. The planet carrier 16A is also for common rotation with the first connector 42 connected. The ring gear 16B is for common rotation with the second connector 44 connected. The planet wheels 16D are configured to work with both the sun gear 16C as well as the ring gear 16B to comb.

Der Planetenradsatz 18 ist ein Planetenradsatz, der ein Sonnenrad 18B, ein Hohlrad 18A und einen Planetenträger 18C umfasst, der einen Satz Planetenräder 18D drehbar lagert. Das Sonnenrad 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 52 verbunden. Das Hohlrad 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 54 und mit dem Abtriebselement 22 verbunden. Der Planetenträger 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Antriebselement 12 verbunden. Die Plane tenräder 18D sind konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 18B als auch dem Hohlrad 18A zu kämmen.The planetary gear set 18 is a planetary gear that is a sun gear 18B , a ring gear 18A and a planet carrier 18C Includes a set of planet gears 18D rotatably supports. The sun wheel 18B is for common rotation with a sixth shaft or a sixth connector 52 connected. The ring gear 18A is for common rotation with a seventh shaft or a seventh connector 54 and with the output element 22 connected. The planet carrier 18C is for common rotation with the drive element 12 connected. The tarpaulin tenräder 18D are configured to work with both the sun gear 18B as well as the ring gear 18A to comb.

Der Planetenradsatz 20 ist ein Planetenradsatz, der ein Sonnenrad 20B, ein Hohlrad 20C und einen Planetenträger 20A umfasst, der einen Satz Planetenräder 20D drehbar lagert. Das Sonnenrad 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit dem sechsten Verbindungselement 52 verbunden. Das Hohlrad 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 56 verbunden. Der Planetenträger 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement 58 verbunden. Die Planetenräder 20D sind konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 20B als auch dem Hohlrad 20C zu kämmen.The planetary gear set 20 is a planetary gear that is a sun gear 20B , a ring gear 20C and a planet carrier 20A Includes a set of planet gears 20D rotatably supports. The sun wheel 20B is for common rotation with the sixth connector 52 connected. The ring gear 20C is for common rotation with an eighth shaft or an eighth link 56 connected. The planet carrier 20A is for common rotation with a ninth shaft or ninth link 58 connected. The planet wheels 20D are configured to work with both the sun gear 20B as well as the ring gear 20C to comb.

Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 26, 28, 30, 32 und 34 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Beispielsweise ist die erste Kupplung 26 selektiv einrückbar, um das Sonnenrad 16C mit dem Antriebselement 12 zu verbinden. Die zweite Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um das dritte Verbindungselement 46 mit dem neunten Verbindungselement 58 zu verbinden. Die dritte Kupplung 30 ist selektiv einrückbar, um das dritte Verbindungselement 46 mit dem achten Verbindungselement 56 zu verbinden. Die vierte Kupplung 32 ist selektiv einrückbar, um das vierte Verbindungselement 48 mit dem achten Verbindungselement 56 zu verbinden. Die fünfte Kupplung 34 ist selektiv einrückbar, um das siebte Verbindungselement 54 mit dem neunten Verbindungselement 58 zu verbinden.The torque-transmitting mechanisms or clutches 26 . 28 . 30 . 32 and 34 provide a selective connection of the shafts or connecting elements, the elements of the planetary gear sets and the housing. For example, the first clutch 26 selectively engageable to the sun gear 16C with the drive element 12 connect to. The second clutch 28 is selectively engageable to the third connector 46 with the ninth connecting element 58 connect to. The third clutch 30 is selectively engageable to the third connector 46 with the eighth connecting element 56 connect to. The fourth clutch 32 is selectively engageable to the fourth connector 48 with the eighth connecting element 56 connect to. The fifth clutch 34 is selectively engageable to the seventh connector 54 with the ninth connecting element 58 connect to.

Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Achtganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustel len, 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 Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, dritte Kupplung 30, vierte Kupplung 32 und fünfte Kupplung 34) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 3 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen 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 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 transmission 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 gears or torque ratios and at least one Reverse gear or torque ratio. Each forward and reverse or each forward and reverse 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 , fourth clutch 32 and fifth clutch 34 ), as explained below. 3 FIG. 11 is a truth table illustrating the various combinations of torque-transmitting mechanisms that are activated or engaged to achieve the various gear states. Actual numerical ratios of the various gait 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 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 Kupplung 26, die zweite Kupplung 28 und die fünfte Kupplung 34 eingerückt oder aktiviert. Die erste Kupplung 26 verbindet das zweite Sonnenrad 16C mit dem Antriebselement 12. Die zweite Kupplung 28 verbindet das dritte Verbindungselement 46 mit dem neunten Verbindungselement 58. Die fünfte Kupplung 34 verbindet das siebte Verbindungselement 54 mit dem neunten Verbindungselement 58. Gleichermaßen werden die acht Vorwärts gänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungseinrückung erreicht, wie es in 3 gezeigt ist.To make the reverse, be the first clutch 26 , the second clutch 28 and the fifth clutch 34 indented or activated. The first clutch 26 connects the second sun wheel 16C with the drive element 12 , The second clutch 28 connects the third connecting element 46 with the ninth connecting element 58 , The fifth clutch 34 connects the seventh connector 54 with the ninth connecting element 58 , Similarly, the eight forward gears are achieved by different combinations of clutch engagement, as in 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 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 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 not specifically mentioned in a given gear state are inactive or disengaged, and secondly, during gear shifts, ie changing the gear state, between at least adjacent gear states, a clutch engaged or activated in both gear states will remain engaged or activated.

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

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- SAE Paper 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" by Genford and Leising [0027]

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 third element of the first planetary gear set constantly with the third element connects the second planetary gear set; a second connecting element, that the second element of the second planetary gear set constantly connects with a fixed element; a third connecting element, that the second element of the second planetary gear set constantly connects to the first element of the first planetary gear set; one fourth connecting element, which is the first element of the third planetary gear set constantly with the first element of the fourth planetary gear set links; and five torque-transmitting mechanisms, which are selectively engageable to one of the first, second and third elements with another one of the first, second and third To connect elements; 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 between the drive element and produce the output element.

Transmission according to claim 1, wherein a first of the five Torque transmission mechanisms selectively engageable is to the drive element with the first element of the second planetary gear set connect to.

Transmission according to claim 2, wherein a second of the five Torque transmission mechanisms selectively engageable is to the third element of the first planetary gear with the third element of the fourth planetary gear set to connect.

Transmission according to claim 3, wherein a third of the five Torque transmission mechanisms selectively engageable is to the second element of the first planetary gear with the third element of the fourth planetary gear set to connect.

Transmission according to claim 4, wherein a fourth of the five Torque transmission mechanisms selectively engageable is to the third element of the first planetary gear with the connect second element of the fourth planetary gear set.

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

Transmission according to claim 5, wherein the drive element constantly with the second element of the third planetary gear set is connected and the output element constantly with the third Element of the third planetary gear set is connected.

Transmission according to claim 1, wherein the five torque-transmitting mechanisms Couplings are.

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

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 third planetary gear set and the output member being continuously connected to the third member of the third planetary gear set; a first connection member continuously connecting the third member of the first planetary gear set to the third member of the second planetary gear set; a second link continuously connecting the second member of the second planetary gear set to a stationary member; a third link continuously connecting the second member of the second planetary gear set to the first member of the first planetary gear set; a fourth link continuously connecting the first member of the third planetary gear set to the first member of the fourth planetary gear set; a first torque transmitting mechanism selectively engageable to interconnect the input member with the first member of the second planetary gear set; a second torque transmitting mechanism selectively engageable to interconnect the third member of the first planetary gear set with the third member of the fourth planetary gear set; a third torque transmitting mechanism selectively engageable to interconnect the second member of the first planetary gear set with the third member of the fourth planetary gear set; a fourth torque transmitting mechanism selectively engageable with the third member of the first planetary gear set with the second Connect element of the fourth planetary gear set; and a fifth torque transmitting mechanism selectively engageable to interconnect the second member of the fourth planetary gear set with the third member of the third planetary gear set; and wherein the torque-transmitting mechanisms are selectively engageable in combinations of at least three to produce at least eight forward gears and at least one reverse gear between the input member and the output member.

Transmission according to claim 10, wherein the torque-transmitting mechanisms Couplings are.

Transmission according to claim 10, wherein the first elements Sun gears are the second elements carrier are and the third elements are ring gears.

Transmission comprising: a drive element; one Output element; a first, second, third and fourth Planetary gear, each with a sun gear, a carrier and a ring gear, wherein the drive element constantly connected to the carrier of the third planetary gear set is and the output element is constantly connected to the ring gear of the third planetary gear set is connected; a first connecting element, that constantly with the ring gear of the first planetary gear set connects the ring gear of the second planetary gear set; a second one Connecting element, which is the carrier of the second planetary gear set constantly connecting with a fixed element; one third connecting element, which is the carrier of the second Planetary gear set constantly with the sun gear of the first Planetary gear links; a fourth connecting element, that the sun gear of the third planetary gear set constantly connects to the sun gear of the fourth planetary gear set; one first torque-transmitting mechanism, the selective is engageable to the drive element with the sun gear to connect the second planetary gear set; a second torque transmitting mechanism, which is selectively engageable to the ring gear of the first Planetary gear set with the ring gear of the fourth planetary gear set connect to; a third torque-transmitting mechanism, which is selectively engageable to the wearer of the first Planetary gear set with the ring gear of the fourth planetary gear set connect to; a fourth torque transmitting mechanism, which is selectively engageable to the ring gear of the first Planetary gear set with the carrier of the fourth planetary gear set connect to; and a fifth torque-transmitting mechanism, which is selectively engageable to the wearer of the fourth Planetary gear set with the ring gear of the third planetary gear set connect to; 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 between the drive element and produce the output element.