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Mit
der Anmeldung wird die Priorität der am 1. April 2008 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung
Nr. 10-2008-0030498 beansprucht, deren gesamter Inhalt
durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die
Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges, und insbesondere
ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges, das aus vier Planetengetrieben
mit drei Kupplungen und zwei Bremsen zusammengesetzt ist und acht
Vorwärtsgänge realisiert.
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Ein
typischer Schaltmechanismus eines Automatikgetriebes verwendet eine
Kombination einer Mehrzahl von Planetengetrieben. Das Automatikgetriebe
mit der Mehrzahl von Planetengetrieben ändert die Drehzahl
und das Drehmoment, das von einem Drehmomentwandler des Automatikgetriebes
aufgenommen wird, und ändert und überträgt
dementsprechend das geänderte Drehmoment an eine Abtriebswelle.
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Es
ist allgemein bekannt, dass, wenn ein Getriebe eine größere
Anzahl von Schaltstufen realisiert, die Übersetzungsverhältnisse
des Getriebes optimaler gestaltet werden können, so dass
ein Fahrzeug einen besseren Kraftstoffverbrauch und eine bessere
Leistung haben kann. Aus diesem Grunde wird ständig nach
einem Automatikgetriebe geforscht, das mehr Schaltstufen ermöglicht.
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Außerdem
sind bei derselben Anzahl von Gängen die Merkmale eines
Getriebes, wie zum Beispiel die Lebensdauer, die Effizienz der Leistungsübertragung,
und die Größe, sehr von der Gestaltung der kombinierten
Planetengetriebe abhängig. Daher werden auch die Gestaltungen
einer Verbindungsstruktur eines Getriebes ständig untersucht.
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Bei
einem Handschaltgetriebe bewirken zu viele Gänge Unbequemlichkeiten
für einen Fahrer durch übermäßiges
manuelles Schalten. Jedoch führt bei einem Automatikgetriebe
eine Getriebesteuereinrichtung automatisch das Schalten durch Steuerung
des Betriebs des Getriebes durch, so dass mehr Gänge üblicherweise
mehr Vorzüge mit sich bringen.
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Mit
der Erfindung wird ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges geschaffen,
das aus vier Planetengetrieben mit drei Kupplungen und zwei Bremsen
zusammengesetzt ist und acht Vorwärtsgänge realisiert.
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Nach
einem Aspekt der Erfindung weist ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges
ein erstes Planetengetriebe mit einem ersten Sonnenrad, einem ersten
Planetenradträger und einem ersten Hohlrad, ein zweites
Planetengetriebe mit einem zweiten Sonnenrad, einem zweiten Planetenradträger
und einem zweiten Hohlrad, ein drittes Planetengetriebe mit einem
dritten Sonnenrad, einem dritten Planetenradträger und
einem dritten Hohlrad, ein viertes Planetengetriebe mit einem vierten
Sonnenrad, einem vierten Planetenradträger und einem vierten
Hohlrad, eine erste, eine zweite und eine dritte Kupplung, und eine
erste und eine zweite Bremse auf, wobei eine Antriebswelle mit dem
zweiten Planetenradträger direkt verbunden ist, das zweite
Sonnenrad mit dem ersten Hohlrad direkt verbunden ist, der erste
Planetenradträger mit dem dritten Hohlrad direkt verbunden
ist, das zweite Hohlrad mit dem vierten Sonnenrad direkt verbunden
ist, das dritte Sonnenrad mit dem vierten Hohlrad direkt verbunden
ist, der dritte Planetenradträger mit dem vierten Planetenradträger variabel
verbunden ist, das vierte Sonnenrad mit dem vierten Planetenradträger
variabel verbunden ist, der zweite Planetenradträger mit
dem dritten Sonnenrad variabel verbunden ist, das erste Sonnenrad
und das erste Hohlrad jeweils mit einem Getriebegehäuse
variabel verbunden sind, und der dritte Planetenradträger
mit einem Abtriebsrad verbunden ist.
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Die
Antriebswelle und der zweite Planetenradträger können über
ein erstes Leistungsübertragungselement miteinander verbunden
sein, das zweite Sonnenrad und das erste Hohlrad können über
ein zweites Leistungsübertragungselement miteinander verbunden
sein, der erste Planetenradträger und das dritte Hohlrad
können über ein drittes Leistungsübertragungselement
miteinander verbunden sein, das zweite Hohlrad und das vierte Sonnenrad
können über ein viertes Leistungsübertragungselement
miteinander verbunden sein, das dritte Sonnenrad und das vierte
Hohlrad können über ein fünftes Leistungsübertragungselement
miteinander verbunden sein, der dritte Planetenradträger
und der vierte Planetenradträger können über
ein erstes variables Leistungsübertragungselement, das
die erste Kupplung aufweist, variabel miteinander verbunden sein,
das vierte Sonnenrad und der vierte Planetenradträger können über
ein zweites variables Leistungsübertragungselement, das
die zweite Kupplung aufweist, variabel miteinander verbunden sein,
der zweite Planetenradträger und das dritte Sonnenrad können über
ein drittes variables Leistungsübertragungselement, das
die dritte Kupplung aufweist, variabel miteinander verbunden sein,
das erste Sonnenrad kann über die erste Bremse mit dem
Getriebegehäuse variabel verbunden sein, und/oder das erste Hohlrad
kann über die zweite Bremse mit dem Getriebegehäuse
variabel verbunden sein.
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Das
erste Planetengetriebe kann ein Planetengetriebe mit Doppelplanetenrädern
sein, und das zweite, das dritte und das vierte Planetengetriebe können
Planetengetriebe mit Einzelplanetenrädern sein.
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Das
erste, das zweite, das dritte und das vierte Planetengetriebe können
in dieser Reihenfolge auf derselben Wellenachslinie angeordnet sein.
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Die
erste und die zweite Bremse können vor dem ersten Planetengetriebe
angeordnet sein, die dritte Kupplung kann zwischen dem zweiten und
dem dritten Planetengetriebe angeordnet sein, und/oder die erste
und die zweite Kupplung können hinter dem vierten Planetengetriebe
angeordnet sein.
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Nach
einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Automatikgetriebe eines
Fahrzeuges ein erstes Planetengetriebe mit einem ersten Sonnenrad,
einem ersten Planetenradträger und einem ersten Hohlrad,
ein zweites Planetengetriebe mit einem zweiten Sonnenrad, einem
zweiten Planetenradträger und einem zweiten Hohlrad, ein
drittes Planetengetriebe mit einem dritten Sonnenrad, einem dritten Planetenradträger
und einem dritten Hohlrad, ein viertes Planetengetriebe mit einem
vierten Sonnenrad, einem vierten Planetenradträger und
einem vierten Hohlrad, und/oder eine erste, eine zweite und eine
dritte Kupplung und eine erste und eine zweite Bremse auf, wobei
eine Antriebswelle über ein erstes Leistungsübertragungselement
mit dem zweiten Planetenradträger direkt verbunden ist,
das zweite Sonnenrad über ein zweites Leistungsübertragungselement
mit dem ersten Hohlrad direkt verbunden ist, der erste Planetenradträger über
ein drittes Leistungsübertragungselement mit dem dritten
Hohlrad direkt verbunden ist, das zweite Hohlrad über ein viertes
Leistungsübertragungselement mit dem vierten Sonnenrad
direkt verbunden ist, das dritte Sonnenrad über ein fünftes
Leistungsübertragungselement mit dem vierten Hohlrad direkt
verbunden ist, der dritte Planetenradträger über
ein erstes variables Leistungsübertragungselement, das
die erste Kupplung aufweist, mit dem vierten Planetenradträger
variabel verbunden ist, das vierte Sonnenrad über ein zweites
variables Leistungsübertragungselement, das die zweite
Kupplung aufweist, mit dem vierten Planetenradträger variabel
verbunden ist, der zweite Planetenradträger über
ein drittes variables Leistungsübertragungselement, das
die dritte Kupplung aufweist, mit dem dritten Sonnenrad variabel
verbunden ist, das erste Sonnenrad über die erste Bremse mit
einem Getriebegehäuse variabel verbunden ist, das erste
Hohlrad über die zweite Bremse mit dem Getriebegehäuse
variabel verbunden ist, und/oder der dritte Planetenradträger
mit einem Abtriebsrad verbunden ist.
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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 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine
Betriebstabelle von Reibelementen, die bei dem Automatikgetriebe
gemäß der beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung verwendet werden;
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3 ein
Hebeldiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im ersten
Vorwärtsgang;
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4 ein
Hebeldiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im zweiten
Vorwärtsgang;
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5 ein
Hebeldiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im dritten
Vorwärtsgang;
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6 ein
Hebeldiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im vierten
Vorwärtsgang;
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7 ein
Hebeldiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im fünften
Vorwärtsgang;
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8 ein
Hebeldiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im sechsten
Vorwärtsgang;
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9 ein
Hebeldiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im siebten
Vorwärtsgang;
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10 ein
Hebeldiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im achten
Vorwärtsgang; und
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11 ein
Hebeldiagramm des Automatikgetriebes gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Rückwärtsgang.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung wird ein Automatikgetriebe gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung näher
beschrieben.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Automatikgetriebes gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das Automatikgetriebe gemäß der
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist ein
erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes Planetengetriebe
PG1, PG2, PG3 und PG4, die auf derselben Wellenachslinie angeordnet
sind, drei Kupplungen C1, C2 und C3 und zwei Bremsen B1 und B2 auf.
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Das
erste, das zweite, das dritte und das vierte Planetengetriebe PG1,
PG2, PG3 und PG4 sind in dieser Reihenfolge auf einer Antriebswelle
IS angeordnet.
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Die
Antriebswelle IS ist ein Antriebselement und stellt eine Turbinenwelle
in einem Drehmomentwandler dar. Die Antriebswelle IS nimmt ein umgewandeltes
Motordrehmoment von dem Drehmomentwandler auf, und eine Antriebswelle
OS, die ein Abtriebselement ist, gibt ein Antriebsdrehmoment über ein
Abtriebsrad OG und ein Differential an die Fahrzeugräder
ab.
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Das
erste Planetengetriebe PG1 ist ein Planetengetriebe mit Doppelplanetenrädern,
und das zweite, das dritte und das vierte Planetengetriebe PG2,
PG3 und PG4 sind Planetengetriebe mit Einzelplanetenrädern.
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Das
erste Planetengetriebe PG1 weist drei Betriebselemente, d. h. ein
erstes Sonnenrad S1, einen ersten Planetenradträger PC1
und ein erstes Hohlrad R1 auf.
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Das
zweite Planetengetriebe PG2 weist drei Betriebselemente, d. h. ein
zweites Sonnenrad S2, einen zweiten Planetenradträger PC2
und ein zweites Hohlrad R2 auf.
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Das
dritte Planetengetriebe PG3 weist drei Betriebselemente, d. h. ein
drittes Sonnenrad S3, einen dritten Planetenradträger PC3
und ein drittes Hohlrad R3 auf.
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Das
vierte Planetengetriebe PG4 weist drei Betriebselemente, d. h. ein
viertes Sonnenrad S4, einen vierten Planetenradträger PC4
und ein viertes Hohlrad R4 auf.
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Die
Betriebselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten
Planetengetriebes PG1, PG2, PG3 und PG4 sind über fünf
Leistungsübertragungselemente TS1, TS2, TS3, TS4 und TS5 direkt
miteinander verbunden und über drei variable Leistungsübertragungselemente
VTS1, VTS2 und VTS3, welche die drei Kupplungen C1, C2 und C3 aufweisen,
variabel miteinander verbunden.
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Das
erste Leistungsübertragungselement TS1 verbindet die Antriebswelle
IS mit dem zweiten Planetenradträger PC2, so dass der zweite
Planetenradträger PC2 als ein Antriebselement arbeitet.
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Das
zweite Leistungsübertragungselement TS2 verbindet das erste
Hohlrad R1 mit dem zweiten Sonnenrad S2, und das dritte Leistungsübertragungselement
TS3 verbindet den ersten Planetenradträger PC1 mit dem
dritten Hohlrad R3. Das vierte Leistungsübertragungselement
TS4 verbindet das zweite Hohlrad R2 mit dem vierten Sonnenrad S4, und
das fünfte Leistungsübertragungselement TS5 verbindet
das dritte Sonnenrad S3 mit dem vierten Hohlrad R4.
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Das
erste variable Leistungsübertragungselement VTS1, das die
erste Kupplung C1 aufweist, ist mit dem Abtriebsrad OG verbunden
und verbindet variabel den dritten Planetenradträger PC3,
der als ein Abtriebselement arbeitet, mit dem vierten Planetenradträger
PC4.
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Das
zweite variable Leistungsübertragungselement VTS2, das
die zweite Kupplung C2 aufweist, verbindet variabel das vierte Sonnenrad
S4 mit dem vierten Planetenradträger PC4.
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Das
dritte variable Leistungsübertragungselement VTS3, das
die dritte Kupplung C3 aufweist, verbindet variabel den zweiten
Planetenradträger PC2 mit dem dritten Sonnenrad S3.
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Die
erste Bremse B1 verbindet variabel das erste Sonnenrad S1 mit dem
Getriebegehäuse H, so dass das erste Sonnenrad S1 wahlweise
stoppt.
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Die
zweite Bremse B2 verbindet variabel das zweite Leistungsübertragungselement
TS2, welches das erste Hohlrad R1 und das zweite Sonnenrad S2 verbindet,
mit dem Getriebegehäuse H, so dass das zweite Leistungsübertragungselement
TS2 wahlweise stoppt.
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Die
erste, die zweite und die dritte Kupplung C1, C2 und C3 und die
erste und die zweite Bremse B1 und B2 können als hydraulische
Mehrscheiben-Reibvorrichtungen ausgebildet sein, die mittels Hydraulikdruck
in Reibeingriff gebracht werden.
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Die
erste und die zweite Bremse B1 und B2 sind vor dem ersten Planetengetriebe
PG1 angeordnet, die dritte Kupplung C3 ist zwischen dem zweiten und
dem dritten Planetengetriebe PG2 und PG3 angeordnet, und die erste
und die zweite Kupplung C1 und C2 sind hinter dem vierten Planetengetriebe
PG4 angeordnet.
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Wie
oben beschrieben, sind die Reibelemente derart verteilt, dass die
Hydraulikleitungen zum Zuführen von Hydraulikdruck zu den
Reibelementen leicht geformt werden können und auch das
Gewicht gleichmäßig verteilt werden kann, so dass
der Ausgleich des Gesamtgewichts verbessert werden kann.
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2 ist
eine Betriebstabelle der Reibelemente, die in einem Automatikgetriebe
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung verwendet werden. In 2 stellt
das Zeichen „•” den Betriebszustand der
Reibelemente dar.
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Im
ersten Vorwärtsgang werden die dritte Kupplung C3 und die
erste und die zweite Bremse B1 und B2 betrieben, im zweiten Vorwärtsgang
werden die zweite Kupplung C2 und die erste und die zweite Bremse
B1 und B2 betrieben, und im dritten Vorwärtsgang werden
die zweite und die dritte Kupplung C2 und C3 und die erste Bremse
B1 betrieben.
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Im
vierten Vorwärtsgang werden die erste und die zweite Kupplung
C1 und C2 und die erste Bremse B1 betrieben, im fünften
Vorwärtsgang werden die erste und die dritte Kupplung C1
und C3 und die erste Bremse B1 betrieben, und im sechsten Vorwärtsgang
werden die erste, die zweite und die dritte Kupplung C1, C2 und
C3 betrieben.
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Im
siebten Vorwärtsgang werden die erste und die dritte Kupplung
C3 und die zweite Bremse B2 betrieben, im achten Vorwärtsgang
werden die erste und die zweite Kupplung C1 und C2 und die zweite Bremse
B2 betrieben, und im Rückwärtsgang werden die
erste Kupplung C1 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2
betrieben.
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Die 3 bis 11 sind
Hebeldiagramme eines Automatikgetriebes gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In den 3 bis 11 stellt
eine untere horizontale Linie eine Drehzahl von „0” dar,
und eine obere horizontale Linie stellt eine Drehzahl von „1,0” dar,
die gleich der Drehzahl der Antriebswelle IS ist.
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Drei
vertikale Linien des ersten Planetengetriebes PG1 stellen das erste
Betriebselement N1 (das erste Hohlrad R1), das zweite Betriebselement N2
(der erste Planetenradträger PC1) und das dritte Betriebselement
N3 (das erste Sonnenrad S1) in der Reihenfolge von links in der
Zeichnung dar, und ein Abstand zwischen ihnen wird entsprechend
einem Übersetzungsverhältnis (Zähnezahl
des Sonnenrades/Zähnezahl des Hohlrades) des ersten Planetengetriebes
PG1 bestimmt.
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Drei
vertikale Linien des zweiten Planetengetriebes PG2 stellen das vierte
Betriebselement N4 (das zweite Sonnenrad S2), das fünfte
Betriebselement N5 (der zweite Planetenradträger PC2) und
das sechste Betriebselement N6 (das zweite Hohlrad R2) in der Reihenfolge
von links in der Zeichnung dar, und ein Abstand zwischen ihnen wird
entsprechend einem Übersetzungsverhältnis (Zähnezahl
des Sonnenrades/Zähnezahl des Hohlrades) des zweiten Planetengetriebes
PG2 bestimmt.
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Drei
vertikale Linien des vierten Planetengetriebes PG4 stellen das siebte
Betriebselement N7 (das vierte Sonnenrad S4), das achte Betriebselement
N8 (der vierte Planetenradträger PC4) und das neunte Betriebselement
N9 (das vierte Hohlrad R4) in der Reihenfolge von links in der Zeichnung
dar, und ein Abstand zwischen ihnen wird entsprechend einem Übersetzungsverhältnis
(Zähnezahl des Sonnenrades/Zähnezahl des Hohlrades)
des vierten Planetengetriebes PG4 bestimmt.
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Drei
vertikale Linien des dritten Planetengetriebes PG3 stellen das zehnte
Betriebselement N10 (das dritte Sonnenrad S3), das elfte Betriebselement N11
(der dritte Planetenradträger PC3) und das zwölfte
Betriebselement N12 (das dritte Hohlrad R3) in der Reihenfolge von
links in der Zeichnung dar, und ein Abstand zwischen ihnen wird
entsprechend einem Übersetzungsverhältnis (Zähnezahl
des Sonnenrades/Zähnezahl des Hohlrades) des dritten Planetengetriebes
PG3 bestimmt.
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Die
Bestimmung der Position der Betriebselemente ist für einen
technisch versierten Fachmann offensichtlich, so dass deren ausführliche
Erläuterung weggelassen wird.
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Erster Vorwärtsgang
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Im
ersten Vorwärtsgang werden, wie in 2 gezeigt,
die dritte Kupplung C3 und die erste und die zweite Bremse B1 und
B2 betrieben. Wie in 3 gezeigt, wird der Antrieb über
das fünfte Betriebselement N5 (der zweite Planetenradträger
PC2) durchgeführt, das erste Planetengetriebe PG1 wird durch
den Betrieb der ersten und der zweiten Bremse B1 und B2 fixiert,
und das vierte Betriebselement N4 (das zweite Sonnenrad S2), das
mit dem ersten Betriebselement N1 (das erste Hohlrad R1) direkt
verbunden ist, wird als ein feststehendes Element betrieben.
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Daher
gibt das sechste Betriebselement N6 (das zweite Hohlrad R2) eine
erhöhte Drehzahl ab, und die Drehzahl des fünften
Betriebselements N5 wird durch einen Betrieb der dritten Kupplung
C3 an das neunte Betriebselement N9 (das vierte Hohlrad R4) und
das zehnte Betriebselement N10 (das dritte Sonnenrad S3) übertragen.
Die Drehzahl des sechsten Drehelements N6 wird an das siebte Betriebselement
N7 (das vierte Sonnenrad S4) übertragen.
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Das
zwölfte Betriebselement N12 (das dritte Hohlrad R3) wird
als ein feststehendes Element betrieben, und eine Linie des ersten
Vorwärtsganges SP1 wird gebildet, die das zehnte Betriebselement N10
als ein Antriebselement mit dem zwölften Betriebselement
N12 verbindet. Daher entspricht die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes
einer Höhe D1 der Linie des ersten Vorwärtsganges
SP1 an der Stelle des elften Betriebselements N11, und somit wird
der erste Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Übersetzungsverhältnis
(Drehzahl eines Antriebselements/Drehzahl eines Abtriebselements)
als ein maximales Übersetzungsverhältnis von etwa 4,700
realisiert.
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Zweiter Vorwärtsgang
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Im
zweiten Vorwärtsgang wird die dritte Kupplung C3, die im
ersten Vorwärtsgang betrieben wird, freigegeben, und die
zweite Kupplung C2 wird betrieben, wie in 2 gezeigt
ist.
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Wie
in 4 gezeigt, wird das erste Planetengetriebe PG1
fixiert, der Antrieb wird über das fünfte Betriebselement
N5 durchgeführt, und eine erhöhte Drehzahl des
sechsten Betriebselements N6 wird an das siebte Betriebselement
N7 übertragen.
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Das
vierte Planetengetriebe PG4 dreht sich als Ganzes durch einen Betrieb
der zweiten Kupplung C2, und eine erhöhte Drehzahl wird
an das zehnte Betriebselement N10 übertragen.
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Das
zwölfte Betriebselement N12 wird als ein feststehendes
Element betrieben, und eine Linie des zweiten Vorwärtsganges
SP2 wird gebildet, die das zehnte Betriebselement N10 mit dem zwölften
Betriebselement N12 verbindet. Daher entspricht die Endabtriebsdrehzahl
des Automatikgetriebes einer Höhe D2 der Linie des zweiten
Vorwärtsganges SP2 an der Stelle des elften Betriebselements
N11, und somit wird der zweite Vorwärtsgang realisiert.
Hierbei wird ein Übersetzungsverhältnis von etwa
3,3133 realisiert.
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Dritter Vorwärtsgang
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Im
dritten Vorwärtsgang wird die zweite Bremse B2, welche
im zweiten Vorwärtsgang betrieben wird, freigegeben, und
die dritte Kupplung C3 wird betrieben, wie in 2 gezeigt
ist.
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Wie
in 5 gezeigt, wird eine Antriebsdrehzahl des fünften
Betriebselements N5 durch einen Betrieb der dritten Kupplung C3
an das neunte Betriebselement N9 und das zehnte Betriebselement N10 übertragen.
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Das
vierte Planetengetriebe PG4 dreht sich als Ganzes durch einen Betrieb
der zweiten Kupplung C2, und das fünfte Betriebselement
N5 und das sechste Betriebselement N6 sind mit dem neunten Betriebselement
N9 bzw. dem siebten Betriebselement N7 verbunden, so dass sich das
zweite Planetengetriebe PG2 ebenso als Ganzes dreht.
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Eine
Drehzahl des vierten Betriebselements N4 wird an das erste Betriebselement
N1 übertragen, und das dritte Betriebselement N3 wird durch
einen Betrieb der ersten Bremse B1 als ein feststehendes Element
betrieben, und somit gibt das zweite Betriebselement N2 eine reduzierte
Drehzahl ab.
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Die
reduzierte Drehzahl des zweiten Betriebselements N2 wird an das
zwölfte Betriebselement N12 übertragen, und die
Drehzahl der Antriebswelle IS wird an das zehnte Betriebselement
N10 übertragen.
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Daher
wird eine Linie des dritten Vorwärtsganges SP3 gebildet,
die das zehnte Betriebselement N10 mit dem zwölften Betriebselement
N12 verbindet. Die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes entspricht
einer Höhe D3 der Linie des dritten Vorwärtsganges
SP3 an der Stelle des elften Betriebselements N11, und somit wird
der dritte Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Übersetzungsverhältnis
von etwa 1,600 realisiert.
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Vierter Vorwärtsgang
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Im
vierten Vorwärtsgang wird die dritte Kupplung C3, welche
im dritten Vorwärtsgang betrieben wird, freigegeben, und
die erste Kupplung C1 wird betrieben, wie in 2 gezeigt
ist.
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Wie
in 6 gezeigt, dreht sich das vierte Planetengetriebe
PG4 als Ganzes durch einen Betrieb der zweiten Kupplung C2, und
das achte Betriebselement N8 und das neunte Betriebselement N9 sind
mit dem elften Betriebselement N11 bzw. dem zehnten Betriebselement
N10 verbunden, so dass sich das dritte Planetengetriebe PG3 ebenso als
Ganzes dreht.
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Der
Antrieb wird über das fünfte Betriebselement N5
durchgeführt, und das dritte Betriebselement N3 wird durch
einen Betrieb der ersten Bremse B1 als ein feststehendes Element
betrieben. Das vierte Betriebselement N4 und das erste Betriebselement
N1 geben eine erhöhte Drehzahl ab, und das zweite Betriebselement
N2 gibt infolge eines komplementären Betriebs eine reduzierte
Drehzahl ab.
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Eine
Drehzahl des zweiten Betriebselements N2 wird an das zwölfte
Betriebselement N12 des dritten Planetengetriebes PG3 übertragen,
und eine Linie des vierten Vorwärtsganges SP4 wird gebildet. Daher
entspricht die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes einer
Höhe D4 der Linie des vierten Vorwärtsganges SP4
an der Stelle des elften Betriebselements N11, und somit wird der
vierte Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Übersetzungsverhältnis
von etwa 1,303 realisiert.
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Fünfter Vorwärtsgang
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Im
fünften Vorwärtsgang wird die zweite Kupplung
C2, welche im vierten Vorwärtsgang betrieben wird, freigegeben,
und die dritte Kupplung C3 wird betrieben, wie in 2 gezeigt
ist.
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Wie
in 7 gezeigt, nimmt das fünfte Betriebselement
N5 eine Antriebsdrehzahl auf, und das dritte Betriebselement N3
wird durch einen Betrieb der ersten Bremse B1 als ein feststehendes
Element betrieben. Das vierte Betriebselement N4 und das erste Betriebselement
N1 gibt eine erhöhte Drehzahl ab, und das zweite Betriebselement
N2 gibt infolge eines komplementären Betriebs eine verringerte Drehzahl
ab.
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Die
Drehzahl des fünften Betriebselements N5 wird durch einen
Betrieb der dritten Kupplung C3 an das neunte Betriebselement N9
und das zehnte Betriebselement N10 übertragen, und eine
reduzierte Drehzahl des zweiten Betriebselements N2 wird an das
zwölfte Betriebselement N12 übertragen.
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Daher
wird eine Linie des fünften Vorwärtsganges SP5
gebildet, die das zehnte Betriebselement N10 mit dem zwölften
Betriebselement N12 verbindet. Die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes
entspricht einer Höhe D5 der Linie des fünften Vorwärtsganges
SP5 an der Stelle des elften Betriebselements N11, und somit wird
der fünfte Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird
ein Übersetzungsverhältnis von etwa 1,135 realisiert.
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Sechster Vorwärtsgang
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Im
sechsten Vorwärtsgang wird die erste Bremse B1, welche
im fünften Vorwärtsgang betrieben wird, freigegeben,
und die zweite Kupplung C2 wird betrieben, wie in 2 gezeigt
ist.
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Wie
in 8 gezeigt, werden die drei Kupplungen C1, C2 und
C3 betrieben, so dass sich das erste, das zweite, das dritte und
das vierte Planetengetriebe PG1, PG2, PG3 und PG4 jeweils als Ganzes drehen.
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Daher
bildet das dritte Planetengetriebe PG3 eine Linie des sechsten Vorwärtsganges
SP6, und die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes entspricht
einer Höhe D6 der Linie des sechsten Vorwärtsganges
SP6 an der Stelle des elften Betriebselements N11, und somit wird
der sechste Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Übersetzungsverhältnis
von 1,000 realisiert.
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Siebter Vorwärtsgang
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Im
siebten Vorwärtsgang wird die zweite Kupplung C2, welche
im sechsten Vorwärtsgang betrieben wird, freigegeben, und
die zweite Bremse B2 wird betrieben, wie in 2 gezeigt
ist.
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Wie
in 9 gezeigt, werden durch einen Betrieb der zweiten
Bremse B2 das erste Betriebselement N1 und das vierte Betriebselement
N4 als ein feststehendes Element betrieben, und der Antrieb wird über
das fünfte Betriebselement N5 durchgeführt. Das
zweite Betriebselement N2 gibt infolge eines komplementären
Betriebs eine erhöhte Drehzahl ab, und die erhöhte
Drehzahl wird an das zwölfte Betriebselement N12 übertragen.
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Eine
Drehzahl der Antriebswelle IS wird durch einen Betrieb der dritten
Kupplung C3 an das zehnte Betriebselement N10 übertragen,
und die Linie des siebten Vorwärtsganges SP7 wird gebildet, die
das zehnte Betriebselement N10 mit dem zwölften Betriebselement
N12 verbindet. Daher entspricht die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes
einer Höhe D7 der Linie des siebten Vorwärtsganges SP7
an der Stelle des elften Betriebselements N11, und somit wird der
siebte Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Übersetzungsverhältnis
von etwa 0.839 realisiert.
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Achter Vorwärtsgang
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Im
achten Vorwärtsgang wird die dritte Kupplung C3, welche
im siebten Vorwärtsgang betrieben wird, freigegeben, und
die zweite Kupplung C2 wird betrieben, wie in 2 gezeigt
ist.
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Wie
in 10 gezeigt, dreht sich das vierte Planetengetriebe
PG4 als Ganzes durch einen Betrieb der zweiten Kupplung C2, und
das achte Betriebselement N8 und das neunte Betriebselement N9 sind
mit dem elften Betriebselement N11 bzw. dem zehnten Betriebselement
N10 verbunden, so dass sich das dritte Planetengetriebe PG3 ebenfalls als
Ganzes dreht.
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Der
Antrieb wird über das fünfte Betriebselement N5
durchgeführt, und das erste Betriebselement N1 und das
vierte Betriebselement N4 werden durch einen Betrieb der zweiten
Bremse B2 als ein feststehendes Element betrieben. Das zweite Betriebselement
N2 gibt infolge eines komplementären Betriebs eine erhöhte
Drehzahl ab, und die erhöhte Drehzahl wird an das zwölfte
Betriebselement N12 übertragen.
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Die
Linie des achten Vorwärtsganges SP8 wird gebildet, und
die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes entspricht einer
Höhe D8 der Linie des achten Vorwärtsganges SP8
an der Stelle des elften Betriebselements N11, und somit wird der
achte Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Übersetzungsverhältnis
von 0.667 realisiert.
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Rückwärtsgang
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Im
Rückwärtsgang werden, wie in 2 gezeigt,
die erste Kupplung C1 und die erste und die zweite Bremse B1 und
B2 betrieben.
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Wie
in 11 gezeigt, wird der Antrieb über das
fünfte Betriebselement N5 durchgeführt, und das erste
Planetengetriebe PG1 wird durch einen Betrieb der ersten und der
zweiten Bremse B1 und B2 fixiert. Daher ist das vierte Betriebselement
N4 festgelegt, welches mit dem ersten Betriebselement N1 verbunden
ist.
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Das
sechste Betriebselement N6 gibt eine erhöhte Drehzahl ab,
und die erhöhte Drehzahl wird an das siebte Betriebselement
N7 übertragen. Das zwölfte Betriebselement N12
wird entsprechend der Fixierung des ersten Planetengetriebes PG1
als ein feststehendes Element betrieben, und das neunte Betriebselement
N9 und das zehnte Betriebselement N10 geben infolge eines komplementären
Betriebs eine Rückwärtsdrehzahl ab.
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Eine
Linie des Rückwärtsganges SR wird gebildet, und
die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes entspricht einer
Höhe RS der Linie des Rückwärtsganges
SR an der Stelle des elften Betriebselements N11, und somit wird
der Rückwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Übersetzungsverhältnis
von etwa –3,280 realisiert.
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Das
Automatikgetriebe eines Fahrzeuges gemäß verschiedenen
Aspekten der Erfindung ist aus vier Planetengetrieben mit drei Kupplungen
und zwei Bremsen zusammengesetzt und realisiert acht Vorwärtsgänge,
so dass die Leistungsübertragungseffizienz die Kraftstoffeffizienz
erhöht werden.
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Ebenso
kann die Anzahl von Reibelementen minimiert werden, so dass die
Hydraulikleitungen leicht konstruiert werden können.
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Zur
vereinfachten Erläuterung und genauen Definition in den
beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „oben”, „unten”, „vorn” usw.
verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in
Bezug auf deren Positionen zu beschreiben, wie sie in den Figuren
gezeigt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 10-2008-0030498 [0001]