DE102008033666A1

DE102008033666A1 - 8-Ganggetriebe

Info

Publication number: DE102008033666A1
Application number: DE102008033666A
Authority: DE
Inventors: Scott H. Ypsilanti Wittkopp; James M. Belleville Hart; Andrew W. Saline Phillips; Clinton E. Monroe Carey; Madhusudan West Bloomfield Raghavan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2028-07-18
Also published as: CN101349332B; US20090023537A1; CN101349332A; US7731622B2; DE102008033666B4

Abstract

Das Getriebe weist mehrere Elemente auf, die in Antriebssträngen verwendbar sind, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen. Das Getriebe umfasst drei Planetenradsätze, sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen, eine feste Verbindung und ein auf Masse gelegtes Element. Der Antriebsstrang umfasst eine Maschine und einen Drehmomentwandler, der ständig mit einem der Planetenradelemente verbunden ist, und ein Abtriebselement, das ständig mit einem anderen der Planetenradelemente verbunden ist. Die sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen stellen Verbindungen zwischen verschiedenen Zahnradelementen und dem Getriebegehäuse bereit und sind in Kombinationen von dreien betreibbar, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang herzustellen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lastschaltgetriebe mit drei Planetenradsätzen, die durch sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen gesteuert werden, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Pkw umfassen einen Antriebsstrang, der aus einer Maschine, einem Mehrganggetriebe und einem Differential- oder Achsantrieb besteht. Das Mehrganggetriebe erhöht den Gesamtbetriebsbereich des Fahrzeugs, indem es zulässt, dass die Maschine ihren Drehmomentbereich mehrmals durchlaufen kann. Die Anzahl von Vorwärtsgängen, die in dem Getriebe verfügbar ist, bestimmt die Häufigkeit, mit der der Drehmomentbereich der Maschine wiederholt durchlaufen werden kann. Frühe Automatikgetriebe wiesen zwei Drehzahlbereiche auf. Dies begrenzte den gesamten Drehzahlbereich des Fahrzeugs stark und erforderte daher eine relativ große Maschine, die einen breiten Drehzahl- und Drehmomentbereich erzeugen konnte. Dies führte dazu, dass die Maschine während der Fahrt bei einem spezifischen Kraftstoffverbrauchspunkt arbeitete, der nicht der Punkt mit der höchsten Wirtschaftlichkeit war. Daher waren von Hand geschaltete Getriebe (Vorgelegewellengetriebe) am beliebtesten.
Mit dem Aufkommen von Drei- und Viergang-Automatikgetrieben nahm die Beliebtheit des automatisch schaltenden (Planetenrad-)Getriebes bei den Autofahrern zu. Diese Getriebe verbesserten das Betriebsverhalten und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs. Die erhöhte Anzahl von Gängen verringert die Stufengröße zwischen Übersetzungsverhältnissen und verbessert daher die Schaltqualität des Getriebes, indem es die Gangwechsel für den Bediener bei normaler Fahrzeugbeschleunigung im Wesentlichen nicht wahrnehmbar macht.
Sechsganggetriebe bieten mehrere Vorteile gegenüber Vier- und Fünfganggetrieben, die eine verbesserte Fahrzeugbeschleunigung und eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit einschließen. Während viele Lkw Lastschaltgetriebe mit sechs oder mehr Vorwärtsgängen anwenden, werden Pkw aufgrund der Größe und Komplexität dieser Getriebe noch mit Drei- und Viergang-Automatikgetrieben und relativ wenigen Fünf- oder Sechsgangeinrichtungen hergestellt.
Sieben-, Acht- und Neunganggetriebe bieten weitere Verbesserungen bei der Beschleunigung und Kraftstoffwirtschaftlichkeit gegenüber Sechsganggetrieben. Wie bei den oben diskutierten Sechsganggetrieben ist jedoch die Entwicklung von Sieben-, Acht- und Neunganggetrieben aufgrund der Komplexität, Größe und Kosten verhindert worden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Getriebe bereitzustellen, das drei Planetenradsätze aufweist, die gesteuert werden, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
Die Familie von Getrieben der vorliegenden Erfindung weist drei Planetenradsätze auf, von denen jeder ein erstes, zweites und drittes Element auf weist, wobei die Elemente ein Sonnenrad, ein Hohlrad oder eine Planetenträgeranordnung in beliebiger Reihenfolge umfassen können.
Um in dieser Beschreibung und den Ansprüchen auf die ersten, zweiten und dritten Zahnradsätze Bezug zu nehmen, können diese Sätze in jeder Reihenfolge in den Zeichnungen (d. h. von links nach rechts, von rechts nach links, usw.) mit "erstes" bis "drittes" gezählt sein. Zusätzlich können das erste, zweite oder dritte Element jedes Zahnradsatzes in den Zeichnungen für jeden Zahnradsatz in beliebiger Reihenfolge mit "erstes" bis "drittes" gezählt sein (d. h. von oben nach unten, von unten nach oben usw.).
Jeder Träger kann entweder ein Einzelplanetenträger (einfach) oder ein Doppelplanetenträger (zusammengesetzt) sein. Ausführungsformen mit langen Planetenrädern sind ebenfalls möglich.
Ein Verbindungselement verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes.
Das erste Element des ersten Planetenradsatzes ist ständig mit einem feststehenden Element (Getriebegehäuse/Getriebekasten) verbunden. Das Antriebselement ist ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Das Abtriebselement ist ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Bremse, verbindet das zweite Element des dritten Planetenradsatzes selektiv mit einem feststehenden Element (Getriebegehäuse/Getriebekasten).
Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, verbindet das zweite Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes. Alternativ verbindet eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Bremse, das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit einem feststehenden Element (Getriebegehäuse/Getriebekasten).
Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, verbindet das zweite Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten oder zweiten Element des dritten Planetenradsatzes.
Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, verbindet das dritte Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes.
Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, verbindet das erste Element des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes.
Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, verbindet das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten oder zweiten Element des dritten Planetenradsatzes.
Die sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen sind in Kombinationen von dreien selektiv einrückbar, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zu erhalten.
Durch geeignetes Wählen der Zähneverhältnisse der Planetenradsätze kann eine Vielfalt von Drehzahlverhältnissen und Verhältnisspreizungen verwirklicht werden.
Die obigen Merkmale und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen leichter offensichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, gemäß der vorliegenden Erfindung;
1b ist eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften des in 1a gezeigten Antriebsstrangs veranschaulichen;
1c ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs von 1a, dargestellt in Hebeldiagrammform;
2a ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, gemäß der vorliegenden Erfindung;
2b ist eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften des in 2a gezeigten Antriebsstrangs veranschaulichen; und
2c ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs von 2a, dargestellt in Hebeldiagrammform.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend auf die Zeichnungen ist in 1a ein Antriebsstrang 10 mit einer herkömmlichen Maschine und Drehmomentwandler 12, einem Planetengetriebe 14 und einem herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 gezeigt. Die Maschine 12 kann unter Verwendung verschiedener Arten von Kraftstoff mit Leistung beaufschlagt werden, um den Wirkungsgrad und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit einer bestimmten Anwendung zu verbessern. Derartige Kraftstoffe können beispielsweise Benzin; Diesel; Ethanol; Dimethylether usw. umfassen.
Das Planetengetriebe 14 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit der Maschine 12 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 18 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 18 umfasst drei Planetenradsätze 20, 30 und 40.
Der Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 22, ein Hohlrad 24 und eine Planetenträgeranordnung 26. Die Planetenträgeranordnung 26 umfasst mehrere Planetenräder 27, 28, die drehbar an einem Träger 29 montiert sind. Die Planetenräder 27 sind kämmend mit dem Sonnenrad 22 angeordnet, und die Planetenräder 28 sind kämmend mit sowohl dem Hohlrad 24 als auch dem jeweiligen Planetenrad 27 angeordnet.
Der Planetenradsatz 30 umfasst ein Sonnenrad 32, ein Hohlrad 34 und eine Planetenträgeranordnung 36. Die Planetenträgeranordnung 36 umfasst mehrere Planetenräder 37, die drehbar an einem Träger 39 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 34 als auch dem Sonnenrad 32 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 40 umfasst ein Sonnenrad 42, ein Hohlrad 44 und eine Planetenträgeranordnung 46. Die Planetenträgeranordnung 46 umfasst mehrere Planetenräder 47, die an einem Träger 49 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 44 als auch dem Sonnenrad 42 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen 50, 52, 54, 55, 56 und 57. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 50 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung vom feststehenden Typ, der üblicherweise Bremse oder Reaktionskupplung genannt wird. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen 52, 54, 55, 56 und 57 sind Drehmomentübertragungseinrichtungen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 32 des Planetenradsatzes 30 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Hohlrad 44 des Planetenradsatzes 40 verbunden. Das Sonnenrad 22 des Planetenradsatzes 20 ist ständig mit dem Getriebegehäuse 60 verbunden.
Ein Verbindungselement 70 verbindet das Hohlrad 24 des Planetenradsatzes 20 ständig mit dem Hohlrad 34 des Planetenradsatzes 30.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Bremse 50, verbindet die Planetenträgeranordnung 46 des Planetenradsatzes 40 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung 52, verbindet die Planetenträgeranordnung 26 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Sonnenrad 32 des Planetenradsatzes 30. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung 54, verbindet die Planetenträgeranordnung 26 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Sonnenrad 42 des Planetenradsatzes 40. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 55, verbindet das Hohlrad 24 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Sonnenrad 42 des Planetenradsatzes 40. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 56, verbindet das Sonnenrad 32 des Planetenradsatzes 30 selektiv mit der Planetenträgeranordnung 46 des Planetenradsatzes 40. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung 57, verbindet die Planetenträgeranordnung 36 des Planetenradsatzes 30 selektiv mit der Planetenträgeranordnung 46 des Planetenradsatzes 40.
Wie es in 1b und insbesondere in der darin offenbarten Wahrheitstabelle gezeigt ist, werden die Drehmomentübertragungseinrichtungen selektiv in Kombinationen von dreien eingerückt, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen, und zwar alle mit Schaltvorgängen mit einzigem Übergang, und mit doppeltem Overdrive.
Wie es oben ausgeführt wurde, ist der Einrückplan für die Drehmomentübertragungseinrichtungen in der Wahrheitstabelle von 1b gezeigt. Das Schaubild von 1b beschreibt die Verhältnisstufen, die in dem oben beschriebenen Getriebe erzielt werden. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang 1,59, während das Stufenverhältnis zwischen dem Rückwärtsgang und dem ersten Vorwärtsgang –0,66 beträgt.
Unter Bezugnahme auf 1c ist die Ausführungsform des in 1a gezeigten Antriebsstranges 10 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht.
Der Antriebsstrang 10 umfasst ein Antriebselement 17, ein Abtriebselement 19, einen ersten Planetenradsatz 20A, der drei Knoten aufweist: ei nen ersten Knoten 22A, einen zweiten Knoten 26A und einen dritten Knoten 24A; einen zweiten Planetenradsatz 30A, der drei Knoten aufweist: einen ersten Knoten 32A, einen zweiten Knoten 36A und einen dritten Knoten 34A; einen dritten Planetenradsatz 40A, der drei Knoten aufweist: einen ersten Knoten 42A, einen zweiten Knoten 46A und einen dritten Knoten 44A.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Knoten 32A verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Knoten 44A verbunden. Der Knoten 22A ist ständig mit dem Getriebegehäuse 60 verbunden.
Der Knoten 24A ist ständig mit dem Knoten 34A über das Verbindungselement 70 verbunden.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 50, rückt den Knoten 46A mit dem Getriebegehäuse 60 ein. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 52, rückt den Knoten 26A mit dem Knoten 32A ein. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 54, rückt den Knoten 26A mit dem Knoten 42A ein. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 55, rückt die Knoten 24A und 34A über das Verbindungselement 70 mit dem Knoten 42A ein. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 56, rückt den Knoten 32A mit dem Knoten 46A ein. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 57, rückt den Knoten 36A mit dem Knoten 46A ein.
Um Übersetzungsverhältnisse herzustellen, werden drei Drehmomentübertragungseinrichtungen für jeden Gangzustand eingerückt. Die eingerückten Drehmomentübertragungseinrichtungen sind jeweils durch ein "X" in jeder Reihe von 1b dargestellt. Um beispielsweise einen Rück wärtsgang herzustellen, werden die Bremse 50 und die Kupplungen 52 und 55 eingerückt. Die Bremse 50 rückt den Knoten 46A mit dem Getriebegehäuse 60 ein. Die Kupplung 52 rückt den Knoten 26A mit dem Knoten 32A ein. Die Kupplung 55 rückt die Knoten 24A und 34A mit dem Knoten 42A ein. Gleichermaßen werden die acht Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungseinrückung erreicht, wie bei 1c.
Der Antriebsstrang 10 (oder 110, der später beschrieben wird) kann Bauteile mit einem Hybridfahrzeug teilen, und eine derartige Kombination kann in einem "Ladungsentleerungsmodus" betreibbar sein. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung ist ein "Ladungsentleerungsmodus" ein Modus, bei dem das Fahrzeug primär durch einen Elektromotor/Generator mit Leistung beaufschlagt wird, so dass eine Batterie entleert oder nahezu entleert ist, wenn das Fahrzeug sein Ziel erreicht. Mit anderen Worten wird die Maschine 12 während dem Ladungsentleerungsmodus nur bis zu dem Ausmaß betrieben, das notwendig ist, um sicherzustellen, dass die Batterie nicht vor Erreichen des Ziels entleert ist. Ein herkömmliches Hybridfahrzeug arbeitet in einem "Ladungshaltemodus", bei dem, wenn das Batterieladeniveau unter ein vorbestimmtes Niveau (z. B. 25%) abfällt, die Maschine automatisch laufen gelassen wird, um die Batterie wieder aufzuladen. Indem das Hybridfahrzeug in einem Ladungsentleerungsmodus betrieben wird, kann es daher etwas oder den gesamten Kraftstoff einsparen, der ansonsten verbraucht werden würde, um das Batterieladeniveau von 25% in einem herkömmlichen Hybridfahrzeug aufrechtzuerhalten. Es ist festzustellen, dass ein Hybridfahrzeugantriebsstrang bevorzugt nur dann in dem Ladungsentleerungsmodus betrieben wird, wenn die Batterie nach Erreichen des Ziels wieder aufgeladen werden kann, indem sie an eine Energiequelle angeschlossen wird.
BESCHREIBUNG EINER ZWEITEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Bezug nehmend auf 2a ist ein Antriebsstrang 110 gezeigt, der eine herkömmliche Maschine und Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen 114 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 aufweist.
Das Planetengetriebe 114 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit der Maschine 112 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 118 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 118 umfasst drei Planetenradsätze 120, 130 und 140.
Der Planetenradsatz 120 umfasst ein Sonnenrad 122, ein Hohlrad 124 und eine Planetenträgeranordnung 126. Die Planetenträgeranordnung 126 umfasst mehrere Planetenräder 127, die drehbar an einem Träger 129 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 122 als auch dem Hohlrad 124 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 130 umfasst ein Sonnenrad 132, ein Hohlrad 134 und eine Planetenträgeranordnung 136. Die Planetenträgeranordnung 136 umfasst mehrere Planetenräder 137, 138, die drehbar an einem Träger 139 montiert sind. Die Planetenräder 137 sind kämmend mit dem Sonnenrad 132 angeordnet, und die Planetenräder 138 sind kämmend mit sowohl dem Hohlrad 134 als auch dem jeweiligen Planetenrad 137 angeordnet.
Der Planetenradsatz 140 umfasst ein Sonnenrad 142, ein Hohlrad 144 und eine Planetenträgeranordnung 146. Die Planetenträgeranordnung 146 umfasst mehrere Planetenräder 147, die an einem Träger 149 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 144 als auch dem Sonnenrad 142 angeordnet sind.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 132 des Planetenradsatzes 130 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Hohlrad 144 des Planetenradsatzes 140 verbunden. Das Sonnenrad 122 des Planetenradsatzes 120 ist ständig mit dem Getriebegehäuse 160 verbunden.
Ein Verbindungselement 170 verbindet die Planetenträgeranordnung 124 des Planetenradsatzes 120 ständig mit dem Sonnenrad 134 des Planetenradsatzes 130.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen 150, 152, 154, 155, 156 und 157. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen 150 und 152 sind Drehmomentübertragungseinrichtungen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen 154, 155, 156 und 157 sind Drehmomentübertragungseinrichtungen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Bremse 150, verbindet die Planetenträgeranordnung 146 selektiv mit dem Getriebegehäuse 160. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 152, verbindet die Planetenträgeranordnung 136 selektiv mit dem Getriebegehäuse 160. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie ei ne Kupplung 154, verbindet die Planetenträgeranordnung 126 selektiv mit der Planetenträgeranordnung 146. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung 155, verbindet das Hohlrad 124 selektiv mit dem Sonnenrad 142. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung 156, verbindet das Sonnenrad 132 selektiv mit der Planetenträgeranordnung 146. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung 157, verbindet die Planetenträgeranordnung 136 selektiv mit dem Sonnenrad 142.
Wie es oben ausgeführt wurde, ist der Einrückplan für die Drehmomentübertragungseinrichtungen in der Wahrheitstabelle von 2b gezeigt, um zumindest acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen. Wie es oben für die Konfiguration in 1a gezeigt und beschrieben wurde, werden Fachleute aus den jeweiligen Wahrheitstabellen verstehen, wie die Gänge über die in der Beschreibung bezeichneten Planetenradsätze hergestellt werden. Das Schaubild von 2b beschreibt die Übersetzungsverhältnisse und Verhältnisstufen, die in dem oben beschriebenen Getriebe erzielt werden. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang 1,34, während das Stufenverhältnis zwischen dem Rückwärtsgang und dem ersten Vorwärtsgang –0,45 beträgt.
Unter Bezugnahme auf 2c ist die Ausführungsform des in 2a gezeigten Antriebsstranges 110 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht.
Der Antriebsstrang 110 umfasst ein Antriebselement 17, ein Abtriebselement 19, einen ersten Planetenradsatz 120A, der drei Knoten aufweist: einen ersten Knoten 122A, einen zweiten Knoten 126A und einen dritten Knoten 124A; einen zweiten Planetenradsatz 130A, der drei Knoten auf weist: einen ersten Knoten 132A, einen zweiten Knoten 136A und einen dritten Knoten 134A; einen dritten Planetenradsatz 140A, der drei Knoten aufweist: einen ersten Knoten 142A, einen zweiten Knoten 146A und einen dritten Knoten 144A.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Knoten 132A verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Knoten 144A verbunden. Der Knoten 122A ist ständig mit dem Getriebegehäuse 160 verbunden.
Der Knoten 124A ist ständig mit dem Knoten 134A über das Verbindungselement 170 verbunden.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 150, rückt den Knoten 146A mit dem Getriebegehäuse 160 ein. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 152, rückt die Knoten 136A und 122A mit dem Getriebegehäuse 160 ein. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 154, rückt den Knoten 126A mit dem Knoten 146A ein. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 155, rückt die Knoten 124A und 134A mit dem Knoten 142A ein. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 156, rückt den Knoten 132A mit dem Knoten 146A ein. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 157, rückt den Knoten 136A mit dem Knoten 142A ein.
Um Übersetzungsverhältnisse herzustellen, werden drei Drehmomentübertragungseinrichtungen für jeden Gangzustand eingerückt. Die eingerückten Drehmomentübertragungseinrichtungen sind jeweils durch ein "X" in jeder Reihe dargestellt. Um beispielsweise einen Rückwärtsgang herzustellen, werden die Bremse 150 und die Kupplungen 155 und 157 eingerückt. Die Bremse 150 rückt den Knoten 146A mit dem Getriebege häuse 160 ein. Die Kupplung 155 rückt die Knoten 124A und 134A mit dem Knoten 142A ein. Die Kupplung 157 rückt den Knoten 136A mit dem Knoten 142A ein. Gleichermaßen werden die acht Vorwärtsgänge durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungseinrückung erreicht, wie bei 2c.
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.

Claims

Mehrganggetriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen; ein Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet; wobei das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbunden ist; und sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen, um die Elemente der Planetenradsätze selektiv mit dem feststehenden Element oder mit anderen Elementen der Planetenradsätze zu verbinden, wobei die sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen in Kombinationen von dreien eingerückt sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei eine erste der sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen dazu dient, das zweite Element des dritten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 2, wobei eine zweite der sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen dazu dient, das zweite Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden oder das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 3, wobei eine dritte der sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen dazu dient, das zweite Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten oder zweiten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 4, wobei eine vierte der sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen dazu dient, das dritte Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 5, wobei eine fünfte der sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen dazu dient, das erste Element des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 6, wobei eine sechste der sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen dazu dient, das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten oder zweiten Element des dritten Planetenradsatzes zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei das erste, zweite und dritte Element des ersten, zweiten und dritten Planetenradsatzes ein Sonnenrad, eine Planetenträgeranordnung bzw. ein Hohlrad umfassen.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Antriebselement ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist; und das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden ist.
Mehrganggetriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen; wobei das Antriebselement ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist; wobei das Abtriebselement ständig mit dem dritten Element des dritten Planetenradsatzes verbunden ist; ein Verbindungselement, das das dritte Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem dritten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet; wobei das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbunden ist; eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, die das zweite Element des dritten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element verbindet; eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, die das zweite Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten Ele ment des zweiten Planetenradsatzes verbindet oder das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element verbindet; eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, die das zweite Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten oder zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, die das dritte Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, die das erste Element des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, die das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem ersten oder zweiten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; wobei die sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen in Kombinationen von dreien eingerückt sind, um zumindest acht Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.
Getriebe nach Anspruch 10, wobei das erste, zweite und dritte Element des ersten, zweiten und dritten Planetenradsatzes ein Sonnenrad, eine Planetenträgeranordnung bzw. ein Hohlrad umfassen.
Mehrganggetriebe, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, eine Planetenträgeranordnung und ein Hohlrad aufweisen; wobei das Antriebselement ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist; wobei das Abtriebselement ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes verbunden ist; wobei das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbunden ist; ein Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbindet; eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, die die Planetenträgeranordnung des dritten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element verbindet; eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, die die Planetenträgeranordnung des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbindet oder die Planetenträgeranordnung des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element verbindet; eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, die die Planetenträgeranordnung des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes oder mit der Planetenträgeranordnung des dritten Planetenradsatzes verbindet; eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, die das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbindet; eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, die das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit der Planetenträgeranordnung des dritten Planetenradsatzes verbindet; eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, die die Planetenträgeranordnung des zweiten Planetenradsatzes selektiv mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes oder mit der Planetenträgeranordnung des dritten Planetenradsatzes verbindet; wobei die sechs Drehmomentübertragungseinrichtungen in Kombinationen von dreien eingerückt sind, um acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen.