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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrgang-Automatikgetriebe, das
mehrere Planetenradsätze
sowie Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist,
die selektiv einrückbar
sind, um mehrere Übersetzungsverhältnisse
zu erreichen.
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HINTERGRUND
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Ein
typisches modernes Mehrgang-Automatikgetriebe umfasst eine Kombination
aus Planetenradanordnungen und selektiv eingerückten Reibkupplungen, um mehrere Übersetzungsverhältnisse zu
erreichen.
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Zunehmend
anspruchsvolle Wirtschaftlichkeits- und Leistungsziele verlangen
fortlaufend die Erforschung und Entwicklung von Automatikgetrieben.
Ein Ergebnis dieser Anstrengung ist die Zunahme der Zahl von verfügbaren,
von dem Getriebe bereitgestellten Vorwärtsgängen oder Vorwärtsdrehzahlverhältnissen
gewesen.
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Obgleich
Drei- und Viergang-Automatikgetriebe einmal üblich waren, die beide als
zur Bereitstellung einer ausreichenden Flexibilität und Leistung geeignet
angesehen wurden, bewegt sich die Präferenz der Industrie und Verbraucher
zu Sechs-, Sieben- und Achtgang-Automatikgetrieben.
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In
derartigen Getrieben sind die verschiedenen Elemente mehrerer Planetenradanordnungen durch
permanente Kopplungen verbunden, selektiv durch Kupplungen verbunden
und selektiv durch Bremsen auf Masse festgelegt. Spezifische Kombinationen
der Kupplungen und Bremsen werden eingerückt oder aktiviert, um eine
Folge von numerisch in Beziehung stehenden Übersetzungsverhältnissen und
somit Drehzahl- und Drehmomentverhältnissen bereitzustellen.
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Da
sie die Leistungs- und Drehmomentkurven der Maschine so genau an
die Fahrzeuggeschwindigkeit und -last anpassen, sorgen derartige Sechs-,
Sieben- und Achtganggetriebe für
wesentliche Verbesserungen der Leistung und für eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs.
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Eine
gründliche
Untersuchung dieser Getriebekonfigurationen deckt jedoch auf, dass
Verbesserungen sowohl möglich
als auch erwünscht
sind. Beispielsweise trägt
jede der Drehmomentübertragungseinrichtungen,
d. h. die Kupplungen und Bremsen, zu Reibungsverlusten bei, die
als Umlaufverluste bezeichnet werden, wenn sie nicht eingerückt ist. Zwei
primäre
Faktoren beeinflussen Umlaufverluste: die Größe der Drehmomentkapazität der Kupplung und
die momentane Drehzahldifferenz über
die Kupplung hinweg. Eine besonders nachteilige Bedingung tritt
auf, wenn die Vorrichtung eine Mehrscheibenkupplung mit hoher Drehmomentkapazität ist, die als
Bremse mit einer hohen Drehzahldifferenz darüber hinweg fungiert. Da bei
einer Bremse typischerweise die Hälfte ihrer Reibelemente mit
Masse verbunden ist, welche daher immer feststehend sind, können die
Umlaufverluste in einer solchen Situation relativ bedeutend sein.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, Reibungs- oder Umlaufverluste,
die durch die Kupplungen und Bremsen eines Mehrgangautomatikgetriebes
geschaffen werden, zu vermindern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
ist ein Mehrgang-Automatikgetriebe vorgesehen, das ein Antriebselement,
ein Abtriebselement, mehrere Planetenradsätze, mehrere Verbindungselemente
und mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen
aufweist. Das Antriebselement ist mit einem Planetenradträger eines
ersten Planetenradsatzes verbunden und treibt diesen an. Das Abtriebselement
ist mit einem Planetenradträger
des dritten Planetenradsatzes verbunden und wird von diesem angetrieben.
Ein erstes Verbindungselement verbindet ein Sonnenrad des ersten
Planetenradsatzes mit einem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes.
Ein zweites Verbindungselement verbindet einen Planetenradträger des
vierten Planetenradsatzes mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes.
Ein drittes Verbindungselement verbindet ein Hohlrad des ersten
Planetenradsatzes mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes.
Ein viertes Verbindungselement verbindet einen Planetenradträger des
dritten Planetenradsatzes mit einem Planetenradträger des
zweiten Planetenradsatzes.
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Die
mehreren Drehmomentübertragungseinrichtungen,
die zwei Bremsen und drei Kupplungen umfassen, sind selektiv in
verschiedenen Dreierkombinationen einrückbar, um acht Vorwärtsübersetzungsverhältnisse
und ein Rückwärtsübersetzungsverhältnis zwischen
dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen. Eine erste
Bremse verbindet das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes selektiv
mit einem feststehenden Element. Eine zweite zusammengesetzte Bremse
verbindet ein Hohlrad des vierten Planetenradsatzes selektiv mit
dem feststehenden Element. Die zweite zusammengesetzte Bremse umfasst
eine auswählbare
Einwegkupplung und eine Leichtlast- oder Schubbetriebskupplung,
die mechanisch parallel angeordnet sind. Bevorzugt umfasst die Leichtlastkupplung
eine einzige rotierende Scheibe oder Platte. Eine erste Kupplung
verbindet den Planetenradträger
des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Sonnenrad des dritten
Planetenradsatzes. Eine zweite Kupplung verbindet das Sonnenrad
des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem Sonnenrad des dritten
Planetenradsatzes. Eine dritte Kupplung verbindet ein Hohlrad des
zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem Sonnenrad des dritten
Planetenradsatzes.
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Ein
Mehrgang-Automatikgetriebe, das die vorliegende Erfindung enthält, zeigt
signifikant verminderte Reibungs-, d. h. Umlaufverluste.
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Es
ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mehrgang-Automatikgetriebe
bereitzustellen, das vier Planetenradsätze und fünf auswählbare Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mehrgang-Automatikgetriebe
bereitzustellen, das eine zusammengesetzte Bremse aufweist, die
eine auswählbare
Einwegkupplung umfasst.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mehrgang-Automatikgetriebe
bereitzustellen, das eine zusammengesetzte Bremse aufweist, die
eine auswählbare
Einwegkupplung und eine parallel geschaltete Leichtlast- oder Schubbetriebskupplung
umfasst.
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Es
ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Mehrgang-Automatikgetriebe bereitzustellen, das verminderte Umlaufverluste
zeigt.
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Die
obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform zur Ausführung der
Erfin dung leichter deutlich werden, wenn sie in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen genommen wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Automatikgetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Wahrheitstabelle, die die eingerückten Drehmomentübertragungseinrichtungen für ausgewählte Drehmoment- oder Übersetzungsverhältnisse
auflistet, die von dem Automatikgetriebe von 1 erreicht
werden; und
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3 ist
ein Hebeldiagramm des Automatikgetriebes von 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung, das den Leistungsfluss von dem Antrieb durch die Planetenradsätze zu dem
Abtrieb zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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In
den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf das gleiche
Bauteil, Element oder Merkmal beziehen, ist in 1 ein
Mehrgang-Automatikgetriebe 10 dargestellt.
Das Automatikgetriebe 10 umfasst ein Antriebselement 12 und
ein Abtriebselement 14. In der vorliegenden Ausführungsform sind
das Antriebselement 12 und das Abtriebselement 14 Wellen
und werden als solche bezeichnet. Fachleute werden feststellen,
dass das Antriebselement 12 und das Abtriebselement 14 andere
Bauteile als Wellen, wie etwa Hülsen
sein können.
Die Antriebswelle 12 ist ständig mit einer Maschine (die nicht
gezeigt ist) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers
(der nicht gezeigt ist) verbunden. Die Abtriebs welle 14 ist
ständig
mit der Achsantriebseinheit, wie etwa einem Differenzial oder einem Verteilergetriebe
(die beide nicht gezeigt sind), verbunden.
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Das
Automatikgetriebe 10 umfasst vier Planetenradsätze 16, 18, 20 und 22.
Die Planetenradsätze 16, 18, 20 und 22 sind
funktional zwischen der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 14 angeordnet.
In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der erste Planetenradsatz 16 ein
einfacher Planetenradsatz, der ein erstes Sonnenrad 24,
ein erstes Hohlrad 26 und einen ersten Planetenträger 28 umfasst,
der mehrere erste Planetenräder 30 drehbar
lagert (von denen nur eines gezeigt ist). Die mehreren ersten Planetenräder 30 sind konfiguriert,
um mit dem ersten Sonnenrad 24 und dem ersten Hohlrad 26 zu
kämmen.
Das erste Sonnenrad 24 ist zur gemeinsamen Rotation mit
einer ersten Zwischenwelle oder Hülse 32 verbunden.
Das erste Hohlrad 26 ist zur gemeinsamen Rotation mit einer
zweiten Zwischenwelle oder Hülse 34 verbunden.
Der erste Planetenträger 28 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der Antriebswelle 12 verbunden.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der zweite Planetenradsatz 18 ein
einfacher Planetenradsatz, der ein zweites Sonnenrad 42,
ein zweites Hohlrad 44 und einen zweiten Planetenträger 46 umfasst,
der mehrere zweite Planetenräder 48 drehbar
lagert (von denen nur eines gezeigt ist). Die mehreren zweiten Planetenräder 48 sind
konfiguriert, um mit sowohl dem zweiten Sonnenrad 42 als
auch dem zweiten Hohlrad 44 zu kämmen. Das zweite Sonnenrad 42 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Zwischenwelle oder -hülse 34 verbunden.
Das zweite Hohlrad 44 ist zur gemeinsamen Rotation mit
einer dritten Zwischenwelle oder -hülse 36 verbunden.
Der zweite Träger 46 ist
zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Zwischenwelle oder -hülse 38 verbunden.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der dritte Planetenradsatz 20 ein
einfacher Planetenradsatz, der ein drittes Sonnenrad 52,
ein drittes Hohlrad 54 und einen dritten Planetenträger 56 umfasst,
der mehrere dritte Planetenräder 58 drehbar
lagert (von denen nur eines gezeigt ist). Die mehreren dritten Planetenräder 58 sind konfiguriert,
um mit sowohl dem dritten Sonnenrad 52 als auch dem dritten
Hohlrad 54 zu kämmen.
Das dritte Sonnenrad 52 ist zur gemeinsamen Rotation mit
einer fünften
Zwischenwelle oder -hülse 62 und einer
sechsten Zwischenwelle oder -hülse 64 verbunden.
Das dritte Hohlrad 54 ist zur gemeinsamen Rotation mit
einer siebten Zwischenwelle oder -hülse 66 verbunden.
Der dritte Träger 56 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der Abtriebswelle 14 verbunden.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der vierte Planetenradsatz 22 ein
einfacher Planetenradsatz, der ein viertes Sonnenrad 72,
ein viertes Hohlrad 74 und einen vierten Planetenträger 76 umfasst,
der mehrere vierte Planetenräder 78 drehbar
lagert (von denen nur eines gezeigt ist). Die mehreren vierten Planetenräder 78 sind konfiguriert,
um mit sowohl dem vierten Sonnenrad 72 als auch dem vierten
Hohlrad 74 zu kämmen.
Das vierte Sonnenrad 72 ist zur gemeinsamen Rotation mit
einer ersten äußeren Welle
oder Hülse 68 und
der ersten Zwischenwelle oder -hülse 32 verbunden.
Das vierte Hohlrad 74 ist zur gemeinsamen Rotation mit einer
zweiten äußeren Welle
oder Hülse 70 verbunden.
Der vierte Träger 76 ist
zur gemeinsamen Rotation mit der siebten Zwischenwelle oder -hülse 66 verbunden.
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Das
Automatikgetriebe 10 umfasst eine Vielfalt von Drehmomentübertragungsmechanismen oder
-einrichtungen, die eine erste Zwischenkupplung 80, eine
zweite Zwischenkupplung 82, eine dritte Zwischenkupplung 84, eine
erste Bremse 90 und eine zweite zusammengesetzte Bremse 92 umfassen.
Die erste Zwischenkupplung 80 ist selektiv einrückbar, um
die sechste Zwischenwelle oder -hülse 64 mit dem ersten
Planetenträger 28 und
der Antriebswelle 12 zu verbinden. Die zweite Zwischenkupplung 82 ist
selektiv einrückbar,
um die fünfte
Zwischenwelle oder -hülse 62 mit
dem zweiten Sonnenrad 42 zu verbinden. Die dritte Zwischenkupplung 84 ist
selektiv einrückbar,
um die dritte Zwischenwelle oder -hülse 36 mit der fünften Zwischenwelle
oder -hülse 62 zu
verbinden. Die erste Bremse 90 ist selektiv einrückbar, um
die erste äußere Welle
oder Hülse 68 mit
einem Gehäuse 110 des
Automatikgetriebes 10 zu verbinden und somit eine Rotation
der ersten äußeren Welle
oder Hülse 68 und
des vierten Sonnenrades 72 relativ zu dem Gehäuse 100 einzuschränken oder
zu unterbinden.
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Die
zweite zusammengesetzte Bremse 92 ist funktional zwischen
der zweiten äußeren Welle
oder Hülse 70 angeordnet,
die mit dem vierten Hohlrad 74 und dem Gehäuse 110 des
Getriebes 10 verbunden ist, und beschräkt oder unterbindet selektiv
eine Rotation der zweiten äußeren Welle
oder Hülse 70 und des
vierten Hohlrads 74 relativ zu dem Gehäuse 110. Die zweite
zusammengesetzte Bremse 92 umfasst eine auswählbare Einweg- oder Überholkupplungsanordnung 94,
die mehrere Speichen, Streben oder Rollen 96 aufweist,
die zwischen inneren und äußeren Elementen 98A und 98B angeordnet
sind. Das innere Element 98A ist mit der zweiten äußeren Welle
oder Hülse 70 verbunden
und rotiert mit dieser. Das äußere Element 98B ist
mit dem Gehäuse 110 verbunden
und ist daher feststehend. Die auswählbare Einweg- oder Überholkupplung 94 wirkt
dem großen
Drehmoment, das in dem Automatikgetriebe 10 im Rückwärtsgang
entwickelt wird, entgegen, d. h. transportiert dieses auf Masse,
nämlich
das Gehäuse 110 des
Automatikgetriebes 10. Die Einwegkupplungsan ordnung 74 transportiert
auch die niedrigeren Drehmomente, die zu einem Betrieb in den ersten
bis fünften
Gang gehören.
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Die
auswählbare
Einwegkupplungsanordnung 94 umfasst auch einen ersten Zweizustands- oder
Zweipositionsaktuator 100. In einem ersten Zustand oder
einer ersten Position des ersten Aktuators 100 arbeitet
die Einwegkupplungsanordnung 94 herkömmlich, wobei sie eine Relativdrehung
zwischen dem inneren und äußeren Element 98A und 98B in eine
Richtung zulässt,
während
eine derartige Drehung in der entgegengesetzten Richtung unterbunden
wird. In dem zweiten Zustand oder der zweiten Position des ersten
Aktuators 100 ist die Einwegkupplungsanordnung 94 vollständig verriegelt,
und eine Relativdrehung zwischen den Elementen 98A und 98B in
jeder Richtung wird verhindert. Der erste Aktuator 100 wird
mit Energie beaufschlagt oder eingerückt, d. h. in den zweiten Zustand
oder die zweite Position versetzt, welche die Einweg- oder Überholkupplungsanordnung 94 sperrt
oder verriegelt, gemäß der in 2 dargestellten
Wahrheitstabelle, die nachstehend beschrieben wird. Der erste Aktuator 100 kann
irgendeine geeignete Einrichtung, wie beispielsweise eine elektrisch
angetriebene Motor- und Übersetzungsreduktionsanordnung,
ein Solenoid oder eine hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagte
Kolben- und Zylinderanordnung, sein.
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Es
ist festzustellen, dass der Erfinder mit der Konvention der Kennzeichnung
einer Drehmomentsteuerungs- oder Übertragungseinrichtung, die
zwischen zwei rotierbaren Elementen angeordnet ist, als eine Kupplung
vertraut ist, wohingegen eine Einrichtung, die zwischen einem rotierbaren
Element und einem festen oder stationären Element angeordnet ist, als
eine Bremse charakterisiert wird. Nichts desto weniger wird die
oben beschriebene Einweg- oder Überholeinrichtung
vielmehr als Kupplung denn als Bremse charakterisiert, da der Erfinder
keinen Fall kennt, bei dem ei ne derartige Einrichtung, die als eine
Bremse benutzt wird, als eine Einweg- oder Überholbremse statt als eine
Einweg- oder Überholkupplung
bezeichnet oder charakterisiert wird.
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Die
zweite zusammengesetzte Bremse 92 umfasst auch eine Zusatz-
oder Schubbetriebsplattenkupplung oder -bremse 104, die
mechanisch parallel zu der Einweg- oder Überholkupplungsanordnung 94 angeordnet
ist. Die Schubbetriebs- oder Leerlaufplattenkupplung oder -bremse 104 ist
eine Bremse, die eine niedrigere Drehmomentkapazität aufweist,
als sie an dieser Stelle und bei dieser Anwendung in dem Automatikgetriebe 10 erforderlich wäre, wenn
die Einweg- oder Überholkupplungsanordnung 94 nicht
vorhanden wäre.
Diese begrenzte oder niedrigere Drehmomentfähigkeit ist ausreichend, da
die Einweg- oder Überholkupplungsanordnung 94 das
Reaktionsdrehmoment zwischen dem ersten Hohlrad 26 und
dem Getriebegehäuse 110 während der
meisten Betriebsmodi transportiert. Daher kann die Zusatz- oder
Schubbetriebsplattenkupplung oder -bremse 104 eine einzige
Kupplungsplatte oder -scheibe 106A benachbart zu einer
einzigen feststehenden Platte oder Scheibe 106B umfassen, und
zwar eine, die Reibmaterial oder einen Reibbelag aufweist. Während eine
derartige Einplatten- oder Einscheibenkonfiguration typischerweise
die niedrigsten Reibungs- oder Umlaufverluste liefern wird, wenn
die Zusatz- oder Schubbetriebsplattenbremse 104 ausgerückt ist,
und daher bevorzugt ist, ist festzustellen, dass andere Kupplungs-
oder Bremsenkonfigurationen mit mehreren Platten oder Scheiben innerhalb
des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen. Die Zusatz-
oder Schubbetriebsplattenbremse 104 umfasst auch einen
zweiten Zweizustands- oder Zweipositionsaktuator 108, der
die Zusatz- oder Schubbetriebsplattenbremse 104 in Eingriff
bringt und begrenztes Drehmoment von dem vierten Hohlrad 74 und
der zweiten äußeren Welle oder
Hülse 70 auf
das Getriebegehäuse 110 überträgt. Dieser
Betriebszustand wird dazu benutzt, um Schubbe triebsdrehmoment in
dem ersten bis fünften Gang
entgegenzuwirken, wenn dies benötigt
wird.
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Es
ist festzustellen, dass, während
die zweite zusammengesetzte Bremse 92 in einer besonderen Lage
innerhalb des Automatikgetriebes 10 beschrieben worden
ist, d. h. funktional zwischen dem vierten Hohlrad 74 des
vierten Planetenradsatzes 22 und dem Gehäuse 110 des
Automatikgetriebes 10 angeordnet ist, kann die zusammengesetzte
Bremse 92 gemäß der vorliegenden
Erfindung durch andere Kupplungen oder Bremsen an anderen Stellen
in diesem Automatikgetriebe 10 oder anderen Mehrgang-Planetenradsatz-Automatikgetrieben
ersetzt oder substituiert werden, um den Vorteil von verminderten
Reibungs- oder Umlaufverlusten bereitzustellen.
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Beispielsweise
in einem Achtganggetriebe einer alternativen Ausführungsform
können
vier einfache Planetenradsätze
derart angeordnet sein, dass der Antrieb mit dem Planetenträger eines
zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, der Abtrieb kann mit einem
Planetenträger
eines vierten Planetenradsatzes verbunden sein, und permanente Kopplungen können zwischen
einem Hohlrad eines ersten Planetenradsatzes und einem Sonnenrad
eines vierten Planetenradsatzes, einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes
und einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes, einem Sonnenrad
des zweiten Planetenradsatzes und einem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes
und einem Planetenträger
des dritten Planetenradsatzes und einem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes
hergestellt sein. Drei selektiv einrückbare Kupplungen können funktional
zwischen einem Planetenträger
des ersten Planetenradsatzes und dem Planetenträger des vierten Planetenradsatzes,
dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des ersten
Planetenradsatzes und dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und
der Antriebswelle angeordnet sein. Eine erste Bremse kann das Sonnenrad
des zweiten Planetenradsatzes und das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes
selektiv auf Masse festlegen. Eine zweite zusammengesetzte Bremse
gemäß der vorliegenden Erfindung
kann in dieser Getriebekonfiguration zwischen einem Hohlrad des
dritten Planetenradsatzes und einer Masse benutzt werden, um eine Überholwirkung
in einer Richtung einer Relativdrehung und eine unterbundene Rotation
in der entgegengesetzten Richtung bereitzustellen, wenn sie nicht
aktiviert oder mit Energie beaufschlagt ist, und eine Sperrung in
beiden Richtungen, wenn sie mit Energie beaufschlagt ist, beispielsweise
wenn der Rückwärtsgang ausgewählt wird.
Die Zusatz- oder Schubbetriebskupplung kann aktiviert werden, um
ein Motorbremsen gemäß gewünschten
Leistungskriterien bereitzustellen.
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Das
Getriebe 10 ist in der Lage, Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf
die Abtriebswelle 14 in zumindest acht Vorwärtsdrehmomentverhältnissen,
Vorwärtsübersetzungsverhältnissen
oder Vorwärtsdrehzahlverhältnissen
und einem Rückwärtsdrehmomentverhältnis, Rückwärtsübersetzungsverhältnis oder
Rückwärtsdrehzahlverhältnis zu übertragen,
wie es in der Wahrheitstabelle von 2 angegeben
ist. Jedes der Vorwärts-
und Rückwärtsdrehmomentverhältnisse,
-übersetzungsverhältnisse
oder -drehzahlverhältnisse
wird durch Einrückung
von verschiedenen Kombinationen der Drehmomentübertragungseinrichtungen erzielt,
d. h. die erste Zwischenkupplung 80, die zweite Zwischenkupplung 82,
die dritte Zwischenkupplung 84, die erste Bremse 90 und
die zweite zusammengesetzte Bremse 92. Somit können zumindest
acht Vorwärtsübersetzungs-
oder Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und
zumindest ein Rückwärtsübersetzungs- oder Rückwärtsdrehzahlverhältnis durch
das Automatikgetriebe 10 erzielt werden. Ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse,
die unter Verwendung der vorliegenden Erfindung erhalten werden
können,
ist in 2 ebenfalls gezeigt. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse
abhängig
von dem ausgewählten
Zahnraddurchmesser, der ausgewählten
Zahnradzähnezahl
und der ausgewählten
Zahnradkonfiguration erreichbar.
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In 3 ist
ein Hebeldiagramm 10A gezeigt, das repräsentativ für das Automatikgetriebe 10 von 1 sowie
für die
Verbindungen für
die Kupplungen 80, 82, 84 und die Bremsen 90, 92 ist.
Die Knoten 24A, 26A, 28A, 42A, 44A, 46A, 52A, 54A, 56A, 72A, 74A und 76A des
Hebeldiagramms 10A stellen die Zahnradelemente 24, 26, 28, 42, 44, 46, 52, 54, 56, 72, 74 und 76 von 1 dar,
sodass die gleiche Zahlenbezeichnung mit dem Zusatz eines Suffixes
A dazu verwendet wird, den entsprechenden Knoten zu identifizieren.
Beispielsweise stellen die in 3 gezeigten
Knoten 24A und 42A das erste bzw. zweite Sonnenrad 24 bzw. 42,
die in 1 gezeigt sind, dar. Andere Bauteile von 3 besitzen
die gleiche Nummerierungskonvention für die entsprechenden Bauteile
in 1.
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Der
Betrieb oder die Einrückung
der Kupplungen 80, 82 und 84 und der
Bremsen 90 und 92, um die verschiedenen Vorwärts- und
Rückwärtsdrehzahl-
oder -übersetzungsverhältnisse
herzustellen, wird nun mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
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Um
das Rückwärtsübersetzungsverhältnis (RW)
herzustellen, werden die Drehmoment übertragenden Kupplungen und
Bremsen eingerückt
oder aktiviert, wie es in der Wahrheitstabelle von 2 ausgeführt ist.
Wie es in 2 gezeigt ist, werden die erste
Bremse 90, der Aktuator 100 der Einweg- oder Überholkupplungsanordnung 94 der
zweiten zusammengesetzten Bremse 92 und die dritte Zwischenkupplung 84 eingerückt, um
das Rückwärtsübersetzungsverhältnis (RW)
zu erreichen. Wenn, wie es zuvor angemerkt wurde, die zweite zusammengesetzte Bremse 92 eingerückt oder
aktiviert ist, befindet sich der Aktuator 100 in seinem
zweiten Zustand, der die Einweg- oder Überholkupplungsanordnung 94 blockiert und
eine Rotation der zweiten äußeren Welle oder
Hülse 70 und
des vierten Hohlrads 74 in beiden Richtungen blockiert
oder unterbindet.
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In
Neutral transportiert keine der Kupplungen oder Bremsen Drehmoment.
Wie es durch die 0 in 2 angegeben ist, sind in diesem Übersetzungs- oder
Gangzustand die erste Bremse 90 und die zweite zusammengesetzte
Bremse 92 eingerückt,
aber transportieren kein Drehmoment.
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Ein
erstes Vorwärtsübersetzungsverhältnis, das
als 1. (erster Gang) in der Wahrheitstabelle von 2 angegeben
ist, wird erreicht, indem die erste Bremse 90, die zweite
zusammengesetzte Bremse 92 und die erste Zwischenkupplung 80 eingerückt werden.
Es ist zu verstehen, dass, obwohl die Wahrheitstabelle von 2 angibt,
dass die zweite zusammengesetzte Bremse 92 eingerückt oder
aktiviert ist, eine derartige Aktivierung in dem ersten bis fünften Gang
optional ist, da das Überholmerkmal
der Einweg- oder Überholkupplungsanordnung 94 die geeignete
und notwendige mechanische Verbindung und den geeigneten und notwendigen
mechanischen Betrieb bereitstellen wird.
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Das
nächste
Vorwärtsübersetzungsverhältnis, das
als 2. (zweiter Gang) in 2 angegeben ist, wird durch
Einrückung
der ersten Bremse 90, der zweiten Zwischenkupplung 92 und
die optionale Einrückung
der zweiten zusammengesetzten Bremse 92 hergestellt. Das
Schalten von dem ersten Gang in den zweiten Gang erfolgt wie folgt:
Lösen der
ersten Zwischenkupplung 80 und Einrücken der zweiten Zwischenkupplung 82,
während
die Einrückung
der Bremsen 90 und 92 aufrecht erhalten wird.
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Das
nächste Übersetzungsverhältnis, das als
3. (dritter Gang) in der Wahrheitstabelle von 2 angegeben
ist, wird durch optionale Einrückung
der zweiten zusammengesetzten Bremse 92 und Einrückung der ersten
und zweiten Zwischenkupplungen 80 und 82 hergestellt.
Das Schalten von dem zweiten Gang in den dritten Gang erfolgt wie folgt:
die zweite Kupplung 82 und die zweite zusammengesetzte
Bremse 92 bleiben eingerückt, die erste Bremse 90 wird
gelöst,
und die erste Kupplung 80 wird eingerückt.
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Das
nächste
Vorwärtsübersetzungsverhältnis, das
als 4. (vierter Gang) in der Wahrheitstabelle von 2 angegeben
ist, wird durch optionale Einrückung
der zweiten zusammengesetzten Bremse 92 und Einrückung der
zweiten und dritten Zwischenkupplungen 82 und 84 hergestellt.
Das Schalten von dem dritten Gang in den vierten Gang wird wie folgt erreicht:
die Einrückung
der zweiten Kupplung 82 und der zweiten Bremse 92 wird
aufrecht erhalten, die erste Kupplung 80 wird gelöst, und
die dritte Kupplung 84 wird eingerückt.
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Das
nächste
Vorwärtsübersetzungsverhältnis, das
als 5. (fünfter
Gang) in 2 angegeben ist, wird durch
optionale Einrückung
der zweiten zusammengesetzten Bremse 92 und durch Einrückung der ersten
und dritten Zwischenkupplungen 80 und 84 hergestellt.
Das Schalten von dem vierten Gang in den fünften Gang erfolgt wie folgt:
die Einrückung
der dritten Kupplung 84 und der zweiten Bremse 92 wird aufrecht
erhalten, die zweite Kupplung 82 wird gelöst, und
die erste Kupplung 80 wird eingerückt.
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Das
nächste
Vorwärtsübersetzungsverhältnis, das
als 6. (sechster Gang) in der Wahrheitstabelle von 2 angegeben
ist, wird mit der Einrückung der
ersten, zweiten und dritten Zwischenkupplung 80, 82 und 84 hergestellt.
Das Schalten von dem fünften
Gang in den sechsten Gang erfolgt wie folgt: die Einrückung der
Kupplungen 80 und 84 wird aufrecht erhal ten, die
zweite zusammengesetzte Bremse 92, wenn sie eingerückt ist,
wird gelöst,
und die dritte Kupplung 82 wird eingerückt.
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Das
nächste Übersetzungsverhältnis, das als
7. (siebter Gang) in der Wahrheitstabelle von 2 angegeben
ist, wird durch Einrückung
der ersten Bremse 90 und der ersten und dritten Zwischenkupplungen 80, 84 hergestellt.
Das Schalten von dem sechsten Gang in den siebten Gang erfolgt wie
folgt: die Einrückung
der Kupplungen 80 und 84 wird aufrecht erhalten,
die zweite Kupplung 82 wird gelöst, und die erste Bremse 90 wird
eingerückt.
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Das
letzte Vorwärtsübersetzungsverhältnis, das
als 8. (achter Gang) in der Wahrheitstabelle von 2 angegeben
ist, wird durch Einrückung
der ersten Bremse 90 und der zweiten und dritten Zwischenkupplung 82, 84 hergestellt.
Das Schalten von dem siebten Gang in den achten Gang erfolgt wie
folgt: die Einrückung
der dritten Kupplung 84 und der ersten Bremse 90 wird
aufrecht erhalten, die erste Kupplung 80 wird gelöst, und
die zweite Kupplung 82 wird eingerückt.
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Die
vorliegende Erfindung zieht in Betracht, dass Herunterschaltvorgänge der
umgekehrten Folge der entsprechenden Hochschaltvorgänge (wie
sie oben beschrieben wurden) folgen, und dass mehrere Schaltvorgänge mit Überspringen
bei anstehender Leistung, die Schaltvorgänge mit einem einzigen Übergang
sind, möglich
sind, z. B. von 1. nach 3.
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Obgleich
die besten Ausführungsarten
der Erfindung ausführlich
beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese
Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen
zur praktischen Ausführung
der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.