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Für
die Anmeldung wird die Priorität der am 17. Dezember 2007
eingereichten
koreanischen
Patentanmeldung Nr. 10-2007-0132082 beansprucht, deren
gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die
Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges, bei dem
acht Vorwärtsgänge und vier Rückwärtsgänge
erzielt werden, und insbesondere ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges,
bei dem das Gewicht, die Länge und die Herstellungskosten
infolge einer Vereinfachung der Struktur durch Entfernen eines Drehmomentwandlers
reduziert werden.
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Ein
Getriebe eines Fahrzeuges ist zwischen einem Motor und einer Antriebswelle
angeordnet. Das Getriebe wandelt ein Motordrehmoment in ein Drehmoment
und eine Drehzahl um, die für einen Fahrzustand des Fahrzeuges
geeignet sind, und überträgt das Drehmoment und
die Drehzahl auf ein Antriebsrad.
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Das
heißt, das Getriebe erzielt einen Neutralzustand zum Ermöglichen
eines Startens des Motors, Vorwärtsgänge durch
geeignete Änderung des Antriebsdrehmoments des Motors zum
Ermöglichen einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges,
und Rückwärtsgänge durch geeignete Änderung
des Antriebsdrehmoments des Motors zum Ermöglichen einer Rückwärtsbewegung
des Fahrzeuges.
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Getriebe
für Fahrzeuge werden weitgehend in ein Handschaltgetriebe,
bei dem ein Fahrer einen Schaltvorgang direkt durchführt,
und ein Automatikgetriebe eingeteilt, bei dem ein in einer bevorzugten Position
in dem Fahrzeug angeordnetes Erfassungsmittel den Fahrzustand des
Fahrzeuges erfasst und eine Getriebesteuereinrichtung (TCU) den
Schaltvorgang auf der Basis des Fahrzustands automatisch durchführt.
Die Erfindung ist auf ein Automatikgetriebe gerichtet.
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Im
Allgemeinen weist ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges einen Drehmomentwandler,
einen Antriebsstrang, der mit dem Drehmomentwandler verbunden ist
und eine Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen
erzielt, und ein Hydrauliksteuersystem auf, das wahlweise Betriebselemente
des Antriebsstranges entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeuges
betreibt.
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Das
Automatikgetriebe weist auch ein zusammengesetztes Planetengetriebe
auf, das durch Verbinden wenigstens zweier einfacher Planetengetriebe
gebildet wird, um die benötigten mehreren Gänge
zu erreichen. Der Antriebsstrang weist eine Mehrzahl von Reibelementen
auf, und das Hydrauliksteuersystem betreibt wahlweise die Reibelemente des
Antriebsstranges entsprechend dem Fahrzustand.
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Eine
Vielzahl derartiger Antriebsstränge und Hydrauliksteuersysteme
wurden von Fahrzeugherstellern entsprechend ihren eigenen Schemen
entwickelt.
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Gegenwärtig
sind Viergang- und Fünfgang-Automatikgetriebe am häufigsten
auf dem Markt zu finden. Jedoch wurden auch Sechsgang-Automatikgetriebe
realisiert, um das Leistungsübertragungsvermögen
zu erhöhen und den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeuges
zu verbessern.
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Trotz
großartigen Vorzügen hat das Automatikgetriebe
Nachteile in der Effizienz. Gegenwärtig werden Automatikgetriebe,
welche sowohl die ausgezeichnete Effizienz eines Handschaltgetriebes
als auch den Komfort eines Automatikgetriebes haben, hinsichtlich
der Verwendung einer Mehrzahl von Reibelementen (d. h. Kupplungen
und Bremsen) und Schaltautomatisierungsmitteln untersucht, die in
einem herkömmlichen Handschaltgetriebe montiert sind.
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Mit
der Erfindung wird ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges geschaffen,
bei dem sowohl die ausgezeichnete Effizienz eines Handschaltgetriebes als
auch der Komfort eines Automatikgetriebes durch Verwendung einer
Mehrzahl von Reibelementen und Schaltautomatisierungsmitteln, die
in einem herkömmlichen Handschaltgetriebe montiert sind,
und von einfachen Planetengetrieben erreicht werden.
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Ein
Automatikgetriebe eines Fahrzeuges gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann einen
ersten Schaltabschnitt, der drei Zwischendrehzahlen von derselben
Drehzahl wie einer Antriebsdrehzahl, einer erhöhten Drehzahl
und einer Rückwärtsdrehzahl unter Verwendung eines über
einen ersten und einen zweiten variablen Antriebspfad aufgenommenen
Drehmoments abgibt, und einen zweiten Schaltabschnitt aufweisen,
der ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Zahnrad
aufweist, die ein erstes, ein zweites, ein drittes bzw. ein viertes Übersetzungsverhältnis
erzielen und jede von dem ersten Schaltabschnitt aufgenommene Zwischendrehzahl
in vier Enddrehzahlen ändern und diese abgeben.
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Der
erste Schaltabschnitt kann ein erstes, ein zweites und ein drittes
Betriebselement aufweisen, wobei das erste Betriebselement wahlweise
das Drehmoment über den ersten variablen Antriebspfad aufnimmt
oder wahlweise gestoppt wird, das zweite Betriebselement wahlweise
das Drehmoment über den zweiten variablen Antriebspfad
aufnimmt oder wahlweise gestoppt wird, und das dritte Betriebselement
immer als ein Abtriebselement betrieben wird.
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Der
erste Schaltabschnitt kann ein Planetengetriebe sein, das mit einem
Sonnenrad, einem Planetenradträger und einem Hohlrad als
dessen Betriebselemente versehen ist, wobei der Planetenradträger
als das erste Betriebselement betrieben wird, das Sonnenrad als
das zweite Betriebselement betrieben wird, und das Hohlrad als das
dritte Betriebselement betrieben wird.
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Der
erste Schaltabschnitt kann ferner eine erste Kupplung, die wahlweise
das Drehmoment über den ersten variablen Antriebspfad an
das erste Betriebselement überträgt, eine zweite
Kupplung, die das Drehmoment über den zweiten variablen
Antriebspfad an das zweite Betriebselement überträgt, eine
erste Bremse, die wahlweise das zweite Betriebselement stoppt, und
eine zweite Bremse aufweisen, die wahlweise das erste Betriebselement
stoppt.
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Die
Zwischendrehzahlen des ersten Schaltabschnitts können wahlweise über
einen dritten und einen vierten variablen Antriebspfad an den zweiten Schaltabschnitt übertragen
werden.
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Der
zweite Schaltabschnitt kann eine erste Antriebswelle, welche die
Zwischendrehzahlen des ersten Schaltabschnitts über den
dritten variablen Antriebspfad aufnimmt, eine zweite Antriebswelle, welche
die erste Antriebswelle durchdringt und die Zwischendrehzahlen des ersten
Schaltabschnitts über den vierten variablen Antriebspfad
aufnimmt, eine erste Zwischenwelle, die parallel zu der ersten und
der zweiten Antriebswelle angeordnet ist und wahlweise mit der ersten
und der zweiten Antriebswelle derart verbunden ist, dass das erste
und das zweite Übersetzungsverhältnis erzielt
werden, und eine zweite Zwischenwelle aufweisen, die parallel zu der
ersten und der zweiten Antriebswelle angeordnet ist und wahlweise
mit der ersten und der zweiten Antriebswelle derart verbunden ist,
dass das dritte und das vierte Übersetzungsverhältnis
erzielt werden.
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Eine
erste Synchronisiereinrichtung, die mit dem ersten und dem zweiten
Zahnrad versehen ist, kann an der ersten Zwischenwelle angeordnet
sein, und eine zweite Synchronisiereinrichtung, die mit dem dritten
und dem vierten Zahnrad versehen ist, kann an der zweiten Zwischenwelle
angeordnet sein.
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Die
erste Antriebswelle kann mit einem ersten Antriebsrad versehen sein,
das einstückig daran ausgebildet ist, und die zweite Antriebswelle
kann mit einem zweiten Antriebsrad versehen sein, das einstückig
daran ausgebildet ist, wobei das erste Antriebsrad mit dem ersten
und dem dritten Zahnrad in Eingriff steht, und das zweite Antriebsrad
mit dem zweiten und dem vierten Zahnrad in Eingriff steht.
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Die
erste Synchronisiereinrichtung kann eine erste Muffe, die wahlweise
das erste Zahnrad mit der ersten Zwischenwelle verbindet, und eine
zweite Muffe aufweisen, die wahlweise das zweite Zahnrad mit der
ersten Zwischenwelle verbindet.
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Die
zweite Synchronisiereinrichtung kann eine dritte Muffe, die wahlweise
das dritte Zahnrad mit der zweiten Zwischenwelle verbindet, und
eine vierte Muffe aufweisen, die wahlweise das vierte Zahnrad mit
der zweiten Zwischenwelle verbindet.
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Der
zweite Schaltabschnitt kann ferner ein erstes Übertragungsantriebsrad,
das einstückig mit der ersten Zwischenwelle ausgebildet
ist, ein zweites Übertragungsantriebsrad, das einstückig
mit der zweiten Zwischenwelle ausgebildet ist, und ein Übertragungsabtriebsrad
aufweisen, das mit dem ersten und dem zweiten Übertragungsantriebsrad
in Eingriff steht und eine Enddrehzahl abgibt.
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Das
Automatikgetriebe kann ferner eine dritte Kupplung, die wahlweise
die Zwischendrehzahl des ersten Schaltabschnitts über den
dritten variablen Antriebspfad an den zweiten Schaltabschnitt überträgt,
und eine vierte Kupplung aufweisen, die wahlweise die Zwischendrehzahl
des ersten Schaltabschnitts über den vierten variablen
Antriebspfad an den zweiten Schaltabschnitt überträgt.
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Die
erste, die zweite, die dritte und die vierte Kupplung und die erste
und die zweite Bremse können an einem äußeren
Abschnitt des ersten Schaltabschnitts angeordnet sein.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Automatikgetriebes eines Fahrzeuges gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 ein
Blockdiagramm eines Systems zum Betreiben eines Automatikgetriebes
eines Fahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung; und
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3 eine
Betriebstabelle für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung wird eine beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung ausführlich beschrieben.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Automatikgetriebes eines Fahrzeuges
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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Ein
Automatikgetriebe eines Fahrzeuges gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist einen
ersten Schaltabschnitt T1, der Zwischendrehzahlen zweier Vorwärtsgänge
und eines Rückwärtsganges abgibt, und einen zweiten
Schaltabschnitt T2 auf, der jede von dem ersten Schaltabschnitt
T1 aufgenommene Zwischendrehzahl in vier Enddrehzahlen ändert
und diese abgibt.
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Der
erste Schaltabschnitt T1 ist ein einfaches Planetengetriebe und
weist ein Sonnenrad S, das an seinem mittleren Abschnitt angeordnet
ist, einen Planetenradträger PC, der eine Mehrzahl von
Planetenrädern P trägt, die mit dem Sonnenrad
S in Eingriff stehen, und ein Hohlrad R auf, das mit der Mehrzahl von
Planetenrädern P in Eingriff steht.
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Das
Sonnenrad S und der Planetenradträger PC werden wahlweise
als ein Antriebselement und ein feststehendes Element betrieben,
und das Hohlrad R wird immer als ein Abtriebselement betrieben.
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Daher
sind der Planetenradträger PC und das Sonnenrad S wahlweise
durch Zwischenschalten einer ersten bzw. einer zweiten Kupplung
C1 und C2 als Reibelemente mit einem Motor ENG verbunden und nehmen
ein Drehmoment über einen ersten bzw. einen zweiten variablen
Antriebspfad VIP1 und VIP2 auf.
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Außerdem
sind das Sonnenrad S und der Planetenradträger PC wahlweise
durch Zwischenschalten einer ersten bzw. einer zweiten Bremse B1 und
B2 mit einem Getriebegehäuse H verbunden und arbeiten als
feststehende Elemente. Das Hohlrad R ist mit einem ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 fest verbunden.
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Daher
sind, wenn die erste und die zweite Kupplung C1 und C2 gleichzeitig
betrieben werden, alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts
T1 in einem Sperrzustand, und eine Drehzahl, welche dieselbe wie
eine Antriebsdrehzahl ist, wird über den ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 abgegeben.
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Wenn
das Sonnenrad S durch den Betrieb der ersten Bremse B1 in einem
Zustand, in dem das Drehmoment durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 über
den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an den ersten Schaltabschnitt
T1 eingegeben wird, als feststehendes Element betrieben wird, wird
eine Rückwärtsdrehzahl, deren Richtung entgegengesetzt
zu der Antriebsdrehzahl ist, über den ersten Zwischenabtriebspfad
MOP1 abgegeben.
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Der
zweite Schaltabschnitt T2 ändert drei Zwischendrehzahlen
des ersten Schaltabschnitts T1, die über zwei variable
Antriebspfade VIP3 bzw. VIP4 aufgenommen werden, in vier Enddrehzahlen
und gibt diese über einen Endabtriebspfad OP ab.
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Zu
diesem Zweck weist der zweite Schaltabschnitt T2 wie bei einem herkömmlichen
Handschaltgetriebe eine Mehrzahl von Zahnrädern und Synchronisiereinrichtungen
auf, die an einer Mehrzahl von Wellen angeordnet sind und eine Mehrzahl
von Übersetzungsverhältnissen erzielen.
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Der
zweite Schaltabschnitt T2 weist eine erste und eine zweite Antriebswelle 2 und 6 und
eine erste und eine zweite Zwischenwelle 10 und 16 auf.
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Die
erste Antriebswelle 2 hat einen Hohlraum, wobei ein vorderer
Abschnitt der ersten Antriebswelle 2 durch Zwischenschalten
einer dritten Kupplung C3 mit dem ersten Zwischenabtriebspfad MOP1
des ersten Schaltabschnitts T1 verbunden ist, um wahlweise die Zwischendrehzahlen
des ersten Schaltabschnitts T1 über den dritten variablen
Antriebspfad VIP3 aufzunehmen, und wobei ein hinterer Abschnitt
der ersten Antriebswelle 2 einstückig mit einem
ersten Antriebsrad 4 ausgebildet ist.
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Die
zweite Antriebswelle 6 durchdringt den Hohlraum der ersten
Antriebswelle 2, wobei ein vorderer Abschnitt der zweiten
Antriebswelle 6 durch Zwischenschalten einer vierten Kupplung
C4 mit dem ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 des ersten Schaltabschnitts
T1 verbunden ist, um wahlweise die Zwischendrehzahlen des ersten
Schaltabschnitts T1 über den vierten variablen Antriebspfad
VIP4 aufzunehmen, und wobei ein hinterer Abschnitt der zweiten Antriebswelle 6 einstückig
mit einem zweiten Antriebsrad 8 verbunden ist.
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Die
erste Zwischenwelle 10 ist parallel zu der ersten und der
zweiten Antriebswelle 2 und 6 und in einem vorbestimmten
Abstand von diesen angeordnet. Eine erste Synchronisiereinrichtung
SYN1 mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad 12 und 14 ist an
der ersten Zwischenwelle 10 angeordnet, und ein erstes Übertragungsantriebsrad 21 ist
einstückig mit einem hinteren Abschnitt der ersten Zwischenwelle 10 ausgebildet.
Daher werden die Enddrehzahlen über den zweiten Zwischenabtriebspfad
MOP2 abgegeben.
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Die
erste Synchronisiereinrichtung SYN1 weist eine erste und eine zweite
Muffe SL11 und SL12 auf. Wenn die erste Muffe SL11 betätigt
wird, ist die erste Zwischenwelle 10 mit dem ersten Zahnrad 12 verbunden,
und wenn die zweite Muffe SL12 betätigt wird, ist die erste
Zwischenwelle 10 mit dem zweiten Zahnrad 14 verbunden.
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Da
das erste Zahnrad 12 mit dem ersten Antriebsrad 4 in
Eingriff steht und das zweite Zahnrad 14 mit dem zweiten
Antriebsrad 8 in Eingriff steht, bilden das erste Antriebsrad 4,
das erste Zahnrad 12 und die erste Muffe SL11 einen ersten
Schaltpfad D1, und das zweite Antriebsrad 8, das zweite
Zahnrad 14 und die zweite Muffe SL12 bilden einen zweiten Schaltpfad
D2.
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Die
zweite Zwischenwelle 16 ist parallel zu der ersten und
der zweiten Antriebswelle 2 und 6 und in einem
vorbestimmten Abstand von diesen angeordnet. Eine zweite Synchronisiereinrichtung
SYN2 mit einem dritten und einem vierten Zahnrad 18 und 20 ist
an der zweiten Zwischenwelle 16 angeordnet, und ein zweites Übertragungsantriebsrad 22 ist
einstückig mit einem hinteren Abschnitt der zweiten Zwischenwelle 16 ausgebildet.
Daher werden die Enddrehzahlen über den dritten Zwischenabtriebspfad MOP3
abgegeben.
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Die
zweite Synchronisiereinrichtung SYN2 weist eine dritte und eine
vierte Muffe SL21 und SL22 auf. Wenn die dritte Muffe SL21 betätigt
wird, ist die zweite Zwischenwelle 16 mit dem dritten Zahnrad 18 verbunden,
und wenn die vierte Muffe SL22 betätigt wird, ist die zweite
Zwischenwelle 16 mit dem vierten Zahnrad 20 verbunden.
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Da
das dritte Zahnrad 19 mit dem ersten Antriebsrad 4 in
Eingriff steht und das vierte Zahnrad 20 mit dem zweiten
Antriebsrad 8 in Eingriff steht, bilden das erste Antriebsrad 4,
das dritte Zahnrad 18 und die dritte Muffe SL21 einen dritten
Schaltpfad D3, und das zweite Antriebsrad 8, das vierte
Zahnrad 20 und die vierte Muffe SL22 bilden einen vierten
Schaltpfad D4.
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Eine
Antriebswelle 26, die einstückig mit einem Übertragungsabtriebsrad 24 ausgebildet
ist, das mit dem ersten und dem zweiten Übertragungsantriebsrad 21 und 22 in
Eingriff steht, ist mit dem Endabtriebspfad OP verbunden, um ein
Antriebsrad über eine Differentialvorrichtung (nicht gezeigt)
anzutreiben.
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Betätigungseinrichtungen
(nicht gezeigt), welche die jeweiligen Muffen SL11, SL12, SL21 und SL22
antreiben, die in der ersten und der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN1 und SYN2 verwendet werden, werden von einer Getriebesteuereinrichtung
angetrieben.
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Die
Betätigungseinrichtungen können mittels eines
Elektromotors oder durch Aufnehmen von Hydraulikdruck von einem
Hydrauliksteuersystem angetrieben werden. Die Strukturen und Antriebsverfahren
derartiger Betätigungseinrichtungen sind für einen
technisch versierten Fachmann wohlbekannt, so dass eine ausführliche
Beschreibung weggelassen wird.
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Die
Bezugszeichen 34 und 36 in 1 bezeichnen
eine Hydraulikpumpe bzw. eine Parkvorrichtung.
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2 ist
ein Blockdiagramm eines Systems zum Betreiben eines Automatikgetriebes
eines Fahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
Erfindung.
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Wie
in 2 gezeigt, weist ein System zum Betreiben eines
Automatikgetriebes eines Fahrzeuges gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40,
der eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst, einen Drosselöffnungssensor 42,
der eine Drosselöffnung erfasst, einen Sperrschalter 44,
der einen Schaltbereich erfasst, und eine Getriebesteuereinrichtung TCU
auf, welche die von den jeweiligen Sensoren 40 und 42 und
dem Sperrschalter 44 empfangenen Informationen analysiert
und die erste, die zweite, die dritte und die vierte Kupplung C1,
C2, C3 und C4, die erste und die zweite Bremse B1 und B2, und die
erste und die zweite Synchronisiereinrichtung SYN1 und SYN2 steuert.
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Die
erste, die zweite, die dritte und die vierte Kupplung C1, C2, C3
und C4 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 können
an einem äußeren Abschnitt des ersten Schaltabschnitts
T1 angeordnet sein.
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Wenn
die Reibelemente an dem äußeren Abschnitt des
ersten Schaltabschnitts T1 angeordnet sind, kann die Länge
des Getriebes reduziert werden, und die an den Reibelementen erzeugte
Reibungswärme kann effizient an die Außenseite
des Getriebegehäuses H abgegeben werden.
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Außerdem
umfasst der Betriebsdruck der Reibelemente, die mit einer Mehrzahl
von nassen Reibscheiben versehen sind, einen Zuführdruck
und einen Zentrifugaldruck. Wenn die Radien der Reibelemente vergrößert
werden, wird auch der Zentrifugaldruck erhöht. Daher kann
der den Reibelementen zugeführte Zuführdruck reduziert
werden, und dementsprechend kann auch die Kapazität der
Hydraulikpumpe reduziert werden.
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3 ist
eine Betriebstabelle für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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Im
ersten Vorwärtsgang F1 werden die erste, die zweite und
die dritte Kupplung C1, C2 und C3 und die erste Muffe SL11 der ersten
Synchronisiereinrichtung SYN1 betrieben, im zweiten Vorwärtsgang
F2 werden die erste, die zweite und die vierte Kupplung C1, C2 und
C4 und die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 betrieben, im dritten Vorwärtsgang F3 werden die erste,
die zweite und die dritte Kupplung C1, C2 und C3 und die dritte
Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2 betrieben,
und im vierten Vorwärtsgang F4 werden die erste, die zweite
und die vierte Kupplung C1, C2 und C4 und die vierte Muffe SL22
der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2 betrieben.
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Außerdem
werden im fünften Vorwärtsgang F5 die erste und
die dritte Kupplung C1 und C3, die erste Bremse B1, und die erste
Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 betrieben, im
sechsten Vorwärtsgang F6 werden die erste und die vierte Kupplung
C1 und C4, die erste Bremse B1, und die zweite Muffe SL12 der ersten
Synchronisiereinrichtung SYN1 betrieben, im siebten Vorwärtsgang
F7 werden die erste und die dritte Kupplung C1 und C3, die erste
Bremse B1, und die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 betrieben, und im achten Vorwärtsgang F8 werden die
erste und die vierte Kupplung C1 und C4, die erste Bremse B1, und
die vierte Muffe SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2
betrieben.
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Ferner
werden im ersten Rückwärtsgang R1 die zweite und
die dritte Kupplung C2 und C3, die zweite Bremse B2, und die erste
Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 betrieben, im zweiten
Rückwärtsgang R2 werden die zweite und die vierte
Kupplung C2 und C4, die zweite Bremse B2, und die zweite Muffe SL12
der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 betrieben, im dritten Rückwärtsgang
R3 werden die zweite und die dritte Kupplung C2 und C3, die zweite
Bremse B2, und die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2
betrieben, und im vierten Rückwärtsgang R4 werden
die zweite und die vierte Kupplung C2 und C4, die zweite Bremse
B2, und die vierte Muffe SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 betrieben.
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Nachfolgend
werden die Schaltvorgänge in einem Automatikgetriebe eines
Fahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung ausführlich beschrieben.
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ERSTER VORWÄRTSGANG
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Im
ersten Vorwärtsgang F1 betreibt die Getriebesteuereinrichtung
TCU die erste, die zweite und die dritte Kupplung C1, C2 und C3,
und die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
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In
diesem Falle sind, da das Drehmoment durch den Betrieb der ersten
und der zweiten Kupplung C1 und C2 über den ersten und
den zweiten variablen Antriebspfad VIP1 und VIP2 an den ersten Schaltabschnitt
T1 eingegeben wird, alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts
T1 im Sperrzustand, und eine Drehzahl, welche dieselbe wie die Antriebsdrehzahl
ist, wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird dieselbe Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1 durch
den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den dritten variablen
Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 verbindet
den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem ersten Schaltpfad
D1, und der erste Vorwärtsgang F1 wird erzielt.
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Der
erste Vorwärtsgang F1 wird über den zweiten Zwischenabtriebspfad
MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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ZWEITER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des ersten Vorwärtsganges
F1 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die dritte Kupplung C3 und die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die vierte Kupplung C4 und die zweite Muffe
SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
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In
diesem Falle sind, da das Drehmoment durch den Betrieb der ersten
und der zweiten Kupplung C1 und C2 über den ersten und
den zweiten variablen Antriebspfad VIP1 und VIP2 an den ersten Schaltabschnitt
T1 eingegeben wird, alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts
T1 im Sperrzustand, und eine Drehzahl, welche dieselbe wie die Antriebsdrehzahl
ist, wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird dieselbe Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1 durch
den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den vierten variablen
Antriebspfad VIP4 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1 verbindet
den vierten variablen Antriebspfad VIP4 mit dem zweiten Schaltpfad
D2, und der zweite Vorwärtsgang F2 wird erzielt.
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Der
zweite Vorwärtsgang F2 wird über den zweiten Zwischenabtriebspfad
MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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DRITTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des zweiten Vorwärtsganges
F2 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die vierte Kupplung C4 und die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe
SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
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In
diesem Falle sind, da das Drehmoment durch den Betrieb der ersten
und der zweiten Kupplung C1 und C2 über den ersten und
den zweiten variablen Antriebspfad VIP1 und VIP2 an den ersten Schaltabschnitt
T1 eingegeben wird, alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts
T1 im Sperrzustand, und eine Drehzahl, welche dieselbe wie die Antriebsdrehzahl
ist, wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird dieselbe Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1 durch
den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den dritten variablen
Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2
verbindet den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem dritten
Schaltpfad D3, und der dritte Vorwärtsgang F3 wird erzielt.
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Der
dritte Vorwärtsgang F3 wird über den dritten Zwischenabtriebspfad
MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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VIERTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des dritten Vorwärtsganges
F3 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 frei und betreibt die vierte Kupplung C4 und die vierte Muffe
SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
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In
diesem Falle sind, da das Drehmoment durch den Betrieb der ersten
und der zweiten Kupplung C1 und C2 über den ersten und
den zweiten variablen Antriebspfad VIP1 und VIP2 an den ersten Schaltabschnitt
T1 eingegeben wird, alle Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts
T1 im Sperrzustand, und eine Drehzahl, welche dieselbe wie die Antriebsdrehzahl
ist, wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird dieselbe Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades MOP1 durch
den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den vierten variablen
Antriebspfad VIP4 an den zweiten Schaltabschnitt T2 eingegeben.
Die vierte Muffe SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2
verbindet den vierten variablen Antriebspfad VIP4 mit dem vierten
Schaltpfad D4, und der vierte Vorwärtsgang F4 wird erzielt.
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Der
vierte Vorwärtsgang F4 wird über den dritten Zwischenabtriebspfad
MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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FÜNFTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des vierten Vorwärtsganges
F4 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die zweite und die vierte Kupplung C2 und C4 und die vierte Muffe
SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2 frei und betreibt
die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1 und die erste Muffe
SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
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In
diesem Falle wird das Sonnenrad S durch den Betrieb der ersten Bremse
B1 als feststehendes Element in einem Zustand betrieben, in dem
das Drehmoment durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 über
den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an den ersten Schaltabschnitt
T1 eingegeben wird. Daher wird die erhöhte Drehzahl, die
schneller als die Antriebsdrehzahl ist, über den ersten
Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die erhöhte Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades
MOP1 durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 über den
dritten variablen Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt
T2 eingegeben. Die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 verbindet den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem ersten Schaltpfad
D1, und der fünfte Vorwärtsgang F5 wird erzielt.
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Der
fünfte Vorwärtsgang F5 wird über den zweiten
Zwischenabtriebspfad MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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SECHSTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des fünften
Vorwärtsganges F5 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung
TCU die dritte Kupplung C3 und die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die vierte Kupplung C4 und die zweite Muffe
SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
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In
diesem Falle wird das Sonnenrad S durch den Betrieb der ersten Bremse
B1 als feststehendes Element in einem Zustand betrieben, in dem
das Drehmoment durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 über
den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an den ersten Schaltabschnitt
T1 eingegeben wird. Daher wird die erhöhte Drehzahl, die
schneller als die Antriebsdrehzahl ist, über den ersten
Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die erhöhte Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades
MOP1 durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den
vierten variablen Antriebspfad VIP4 an den zweiten Schaltabschnitt
T2 eingegeben. Die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 verbindet den vierten variablen Antriebspfad VIP4 mit dem zweiten Schaltpfad
D2, und der sechste Vorwärtsgang F6 wird erzielt.
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Der
sechste Vorwärtsgang F6 wird über den zweiten
Zwischenabtriebspfad MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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SIEBTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des sechsten Vorwärtsganges
F6 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die vierte Kupplung C4 und die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe
SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
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In
diesem Falle wird das Sonnenrad S durch den Betrieb der ersten Bremse
B1 als feststehendes Element in einem Zustand betrieben, in dem
das Drehmoment durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 über
den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an den ersten Schaltabschnitt
T1 eingegeben wird. Daher wird die erhöhte Drehzahl, die
schneller als die Antriebsdrehzahl ist, über den ersten
Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die erhöhte Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades
MOP1 durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den
dritten variablen Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt
T2 eingegeben. Die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 verbindet den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem dritten
Schaltpfad D3, und der siebte Vorwärtsgang F7 wird erzielt.
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Der
siebte Vorwärtsgang F7 wird über den dritten Zwischenabtriebspfad
MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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ACHTER VORWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des siebten Vorwärtsganges
F7 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 frei und betreibt die vierte Kupplung C4 und die vierte Muffe
SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
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In
diesem Falle wird das Sonnenrad S durch den Betrieb der ersten Bremse
B1 als feststehendes Element in einem Zustand betrieben, in dem
das Drehmoment durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 über
den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an den ersten Schaltabschnitt
T1 eingegeben wird. Daher wird die erhöhte Drehzahl, die
schneller als die Antriebsdrehzahl ist, über den ersten
Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die erhöhte Drehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades
MOP1 durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den
vierten variablen Antriebspfad VIP4 an den zweiten Schaltabschnitt
T2 eingegeben. Die vierte Muffe SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 verbindet den vierten variablen Antriebspfad VIP4 mit dem vierten
Schaltpfad D4, und der achte Vorwärtsgang F8 wird erzielt.
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Der
achte Vorwärtsgang F8 wird über den dritten Zwischenabtriebspfad
MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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ERSTER RÜCKWÄRTSGANG
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Im
ersten Rückwärtsgang R1 betreibt die Getriebesteuereinrichtung
TCU die zweite und die dritte Kupplung C2 und C3, die zweite Bremse
B2 und die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
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In
diesem Falle wird der Planetenradträger PC durch den Betrieb
der zweiten Bremse B2 als feststehendes Element in einem Zustand
betrieben, in dem das Drehmoment durch den Betrieb der zweiten Kupplung
C2 über den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 an den
ersten Schaltabschnitt T1 eingegeben wird. Daher wird die Rückwärtsdrehzahl, deren
Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Antriebsdrehzahl ist, über
den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die Rückwärtsdrehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades
MOP1 durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den
dritten variablen Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt
T2 eingegeben. Die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 verbindet den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem ersten Schaltpfad
D1, und der erste Rückwärtsgang R1 wird erzielt.
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Der
erste Rückwärtsgang R1 wird über den zweiten
Zwischenabtriebspfad MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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ZWEITER RÜCKWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des ersten Rückwärtsganges
R1 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die dritte Kupplung C3 und die erste Muffe SL11 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die vierte Kupplung C4 und die zweite Muffe
SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung SYN1.
-
In
diesem Falle wird der Planetenradträger PC durch den Betrieb
der zweiten Bremse B2 als feststehendes Element in einem Zustand
betrieben, in dem das Drehmoment durch den Betrieb der zweiten Kupplung
C2 über den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 an den
ersten Schaltabschnitt T1 eingegeben wird. Daher wird die Rückwärtsdrehzahl, deren
Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Antriebsdrehzahl ist, über
den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
-
Außerdem
wird die Rückwärtsdrehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades
MOP1 durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den
vierten variablen Antriebspfad VIP4 an den zweiten Schaltabschnitt
T2 eingegeben. Die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 verbindet den vierten variablen Antriebspfad VIP4 mit dem zweiten Schaltpfad
D2, und der zweite Rückwärtsgang R2 wird erzielt.
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Der
zweite Rückwärtsgang R2 wird über den zweiten
Zwischenabtriebspfad MOP2 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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DRITTER RÜCKWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des zweiten Rückwärtsganges
R2 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die vierte Kupplung C4 und die zweite Muffe SL12 der ersten Synchronisiereinrichtung
SYN1 frei und betreibt die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe
SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
-
In
diesem Falle wird der Planetenradträger PC durch den Betrieb
der zweiten Bremse B2 als feststehendes Element in einem Zustand
betrieben, in dem das Drehmoment durch den Betrieb der zweiten Kupplung
C2 über den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 an den
ersten Schaltabschnitt T1 eingegeben wird. Daher wird die Rückwärtsdrehzahl, deren
Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Antriebsdrehzahl ist, über
den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
-
Außerdem
wird die Rückwärtsdrehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades
MOP1 durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den
dritten variablen Antriebspfad VIP3 an den zweiten Schaltabschnitt
T2 eingegeben. Die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 verbindet den dritten variablen Antriebspfad VIP3 mit dem dritten
Schaltpfad D3, und der dritte Rückwärtsgang R3 wird
erzielt.
-
Der
dritte Rückwärtsgang R3 wird über den dritten
Zwischenabtriebspfad MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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VIERTER RÜCKWÄRTSGANG
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Zustand des dritten Rückwärtsganges
R3 erhöht wird, gibt die Getriebesteuereinrichtung TCU
die dritte Kupplung C3 und die dritte Muffe SL21 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 frei und betreibt die vierte Kupplung C4 und die vierte Muffe
SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung SYN2.
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In
diesem Falle wird der Planetenradträger PC durch den Betrieb
der zweiten Bremse B2 als feststehendes Element in einem Zustand
betrieben, in dem das Drehmoment durch den Betrieb der zweiten Kupplung
C2 über den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 an den
ersten Schaltabschnitt T1 eingegeben wird. Daher wird die Rückwärtsdrehzahl, deren
Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Antriebsdrehzahl ist, über
den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben.
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Außerdem
wird die Rückwärtsdrehzahl des ersten Zwischenabtriebspfades
MOP1 durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den
vierten variablen Antriebspfad VIP4 an den zweiten Schaltabschnitt
T2 eingegeben. Die vierte Muffe SL22 der zweiten Synchronisiereinrichtung
SYN2 verbindet den vierten variablen Antriebspfad VIP4 mit dem vierten
Schaltpfad D4, und der vierte Rückwärtsgang R4 wird
erzielt.
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Der
vierte Rückwärtsgang R4 wird über den dritten
Zwischenabtriebspfad MOP3 und den Endabtriebspfad OP abgegeben.
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Im
Vergleich zu einem herkömmlichen Getriebe kann gemäß der
Erfindung die Struktur durch Entfernen eines Drehmomentwandlers
vereinfacht werden, das Gewicht und die Herstellungskosten können
reduziert werden, und insbesondere kann der Kraftstoffverbrauch
infolge der Erhöhung der Leistungsübertragungseffizienz
verbessert werden.
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Da
alle Reibelemente an dem äußeren Abschnitt des
ersten Schaltabschnitts angeordnet sind, kann die Länge
des Getriebes verringert werden. Daher kann das Getriebe in einem
FF-(Flexible Fuel)Fahrzeug montiert werden. Da der Zentrifugaldruck
erhöht wird, wird die Kapazität einer Hydraulikpumpe
reduziert, und die Emission von Reibungswärme kann erhöht
werden.
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Da
die acht Vorwärtsgänge und die vier Rückwärtsgänge
mittels einer einfachen Struktur erzielt werden können,
kann das Getriebe in Personenkraftwagen und Dieselfahrzeugen mit
hoher Belastung und hoher Kapazität angewendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 10-2007-0132082 [0001]