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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität der
koreanischen Patentanmeldung
Nr. 10-2008-0038370 , eingereicht am 24. April 2008, deren
gesamter Inhalt hierin für alle Zwecke durch diese Inbezugnahme
aufgenommen wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung eines Automatikgetriebes
für ein Fahrzeug, welches zwei einfache Planetengetriebe und
ein zusammengesetztes Planetengetriebe, vier Kupplungen und drei
Bremsen umfasst und zehn Vorwärtsgange und einen Rückwärtsgang
zur Verfügung stellt.
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Ein
typischer Schaltmechanismus eines Automatikgetriebes verwendet eine
Kombination einer Vielzahl von Planetengetrieben. Eine Getriebeanordnung
eines derartigen Automatikgetriebes, welches die Vielzahl von Planetengetrieben
umfasst, verändert eine Rotationsgeschwindigkeit und ein
Drehmoment, das von einem Drehmomentwandler des Automatikgetriebes
erhalten wird, und ändert und überträgt
das geänderte Drehmoment dementsprechend an eine Abtriebswelle.
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Es
ist bekannt, dass, wenn ein Getriebe eine größere
Anzahl von Gängen bereitstellt, Übersetzungsverhältnisse
des Getriebes besser auf optimale Art ausgelegt werden können
und ein Fahrzeug daher einen besseren spezifischen Kraftstoffverbrauch und
eine bessere Leistung haben kann. Aus diesem Grund ist ein Automatikgetriebe,
das mehr Gänge ermöglicht, in ständiger
Erforschung.
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Darüber
hinaus hängen Merkmale einer Getriebeanordnung, wie Beständigkeit,
Effizienz der Leistungsübertragung und Größe
bei gleicher Anzahl von Gängen in starkem Maß von
der Auslegung der kombinierten Planetengetriebe ab. Entwürfe
für eine zusammengesetzte Struktur einer Getriebeanordnung
sind daher ebenfalls in ständiger Erforschung.
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Eine
Handschaltung, die zu viele Gänge umfasst, verursacht für
einen Fahrer die Unannehmlichkeit von übermäßig
häufigen Schaltvorgängen. Daher sind für
Automatikgetriebe die positiven Eigenschaften von mehr Gängen
wichtiger, weil ein Automatikgetriebe die Schaltvorgänge
automatisch steuert, ohne eine manuelle Betätigung zu erfordern.
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Zusätzlich
zu verschiedenen Entwicklungen in Bezug auf Getriebeanordnungen
mit vier und fünf Gängen sind Getriebeanordnungen
von Automatikgetrieben vorgestellt worden, welche sechs Vorwärtsgänge
und einen Rückwärtsgang zur Verfügung stellen,
und auch Getriebeanordnungen, die eine höhere Anzahl von
Gängen bereitstellen, sind in Entwicklung.
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Die
Information, die in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung
offenbart ist, dient lediglich zur Verbesserung des Verständnisses
des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und darf nicht als Anerkenntnis
oder Anregung in irgendeiner Form gewertet werden, dass diese Information
den Stand der Technik bildet, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
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Verschiedene
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Getriebeanordnung
eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug zur Verfügung
zu stellen, welche aus drei Planetengetrieben mit vier Kupplungen
und drei Bremsen zusammengesetzt ist und zehn Vorwärtsgänge
und einen Rückwärtsgang zur Verfügung
stellt.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann eine Getriebeanordnung
eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug aufweisen
ein
erstes Planetengetriebe, welches ein einfaches Planetengetriebe
ist und welches aufweist ein erstes Rotationselement, das als feststehendes
Element wirkt, ein zweites Rotationselement, das eine verringerte
Rotationsgeschwindigkeit zur Verfügung stellt, und ein
drittes Rotationselement, das direkt mit einer Eingangswelle verbunden
ist und als Eingangselement wirkt;
ein zweites Planetengetriebe,
welches ein einfaches Planetengetriebe ist und welches aufweist
ein viertes Rotationselement, das mit dem zweiten Rotationselement
direkt verbunden ist, ein fünftes Rotationselement, das
wahlweise durch Einschieben einer ersten Bremse mit einem Getriebegehäuse
verbunden ist, und ein sechstes Rotationselement, das wahlweise durch
Einschieben einer zweiten Bremse mit einem Getriebegehäuse
verbunden ist, wobei eine erste Kupplung wahlweise mindestens zwei
Rotationselemente von den vierten, fünften und sechsten
Rotationselementen verbindet; und/oder
ein drittes Planetengetriebe,
welches ein zusammengesetztes Planetengetriebe ist, zusammengesetzt aus
einem Planetengetriebe mit einzelnem Ritzel und einem Planetengetriebe
mit doppeltem Ritzel, und welches aufweist ein siebtes Rotati onselement,
das mit dem sechsten Rotationselement direkt verbunden ist, ein
achtes Rotationselement, das wahlweise durch Einschieben einer zweiten
Kupplung mit der Antriebswelle verbunden ist und wahlweise durch Einschieben
einer dritten Bremse mit dem Getriebegehäuse verbunden
ist, ein neuntes Rotationselement, das mit einer Abtriebswelle verbunden
ist, und ein zehntes Rotationselement, das durch Einschieben einer
dritten Kupplung mit dem vierten Rotationselement verbunden ist,
wobei
eine vierte Kupplung zwischen dem siebten Rotationselement und dem
achten Rotationselement angeordnet ist.
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Das
erste Planetengetriebe kann ein Planetengetriebe mit einzelnem Ritzel
sein, das erste Rotationselement ist ein erstes Sonnenrad, das zweite Rotationselement
ist ein erster Planetenradträger, und das dritte Rotationselement
ist ein erstes Hohlrad;
das zweite Planetengetriebe ist ein
Planetengetriebe mit einzelnem Ritzel, das vierte Rotationselement
ist ein zweites Sonnenrad, das fünfte Rotationselement ist
ein zweiter Planetenradträger, und das sechste Rotationselement
ist ein zweites Hohlrad; und/oder
das dritte Planetengetriebe
umfasst das siebte Rotationselement, das ein drittes Sonnenrad in
Eingriff mit einem langen Ritzel ist, das achte Rotationselement, das
ein dritter Planetenradträger ist, das neunte Rotationselement,
das ein drittes Hohlrad ist, und das zehnte Rotationselement, das
ein viertes Sonnenrad in Eingriff mit einem kurzen Ritzel ist.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem fünften Rotationselement
und dem sechsten Rotationselement angeordnet sein.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem vierten Rotationselement und dem
fünften Rotationselement angeordnet sein.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem vierten Rotationselement und dem
sechsten Rotationselement angeordnet sein.
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Die
Getriebeanordnung eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug
kann aufweisen:
das erste Planetengetriebe ist ein Planetengetriebe mit
einzelnem Ritzel, das erste Rotationselement ist ein erstes Sonnenrad,
das zweite Rotationselement ist ein erster Planetenradträger,
und das dritte Rotationselement ist ein erstes Hohlrad;
das
zweite Planetengetriebe ist ein Planetengetriebe mit doppeltem Ritzel,
das vierte Rotationselement ist ein zweites Sonnenrad, das fünfte
Rotationselement ist ein zweites Hohlrad, und das sechste Rotationselement
ist ein zweiter Planetenradträger; und/oder
das dritte
Planetengetriebe umfasst das siebte Rotationselement, das ein drittes
Sonnenrad in Eingriff mit einem langen Ritzel ist, das achte Rotationselement, das
ein dritter Planetenradträger ist, das neunte Rotationselement,
das ein drittes Hohlrad ist, und das zehnte Rotationselement, das
ein viertes Sonnenrad in Eingriff mit einem kurzen Ritzel ist.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem fünften Rotationselement
und dem sechsten Rotationselement angeordnet sein.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem vierten Rotationselement und dem
fünften Rotationselement angeordnet sein.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem vierten Rotationselement und dem
sechsten Rotationselement angeordnet sein.
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Die
Getriebeanordnung eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug
kann aufweisen:
das erste Planetengetriebe ist ein Planetengetriebe mit
doppeltem Ritzel, das erste Rotationselement ist ein erstes Sonnenrad,
das zweite Rotationselement ist ein erstes Hohlrad, und das dritte
Rotationselement ist ein erster Planetenradträger;
das
zweite Planetengetriebe ist ein Planetengetriebe mit einzelnem Ritzel,
das vierte Rotationselement ist ein zweites Sonnenrad, das fünfte
Rotationselement ist ein zweiter Planetenradträger, und
das sechste Rotationselement ist ein zweites Hohlrad; und/oder
das
dritte Planetengetriebe umfasst das siebte Rotationselement, das
ein drittes Sonnenrad in Eingriff mit einem langen Ritzel ist, das
achte Rotationselement, das ein dritter Planetenradträger
ist, das neunte Rotationselement, das ein drittes Hohlrad ist, und
das zehnte Rotationselement, das ein viertes Sonnenrad in Eingriff
mit einem kurzen Ritzel ist.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem fünften Rotationselement
und dem sechsten Rotationselement angeordnet sein.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem vierten Rotationselement und dem
fünften Rotationselement angeordnet sein.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem vierten Rotationselement und dem
sechsten Rotationselement angeordnet sein.
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Die
Getriebeanordnung eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug
kann aufweisen:
das erste Planetengetriebe ist ein Planetengetriebe mit
doppeltem Ritzel, das erste Rotationselement ist ein erstes Sonnenrad,
das zweite Rotationselement ist ein erstes Hohlrad, und das dritte
Rotationselement ist ein erster Planetenradträger;
das
zweite Planetengetriebe ist ein Planetengetriebe mit doppeltem Ritzel,
das vierte Rotationselement ist ein zweites Sonnenrad, das fünfte
Rotationselement ist ein zweites Hohlrad, und das sechste Rotationselement
ist ein zweiter Planetenradträger; und/oder
das dritte
Planetengetriebe umfasst das siebte Rotationselement, das ein drittes
Sonnenrad in Eingriff mit einem langen Ritzel ist, das achte Rotationselement, das
ein dritter Planetenradträger ist, das neunte Rotationselement,
das ein drittes Hohlrad ist, und das zehnte Rotationselement, das
ein viertes Sonnenrad in Eingriff mit einem kurzen Ritzel ist.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem fünften Rotationselement
und dem sechsten Rotationselement angeordnet sein.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem vierten Rotationselement und dem
fünften Rotationselement angeordnet sein.
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Die
erste Kupplung kann zwischen dem vierten Rotationselement und dem
sechsten Rotationselement angeordnet sein.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Getriebeanordnung
eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug aufweisen
ein
erstes Planetengetriebe, welches ein einfaches Planetengetriebe
ist und welches aufweist ein erstes Rotationselement, das als feststehendes
Element wirkt, ein zweites Rotationselement, das eine verringerte
Rotationsgeschwindigkeit zur Verfügung stellt, und ein
drittes Rotationselement, das direkt mit einer Eingangswelle verbunden
ist und als Eingangselement wirkt;
ein zweites Planetengetriebe,
welches ein einfaches Planetengetriebe ist und welches aufweist
ein viertes Rotationselement, das mit dem zweiten Rotationselement
direkt verbunden ist, ein fünftes Rotationselement, das
wahlweise durch Einschieben einer ersten Bremse mit einem Getriebegehäuse
verbunden ist, und ein sechstes Rotationselement, das wahlweise durch
Einschieben einer zweiten Bremse mit dem Getriebegehäuse
verbunden ist, wobei eine erste Kupplung wahlweise mindestens zwei
Rotationselemente von den vierten, fünften und sechsten
Rotationselementen verbindet; und/oder
ein drittes Planetengetriebe,
welches ein zusammengesetztes Planetengetriebe ist, zusammengesetzt aus
einem Planetengetriebe mit einzelnem Ritzel und einem Planetengetriebe
mit doppeltem Ritzel, und welches aufweist ein siebtes Rotationselement,
das mit dem sechsten Rotationselement direkt verbunden ist, ein
achtes Rotationselement, das wahlweise durch Einschieben einer zweiten
Kupplung mit der Antriebswelle verbunden ist und wahlweise durch Einschieben
einer dritten Bremse mit dem Getriebegehäuse verbunden
ist, ein neuntes Rotationselement, das mit einer Abtriebswelle verbunden
ist, und ein zehntes Rotationselement, das durch Einschieben einer
dritten Kupplung mit dem vierten Rotationselement verbunden ist,
wobei
eine vierte Kupplung wahlweise mindestens zwei Rotationselemente
von den siebten, achten, neunten und zehnten Rotationselementen
verbindet.
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Die
Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung umfassen
weitere Merkmale und Vorteile, welche erkennbar sein werden aus
oder detaillierter niedergelegt sind in den hierin aufgenommenen
beiliegenden Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung
der Erfindung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Grundzüge
der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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1 ist
eine schematische Darstellung einer exemplarischen Getriebeanordnung
entsprechend einer ersten beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein Betriebsdiagramm von Reibelementen, die in einer Getriebeanordnung
entsprechend der ersten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
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3 ist
ein Übersetzungsdiagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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4 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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5 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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6 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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7 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer fünften beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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8 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer sechsten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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9 ist
ein Übersetzungsdiagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
der vierten, fünften und sechsten beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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10 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer siebten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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11 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer achten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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12 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer neunten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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13 ist
ein Geschwindigkeitsdiagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
der siebten, achten und neunten beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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14 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer zehnten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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15 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer elften beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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16 ist
ein schematisches Diagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
einer zwölften beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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17 ist
ein Geschwindigkeitsdiagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
der zehnten, elften und zwölften beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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Zu
verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en)
wird nun ein detaillierter Bezug hergestellt werden, wobei Beispiele
davon in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im
folgenden beschrieben werden. Wenn die Erfindung(en) in Zusammenhang
mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird,
so ist zu verstehen, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen
ist, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen
zu beschränken. Im Gegenteil ist vorgesehen, dass die Erfindung(en)
nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch
verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente
und andere Ausführungsformen abdecken, welche von dem durch
die beigefügten Ansprüche festgelegten Geist und
Umfang der Erfindung umfasst sind.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst eine Getriebeanordnung entsprechend
einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung erste und zweite Planetengetriebe PG1 und PG2 als einfache
Planetengetriebe und ein drittes Planetengetriebe PG3 als ein zusammengesetztes
Planetengetriebe, welche entlang derselben Wellenachsenlinie angeordnet
sind, mit vier Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und drei Bremsen B1,
B2 und B3.
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Die
Rotationsgeschwindigkeit einer Eingangswelle IS wird durch das erste,
zweite und dritte Planetengetriebe PG1, PG2 und PG3 geändert
und durch eine Abtriebswelle OS ausgegeben. Das erste Planetengetriebe
PG1 ist nahe an einem Antrieb angeordnet und das zweite und dritte
Planetengetriebe PG2 und PG3 sind der Reihe nach angeordnet.
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Die
Eingangswelle IS ist ein Eingangselement und bezeichnet eine Turbinenwelle
in einem Drehmomentwandler. Die Eingangswelle IS erhält vom
Drehmomentwandler ein gewandeltes Motordrehmoment, und die Abtriebswelle
OS, welche ein Ausgangselement ist, gibt ein Antriebsdrehmoment über
ein Abtriebsritzel und ein Differential an die Räder eines
Fahrzeugs ab.
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Das
erste Planetengetriebe PG1 ist ein Planetengetriebe mit einzelnem
Ritzel und umfasst ein Sonnenrad S1, einen Planetenradträger
PC1 und ein Hohlrad R1 als drei Rotationselemente.
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Das
erste Sonnenrad S1 ist fest mit einem Getriebegehäuse H
verbunden und das erste Hohlrad R1 ist direkt mit der Eingangswelle
IS verbunden.
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Das
erste Sonnenrad S1 ist als ein erstes Rotationselement N1 gekennzeichnet
und fest mit dem Getriebegehäuse H verbunden, so dass das erste
Sonnenrad S1 als feststehendes Element betrieben wird. Der erste
Planetenradträger PC1 ist als ein zweites Rotationselement
N2 gekennzeichnet und stellt über einen ersten Ausgangszwischenpfad MOP1
eine verringerte Rotationsgeschwindigkeit zur Verfügung.
Das erste Hohlrad R1 ist als ein drittes Rotationselement N3 gekennzeichnet
und erhält eine Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle
IS über einen Eingangspfad IP.
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Das
zweite Planetengetriebe PG2 ist ein Planetengetriebe mit einzelnem
Ritzel und umfasst ein zweites Sonnenrad S2, einen Planetenradträger
PC2 und ein zweites Hohlrad R2.
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Das
zweite Sonnenrad S2 ist direkt mit dem ersten Planetenradträger
PC1 verbunden, der zweite Planetenradträger PC2 ist variabel
mit dem Getriebegehäuse H verbunden und das zweite Hohlrad
R2 ist variabel mit dem Getriebegehäuse H verbunden und dient
als Abtriebselement.
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Das
zweite Sonnenrad S2 ist als ein viertes Rotationselement N4 gekennzeichnet
und über einen ersten Eingangszwischenpfad MIP1 mit dem
ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 verbunden. Der zweite Planetenradträger
PC2 ist als ein fünftes Rotationselement N5 gekennzeichnet,
ist variabel mit dem Getriebegehäuse H verbunden und wird
wahlweise als feststehendes Element betrieben. Das zweite Hohlrad
R2 ist als ein sechstes Rotationselement N6 gekennzeichnet, ist über
einen zweiten Ausgangszwischenpfad MOP2 variabel mit dem Getriebegehäuse
H verbunden und wirkt als feststehendes Element.
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Eine
erste Bremse B1 ist zwischen dem fünften Rotationselement
N5 (dem zweiten Planetenradträger PC2) und dem Getriebegehäuse
H angeordnet, und eine zweite Bremse B2 ist zwischen dem sechsten
Rotationselement N6 (dem zweiten Hohlrad R2) und dem Getriebegehäuse
H angeordnet.
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Zwei
Rotationselemente von den drei Rotationselementen des zweiten Planetengetriebes
PG2 können variabel verbunden werden, so dass das zweite
Planetengetriebe PG2 als Ganzes rotiert.
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Zu
diesem Zweck ist in der ersten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie in 1 gezeigt,
die erste Kupplung C1 zwischen dem fünften Rotationselement
N5 (dem zweiten Planetenradträger PC2) und dem sechsten
Rotationselement N6 (dem zweiten Hohlrad R2) angeordnet.
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Für
den Fall, dass das vierte Rotationselement N4 (das zweite Sonnenrad
S2) eine Einspeisung erhält und die erste Kupplung C1 betätigt
ist, ist das zweite Planetengetriebe PG2 gesperrt und rotiert als
Ganzes.
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Das
dritte Planetengetriebe PG3 vom Ravigneaux-Typ ist aus einem Planetengetriebe
mit einzelnem Ritzel und einem Planetengetriebe mit doppeltem Ritzel
zusammengesetzt, und ein Hohlrad und ein Planetenradträger
agieren für ein Sonnenrad mit großem Durchmesser
und ein Sonnenrad mit kleinem Durchmesser zusammen.
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Das
dritte Planetengetriebe PG3 umfasst ein drittes Hohlrad R3, einen
dritten Planetenradträger PC3, ein drittes Sonnenrad S3
in Eingriff mit einem langen Ritzel P1 und ein viertes Sonnenrad
S4 in Eingriff mit einem kurzen Kitzel P2.
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Das
dritte Sonnenrad S3 ist direkt mit dem zweiten Hohlrad R2 verbunden,
das vierte Sonnenrad S4 ist variabel mit dem zweiten Sonnenrad S2 verbunden,
der dritte Planetenradträger PC3 ist variabel mit der Eingangswelle
IS verbunden und gleichzeitig variabel mit dem Getriebegehäuse
H verbunden, und das dritte Hohlrad R3 ist direkt mit der Abtriebswelle
OS verbunden.
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Das
dritte Sonnenrad S3 ist als ein siebtes Rotationselement N7 gekennzeichnet
und direkt über einen zweiten Eingangszwischenpfad MIP2
mit dem zweiten Ausgangszwischenpfad MOP2 des fünften Rotationselements
N5 verbunden. Der dritte Planetenradträger PC3 ist als
ein achtes Rotationselement N8 gekennzeichnet, wird über
einen ersten variablen Eingangspfad VIP1 mit der Eingangswelle IS
variabel verbunden, und gleichzeitig durch selektives Verbinden
mit dem Getriebegehäuse H als feststehendes Element betrieben.
Das dritte Hohlrad R3 ist als ein neuntes Rotationselement N9 gekennzeichnet
und mit dem Ausgangspfad OP verbunden. Das vierte Sonnenrad S4 ist
als ein zehntes Rotationselement N10 gekennzeichnet und über
einen zweiten variablen Eingangspfad VIP2 mit dem vierten Rotationselement
N4 variabel verbunden.
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Die
zweite Kupplung C2 ist zwischen der Eingangswelle IS und dem achten
Rotationselement N8 angeordnet und die dritte Kupplung C3 ist zwischen dem
vierten Rotationselement N4 und dem zehnten Rotationselement N10
angeordnet.
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Die
zweite Bremse B2 ist zwischen dem Getriebegehäuse H und
dem mit dem siebten Rotationselement N7 verbundenen sechsten Rotationselement
N6 angeordnet, so dass das sechste Rotationselement N6 und das siebte
Rotationselement N7 wahlweise als feststehende Elemente betrieben
werden können. Die dritte Bremse B3 ist zwischen dem achten
Rotationselement N8 und dem Getriebegehäuse H angeordnet,
so dass das achte Rotationselement N8 wahlweise als feststehendes
Element betrieben werden kann.
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Die
vierte Kupplung ist zum Rotieren des dritten Planetengetriebes PG3
als Ganzes vorgesehen, und in den beispielhaften Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist die vierte Kupplung C4 zwischen dem
siebten Rotationselement N7 (dem dritten Sonnenrad S3) und dem achten
Rotationselement N8 (dem dritten Planetenradträger PC3)
angeordnet.
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Während
die vierte Kupplung C4 in den Zeichnungen das siebte Rotationselement
N7 und das achte Rotationselement N8 selektiv verbindet, ist sie
nicht darauf beschränkt, die vierte Kupplung C4 kann mindestens
zwei Rotationselemente von den siebten, achten, neunten und zehnten
Rotationselementen N7, N8, N9 und N10 selektiv verbinden.
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Mit
dem oben beschriebenen Schema wird die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS zum ersten, zweiten und dritten Planetengetriebe PG1,
PG2 und PG3 übertragen, wird in eine von den zehn Vorwärtsgeschwindigkeiten
und eine Rückwärtsgeschwindigkeit umgewandelt
und über den Ausgangspfad OP der Abtriebswelle OS ausgegeben.
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Die
erste, zweite, dritte und vierte Kupplung C1, C2, C3 und C4 und
die erste, zweite und dritte Bremse B1, B2 und B3 können
als hydraulische Mehrscheiben-Druckreibungsvorrichtungen verwirklicht
werden, welche durch hydraulischen Druck in reibschlüssigen
Eingriff gebracht werden.
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In
einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist die erste Bremse B1 vor dem zweiten Planetengetriebe
PG2 angeordnet, die erste Kupplung C1, die vierte Kupplung C4 und
die zweite und dritte Bremse B2 und B3 sind zwischen dem zweiten
und dritten Planetengetriebe PG2 und PG3 angeordnet, und die zweite
und dritte Kupplung C2 und C3 sind hinter dem dritten Planetengetriebe
PG3 angeordnet.
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Wie
oben beschrieben sind die Reibelemente so verteilt angeordnet, dass
hydraulische Leitungen zur Versorgung der Reibelemente mit hydraulischem
Druck auf einfache Weise gebildet werden können und auch
die Gewichtsverteilung gleichmäßig sein kann,
so dass die gesamte Gewichtsbalance verbessert werden kann.
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2 ist
ein Betriebsdiagramm von Reibelementen, die in einer Getriebeanordnung
entsprechend der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden. Wie in 2 gezeigt,
werden in jedem Schaltbereich zwei Reibelemente betätigt.
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Die
erste Bremse B1 und die dritte Bremse B3 werden im ersten Vorwärtsgang
betätigt.
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Die
dritte Kupplung C3 und die dritte Bremse B3 werden im zweiten Vorwärtsgang
betätigt.
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Die
dritte Kupplung C3 und die erste Bremse B1 werden im dritten Vorwärtsgang
betätigt.
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Die
dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 werden im vierten Vorwärtsgang
betätigt.
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Die
dritte Kupplung C3 und die vierte Kupplung C4 werden im fünften
Vorwärtsgang betätigt.
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Die
zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 werden im sechsten
Vorwärtsgang betätigt.
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Die
zweite Kupplung C2 und die vierte Kupplung C4 werden im siebten
Vorwärtsgang betätigt.
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Die
erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 werden im achten Vorwärtsgang
betätigt.
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Die
zweite Kupplung C2 und die zweite Bremse B2 werden im neunten Vorwärtsgang
betätigt.
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Die
zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 werden im zehnten Vorwärtsgang
betätigt.
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Die
erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 werden im Rückwärtsgang
betätigt.
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3 ist
ein Übersetzungsdiagramm einer Getriebeanordnung entsprechend
der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In 3 repräsentiert eine
untere horizontale Linie eine Rotationsgeschwindigkeit „0”,
und eine obere horizontale Linie repräsentiert eine Rotationsgeschwindigkeit „1,0”,
die gleich ist zu der Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle
IS.
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Drei
vertikale Linien des ersten Planetengetriebes PG1 repräsentieren
jeweils das erste Rotationselement N1 (das erste Hohlrad R1), das
zweite Rotationselement N2 (den ersten Planetenradträger PC1)
und das dritte Rotationselement N3 (das erste Sonnenrad S1) der
Reihe nach von links in der Zeichnung, und ein Abstand zwischen
ihnen ist entsprechend einer Standübersetzung (Zähnezahl
des Sonnenrads/Zähnezahl des Hohlrads) des ersten Planetengetriebes
PG1 festgelegt.
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Drei
vertikale Linien des zweiten Planetengetriebes PG2 repräsentieren
jeweils das vierte Rotationselement N4 (das zweite Sonnenrad S2),
das fünfte Rotationselement N5 (den zweiten Planetenradträger
PC2) und das sechste Rotationselement N6 (das zweite Hohlrad R2)
der Reihe nach von links in der Zeichnung, und ein Abstand zwischen
ihnen ist entsprechend einer Standübersetzung (Zähnezahl des
Sonnenrads/Zähnezahl des Hohlrads) des zweiten Planetengetriebes
PG2 festgelegt.
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Vier
vertikale Linien des dritten Planetengetriebes PG3 repräsentieren
jeweils das siebte Rotationselement N7 (das dritte Sonnenrad S3),
das achte Rotationselement N8 (den dritten Planetenradträger PC3),
das neunte Rotationselement N9 (das dritte Hohlrad R3) und das zehnte
Rotationselement N10 (das vierte Sonnenrad S4) der Reihe nach von
links in der Zeichnung, und ein Abstand zwischen ihnen ist entsprechend
einer Standübersetzung (Zähnezahl des Sonnenrads/Zähnezahl
des Hohlrads) des dritten Planetengetriebes PG3 festgelegt.
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Das
Bestimmen der Position der Rotationselemente ist für einen
Fachmann offensichtlich, daher wird eine detaillierte Erklärung
weggelassen.
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Erster Vorwärtsgang
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Im
ersten Vorwärtsgang werden, wie in 2 gezeigt,
die erste und dritte Bremse B1 und B3 betätigt.
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Wie
in 3 gezeigt, wird eine Einspeisung über
das mit dem Eingangspfad IP verbundene dritte Rotationselement N3
durchgeführt, das erste Rotationselement N1 wird als feststehendes
Element betrieben, und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1
gebildet und das zweite Rotationselement N2 stellt über
den ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit
zur Verfügung.
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Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, das fünfte
Rotationselement N5 wird durch Betätigen der ersten Bremse
B1 als feststehendes Element betrieben, so dass eine zweite Geschwindigkeitslinie
T2 gebildet wird und über das sechste Rotationselement
N6 und den zweiten Ausgangszwischenpfad MOP2 wird eine entgegengesetzte
Rotationsgeschwindigkeit ausgegeben.
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Die
entgegengesetzte Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Ausgangszwischenpfads
MOP2 wird über den zweiten Eingangszwischenpfad MIP2 zum
dritten Planetengetriebe PG3 übertragen, das siebte Rotationselement
N7 und das achte Rotationselement N8 werden durch Betätigen
der dritten Bremse B3 als feststehendes Element betrieben, und so
wird eine erste Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP1 gebildet.
Daher ergibt sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit
der Getriebeanordnung entsprechend einer Höhe D1 der ersten
Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP1 an der Position des neunten
Betriebselements N9, und auf diese Weise wird das Schalten in den
ersten Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Geschwindigkeitsverhältnis
(Rotationsgeschwindigkeit eines Eingangselements/Rotationsgeschwindigkeit
eines Ausgangselements) als maximales Geschwindigkeitsverhältnis
von ungefähr 4,859 erzielt.
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Somit
erhält das erste Planetengetriebe PG1 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den Eingangspfad IP und gibt über
den ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 eine verringerte Rotationsgeschwindigkeit
ab, die verringerte Rotationsgeschwindigkeit wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 zu dem zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen,
die entgegengesetzte Rotationsgeschwindigkeit wird über
den zweiten Ausgangszwischenpfad MOP2 und den zweiten Eingangszwischenpfad
MIP2 zu dem dritten Planetengetriebe PG3 übertragen, und
das dritte Planetengetriebe PG3 gibt über den Ausgangspfad
OP eine geschaltete Rotationsgeschwindigkeit aus, so dass das Schalten
in den ersten Vorwärtsgang realisiert wird.
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Zweiter Vorwärtsgang
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Im
zweiten Vorwärtsgang wird die erste Bremse B1, die im ersten
Vorwärtsgang betätigt ist, gelöst, und
die dritte Kupplung C3 wird betätigt.
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Dann
wird eine Einspeisung über das mit dem Eingangspfad IP
verbundene dritte Rotationselement N2 durchgeführt, das
erste Rotationselement N1 wird als feststehendes Element betrieben,
und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1 gebildet und das
zweite Rotationselement N2 stellt über den ersten Ausgangszwischenpfad
MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit zur Verfügung.
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Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, und gleichzeitig über
den zweiten variablen Eingangspfad VIP2 und das zehnte Rotationselement
M10 durch Betätigen der dritten Kupplung C3 zum dritten
Planetengetriebe PG3 übertragen.
-
Das
zweite Planetengetriebe PG2 rotiert ohne Auswirkung auf die Geschwindigkeitsumsetzung,
das achte Betriebselement N8 wird durch Betätigen der dritten
Bremse B3 als feststehendes Element betrieben, und so wird eine
zweite Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP2 gebildet. Daher
ergibt sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit der
Getriebeanordnung entsprechend einer Höhe D2 der zweiten
Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP2 an der Position des neunten
Rotationselements N9, und auf diese Weise wird das Schalten in den
zweiten Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Geschwindigkeitsverhältnis
von ungefähr 3,179 erzielt.
-
Somit
erhält das erste Planetengetriebe PG1 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den Eingangspfad IP und gibt über
den ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 eine verringerte Rotationsgeschwindigkeit
ab, und das dritte Planetengetriebe PG3 erhält die verringerte
Rotationsgeschwindigkeit über den zweiten variablen Eingangspfad
VIP2 und gibt über den Ausgangspfad OP eine geänderte
Rotationsgeschwindigkeit aus, so dass das Schalten in den zweiten
Vorwärtsgang realisiert wird.
-
Dritter Vorwärtsgang
-
Im
dritten Vorwärtsgang wird die dritte Bremse B3, die im
zweiten Vorwärtsgang betätigt ist, gelöst,
und die erste Bremse B1 wird betätigt.
-
Dann
wird eine Einspeisung über das mit dem Eingangspfad IP
verbundene dritte Rotationselement N3 durchgeführt, das
erste Rotationselement N1 wird als feststehendes Element betrieben,
und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1 gebildet, und das
zweite Rotationselement N2 stellt über den ersten Ausgangszwischenpfad
MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit zur Verfügung.
-
Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, eine zweite
Geschwindigkeitslinie T2 wird durch Betätigen der ersten
Bremse B1 gebildet, und über das sechste Rotationselement
N6 und den zweiten Ausgangszwischenpfad MOP2 wird eine entgegengesetzte
Rotationsgeschwindigkeit ausgegeben.
-
Die
entgegengesetzte Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Ausgangszwischenpfads
MOP2 wird über den zweiten Eingangszwischenpfad MIP2 und
das siebte Rotationselement N7 zum dritten Planetengetriebe PG3 übertragen,
und gleichzeitig wird die verringerte Rotationsgeschwindigkeit des
ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 über den zweiten variablen
Eingangspfad VIP2 durch Betätigen der dritten Kupplung
C3 zum zehnten Rotationselement N10 übertragen. Daher ergibt
sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit der Getriebeanordnung entsprechend
einer Höhe D3 der dritten Vorwärtsgeschwindigkeitslinie
SP3 an der Position des neunten Rotationselements N9, und auf diese
Weise wird das Schalten in den dritten Vorwärtsgang realisiert.
Hierbei wird ein Geschwindigkeitsverhältnis von ungefähr 2,647
erzielt.
-
Somit
erhält das erste Planetengetriebe PG1 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den Eingangspfad IP und gibt über
den ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 eine verringerte Rotationsgeschwindigkeit
ab, und die verringerte Rotationsgeschwindigkeit wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen,
und die entgegengesetzte Rotationsgeschwindigkeit wird über
den zweiten Ausgangszwischenpfad MOP2 und den zweiten Eingangszwischenpfad
MIP2 zum dritten Planetengetriebe PG3 übertragen. Gleichzeitig
wird die verringerte Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads
MOP1 über den zweiten variablen Eingangspfad VIP2 bei Betätigen
der dritten Kupplung C3 zum zehnten Rotationselement N10 übertragen,
und auf diese Weise wird das Schalten in den dritten Vorwärtsgang
realisiert.
-
Vierter Vorwärtsgang
-
Im
vierten Vorwärtsgang wird, wie in 2 gezeigt,
die erste Bremse B1, die im dritten Vorwärtsgang betätigt
ist, gelöst, und die zweite Bremse B2 wird betätigt.
-
Dann
wird eine Einspeisung über das mit dem Eingangspfad IP
verbundene dritte Rotationselement N3 durchgeführt, das
erste Rotationselement N1 wird als feststehendes Element betrieben,
und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1 gebildet und das
zweite Rotationselement N2 gibt über den ersten Ausgangszwischenpfad
MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit ab.
-
Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, und gleichzeitig über
den zweiten variablen Eingangspfad VIP2 und das zehnte Rotationselement
N10 durch Betätigen der dritten Kupplung C3 zum dritten
Planetengetriebe PG3 übertragen.
-
Im
zweiten Planetengetriebe PG2 erhält das vierte Rotationselement
N4 die Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads
MOP1, das sechste Rotationselement N6 wird durch Betätigen
der zweiten Bremse B2 als feststehendes Element betrieben, und so
wird die dritte Geschwindigkeitslinie T3 gebildet.
-
Im
dritten Planetengetriebe PG3 erhält das zehnte Rotationselement
N10 die Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1,
das sechste Rotationselement N6 und das siebte Rotationselement
N7 werden durch Betätigen der zweiten Bremse B2 als feststehende
Elemente betrieben, und so wird die vierte Vorwärtsgeschwindigkeitslinie
SP4 gebildet. Daher ergibt sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit
der Getriebeanordnung entsprechend einer Höhe D4 der vierten
Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP4 an der Position des neunten
Rotationselements N9, und auf diese Weise wird das Schalten in den
vierten Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Geschwindigkeitsverhältnis
von ungefähr 2,010 erzielt.
-
Somit
erhält das erste Planetengetriebe PG1 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den Eingangspfad IP und gibt über
den ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 eine verringerte Rotationsgeschwindigkeit
ab, und das dritte Planetengetriebe PG3 erhält die verringerte
Rotationsgeschwindigkeit über den zweiten variablen Eingangspfad
VIP2 und gibt über den Ausgangspfad OP eine geänderte
Rotationsgeschwindigkeit aus, so dass das Schalten in den vierten
Vorwärtsgang realisiert wird.
-
Fünfter Vorwärtsgang
-
Im
fünften Vorwärtsgang wird, wie in 2 gezeigt,
die zweite Bremse B2, die im vierten Vorwärtsgang betätigt
ist, gelöst, und die vierte Kupplung C4 wird betätigt.
-
Dann
wird eine Einspeisung über das mit dem Eingangspfad IP
verbundene dritte Rotationselement N3 durchgeführt, das
erste Rotationselement N1 wird als feststehendes Element betrieben,
und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1 gebildet und das
zweite Rotationselement N2 gibt über den ersten Ausgangszwischenpfad
MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit ab.
-
Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, und gleichzeitig über
den zweiten variablen Eingangspfad VIP2 und das zehnte Rotationselement
N10 durch Betätigen der dritten Kupplung C3 zum dritten
Planetengetriebe PG3 übertragen.
-
Das
dritte Planetengetriebe PG3 rotiert bei Betätigen der vierten
Kupplung C4 als Ganzes, und auf diese Weise wird eine fünfte
Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP5 gebildet. Daher ergibt
sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit der Getriebeanordnung
entsprechend einer Höhe D5 der fünften Vorwärtsgeschwindigkeitslinie
SP5 an der Position des neunten Betriebselements N9, und auf diese
Weise wird das Schalten in den fünften Vorwärtsgang
realisiert. Hierbei wird ein Geschwindigkeitsverhältnis (Rotationsgeschwindigkeit
eines Eingangselements/Rotationsgeschwindigkeit eines Ausgangselements)
von ungefähr 1,540 realisiert.
-
Somit
erhält das erste Planetengetriebe PG1 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den Eingangspfad IP und gibt über
den ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 eine verringerte Rotationsgeschwindigkeit
ab, und das dritte Planetengetriebe PG3 erhält die verringerte
Rotationsgeschwindigkeit über den zweiten variablen Eingangspfad
VIP2, rotiert als Ganzes, und gibt über den Ausgangspfad
OP eine Rotationsgeschwindigkeit aus, so dass das Schalten in den
fünften Vorwärtsgang realisiert wird.
-
Sechster Vorwärtsgang
-
Im
sechsten Vorwärtsgang wird, wie in 2 gezeigt,
die vierte Kupplung C4, die im fünften Vorwärtsgang
betätigt ist, gelöst, und die zweite Kupplung
C2 wird betätigt.
-
Dann
wird eine Einspeisung über das mit dem Eingangspfad IP
verbundene dritte Rotationselement N3 durchgeführt, das
erste Rotationselement N1 wird als feststehendes Element betrieben,
und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1 gebildet, und das
zweite Rotationselement N2 stellt über den ersten Ausgangszwischenpfad
MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit zur Verfügung.
-
Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, und gleichzeitig über
den zweiten variablen Eingangspfad VIP2 und das zehnte Rotationselement
N10 durch Betätigen der dritten Kupplung C3 zum dritten
Planetengetriebe PG3 übertragen.
-
Im
dritten Planetengetriebe PG3 erhält das achte Rotationselement
N8 die Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle IS über
den ersten variablen Eingangspfad VIP1 durch Betätigen
der zweiten Kupplung C2, und so wird eine sechste Vorwärtsgeschwindigkeitslinie
SP6 gebildet. Daher ergibt sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit
der Getriebeanordnung entsprechend einer Höhe D6 der sechsten
Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP6 an der Position des neunten
Betriebselements N9, und auf diese Weise wird das Schalten in den
sechsten Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Geschwindigkeitsverhältnis
(Rotationsgeschwindigkeit eines Eingangselements/Rotationsgeschwindigkeit
eines Ausgangselements) von ungefähr 1,205 erzielt.
-
Somit
erhält das erste Planetengetriebe PG1 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den Eingangspfad IP und gibt über
den ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 eine verringerte Ausgangsgeschwindigkeit
ab, und das dritte Planetengetriebe PG3 erhält über
den zweiten variablen Eingangspfad VIP2 die verringerte Rotationsgeschwindigkeit
und über den ersten variablen Eingangspfad VIP1 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS und stellt über den Ausgangspfad OP
eine Rotationsgeschwindigkeit zur Verfügung, so dass das Schalten
in den sechsten Vorwärtsgang realisiert wird.
-
Siebter Vorwärtsgang
-
Im
siebten Vorwärtsgang wird, wie in 2 gezeigt,
die dritte Kupplung C3, die im sechsten Vorwärtsgang betätigt
ist, gelöst, und die vierte Kupplung C4 wird betätigt.
-
Das
dritte Planetengetriebe PG3 erhält die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den ersten variablen Eingangspfad
VIP1 durch Betätigen der zweiten Kupplung C2 und rotiert
durch Betätigen der vierten Kupplung C4 als Ganzes, und
so wird eine siebte Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP7 gebildet.
Daher ergibt sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit
der Getriebeanordnung entsprechend einer Höhe D7 der siebten
Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP7 an der Position des neunten
Betriebselements N9, und auf diese Weise wird das Schalten in den
siebten Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Geschwindigkeitsverhältnis
(Rotationsgeschwindigkeit eines Eingangselements/Rotationsgeschwindigkeit
eines Ausgangselements) von ungefähr 1,000 erzielt.
-
Somit
rotiert das dritte Planetengetriebe PG3 als Ganzes durch Betätigen
der vierten Kupplung C4, und die über den ersten variablen
Eingangspfad VIP1 erhaltene Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle
IS wird über den Ausgangspfad OP ausgegeben, so dass das
Schalten in den siebten Vorwärtsgang realisiert wird.
-
Achter Vorwärtsgang
-
Im
achten Vorwärtsgang wird, wie in 2 gezeigt,
die vierte Kupplung C4, die im siebten Vorwärtsgang betätigt
ist, gelöst, und die erste Kupplung C1 wird betätigt.
-
Dann
wird eine Einspeisung über das mit dem Eingangspfad IP
verbundene dritte Rotationselement N3 durchgeführt, das
erste Rotationselement N1 wird als feststehendes Element betrieben,
und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1 gebildet, und das
zweite Rotationselement N2 gibt über den ersten Ausgangszwischenpfad
MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit ab.
-
Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, und das
zweite Planetengetriebe PG2 rotiert durch Betätigen der
ersten Kupplung C1 als Ganzes, so dass die Rotationsgeschwindigkeit
des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 über den zweiten
Ausgangszwischenpfad MOP2 und den zweiten Eingangszwischenpfad MIP2
zum siebten Rotationselement N7 übertragen wird.
-
Im
dritten Planetengetriebe PG3 wird die Rotationsgeschwindigkeit der
Eingangswelle IS durch Betätigen der zweiten Kupplung C2
zum achten Betriebselement N8 übertragen, und auf diese
Weise wird eine achte Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP8 gebildet.
Daher ergibt sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit
der Getriebeanordnung entsprechend einer Höhe D8 der achten
Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP8 an der Position des neunten
Betriebselements N9, und auf diese Weise wird das Schalten in den
achten Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Geschwindigkeitsverhältnis
(Rotationsgeschwindigkeit eines Eingangselements/Rotationsgeschwindigkeit
eines Ausgangselements) von ungefähr 0,876 erzielt.
-
Somit
erhält das erste Planetengetriebe PG1 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den Eingangspfad IP und gibt über
den ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 eine verringerte Rotationsgeschwindigkeit
ab, das zweite Planetengetriebe PG2 rotiert durch Betätigen
der ersten Kupplung C1 als Ganzes, das dritte Planetengetriebe PG3 erhält
gleichzeitig die Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Ausgangszwischenpfads
MOP2 und des ersten variablen Eingangspfad VIP1, so dass das Schalten
in den achten Vorwärtsgang realisiert wird.
-
Neunter Vorwärtsgang
-
Im
neunten Vorwärtsgang wird, wie in 2 gezeigt,
die erste Kupplung C1, die im achten Vorwärtsgang betätigt
ist, gelöst, und die zweite Bremse B2 wird betätigt.
-
Dann
wird eine Einspeisung über das mit dem Eingangspfad IP
verbundene dritte Rotationselement N3 durchgeführt, das
erste Rotationselement N1 wird als feststehendes Element betrieben,
und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1 gebildet und das
zweite Rotationselement N2 stellt über den ersten Ausgangszwischenpfad
MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit zur Verfügung.
-
Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, und das
sechste Rotationselement N6 wird durch Betätigen der zweiten
Bremse B2 als feststehendes Element betrieben, und so wird die dritte Geschwindigkeitslinie
T3 gebildet.
-
Im
dritten Planetengetriebe PG3 erhält das achte Rotationselement
N8 die Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle IS über
den ersten variablen Eingangspfad VIP1 durch Betätigen
der zweiten Kupplung C2, und so wird eine neunte Vorwärtsgeschwindigkeitslinie
SP9 gebildet. Daher ergibt sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit
der Getriebeanordnung entsprechend einer Höhe D9 der neunten
Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP9 an der Position des neunten
Betriebselements N9, und auf diese Weise wird das Schalten in den
neunten Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein Geschwindigkeitsverhältnis
(Rotationsgeschwindigkeit eines Eingangselements/Rotationsgeschwindigkeit
eines Ausgangselements) von ungefähr 0,713 erzielt.
-
Somit
erhält das dritte Planetengetriebe PG3 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den ersten variablen Eingangspfad
VIP1 und gibt durch Betätigen der zweiten Bremse B2 eine
erhöhte Rotationsgeschwindigkeit aus, so dass das Schalten
in den neunten Vorwärtsgang realisiert wird.
-
Zehnter Vorwärtsgang
-
Im
zehnten Vorwärtsgang wird, wie in 2 gezeigt,
die zweite Bremse B2, die im neunten Vorwärtsgang betätigt
ist, gelöst, und die erste Bremse B1 wird betätigt.
-
Dann
wird eine Einspeisung über das mit dem Eingangspfad IP
verbundene dritte Rotationselement N3 durchgeführt, das
erste Rotationselement N1 wird als feststehendes Element betrieben,
und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1 gebildet, und das
zweite Rotationselement N2 stellt über den ersten Ausgangszwischenpfad
MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit zur Verfügung.
-
Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, eine zweite
Geschwindigkeitslinie T2 wird durch Betätigen der ersten
Bremse B1 gebildet, und eine entgegengesetzte Rotationsgeschwindigkeit
wird über das sechste Rotationselement N6 und den zweiten
Ausgangszwischenpfad MOP2 ausgegeben.
-
Die
Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Ausgangszwischenpfads MOP2
wird über den zweiten Eingangszwischenpfad MIP2 und das
siebte Rotationselement N7 zum dritten Planetengetriebe PG3 übertragen,
und das achte Rotationselement N8 erhält die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den ersten variablen Eingangspfad
VIP1 durch Betätigen der zweiten Kupplung C2, und so wird
eine zehnte Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP10 gebildet.
Daher ergibt sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit
der Getriebeanordnung entsprechend einer Höhe D10 der zehnten
Vorwärtsgeschwindigkeitslinie SP10 an der Position des
neunten Betriebselements N9, und auf diese Weise wird das Schalten
in den zehnten Vorwärtsgang realisiert. Hierbei wird ein
Geschwindigkeitsverhältnis (Rotationsgeschwindigkeit eines
Eingangselements/Rotationsgeschwindigkeit eines Ausgangselements)
von ungefähr 0,622 erzielt.
-
Somit
erhält das dritte Planetengetriebe PG3 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den ersten variablen Eingangspfad
VIP1 und eine entgegengesetzte Rotationsgeschwindigkeit des zweiten
Ausgangszwischenpfads MOP2, und gibt eine erhöhte Rotationsgeschwindigkeit
aus, so dass das Schalten in den zehnten Vorwärtsgang realisiert
wird.
-
Rückwärtsgang
-
Im
Rückwärtsgang werden, wie in 2 gezeigt,
die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 betätigt.
-
Dann
wird eine Einspeisung über das mit dem Eingangspfad IP
verbundene dritte Rotationselement N3 durchgeführt, das
erste Rotationselement N1 wird als feststehendes Element betrieben,
und so wird die erste Geschwindigkeitslinie T1 gebildet, und das
zweite Rotationselement N2 gibt über den ersten Ausgangszwischenpfad
MOP1 eine verringerte Geschwindigkeit ab.
-
Die
Rotationsgeschwindigkeit des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 wird über
den ersten Eingangszwischenpfad MIP1 und das vierte Rotationselement
N4 zum zweiten Planetengetriebe PG2 übertragen, und das
zweite Planetengetriebe PG2 rotiert durch Betätigen der
ersten Kupplung C1 als Ganzes, so dass die Rotationsgeschwindigkeit
des ersten Ausgangszwischenpfads MOP1 über den zweiten
Ausgangszwischenpfad MOP2 und den zweiten Eingangszwischenpfad MIP2
zum siebten Rotationselement N7 übertragen wird.
-
Das
achte Betriebselement N8 wird durch Betätigen der dritten
Bremse B3 als feststehendes Element betrieben, und so wird eine
Rückwärtsgeschwindigkeitslinie SR gebildet. Daher
ergibt sich die endgültige Ausgangsgeschwindigkeit der
Getriebeanordnung entsprechend einer Höhe RS der Rückwärtsgeschwindigkeitslinie
SR an der Position des neunten Rotationselements N9, und auf diese
Weise wird das Schalten in den Rückwärtsgang realisiert. Dabei
wird ein Geschwindigkeitsverhältnis von ungefähr
3,831 erzielt.
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Somit
erhält das erste Planetengetriebe PG1 die Rotationsgeschwindigkeit
der Eingangswelle IS über den Eingangspfad IP und gibt über
den ersten Ausgangszwischenpfad MOP1 eine verringerte Rotationsgeschwindigkeit
ab, das zweite Planetengetriebe PG2 rotiert durch Betätigen
der ersten Kupplung C1 als Ganzes, das dritte Planetengetriebe PG3 erhält
die Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Eingangszwischenpfads MIP2,
und das achte Betriebselement N8 wird durch Betätigen der
dritten Bremse B3 als feststehendes Element betrieben, so dass das Schalten
in den Rückwärtsgang realisiert wird.
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4 und 5 sind
schematische Darstellungen einer Getriebeanordnung entsprechend
zweiten und dritten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung. In der zweiten und dritten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die erste Kupplung C1, die das zweite
Planetengetriebe PG2 zum Rotieren als Ganzes veranlasst, anders
angeordnet.
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In
der zweiten beispielhaften Ausführungsform, wie in 4 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem vierten Rotationselement
N4 (dem zweiten Sonnenrad S2) und dem fünften Rotationselement
N5 (dem zweiten Planetenradträger PC2) angeordnet.
-
In
der dritten beispielhaften Ausführungsform, wie in 5 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem vierten Rotationselement
N4 (dem zweiten Sonnenrad S2) und dem sechsten Rotationselement
N6 (dem zweiten Hohlrad R2) angeordnet.
-
Abgesehen
von den Positionen der ersten Kupplung C1 bleiben Operationen der
Reibelemente, Schaltvorgänge usw. bei der zweiten und dritten
beispielhaften Ausführungsform die gleichen wie die bei der
ersten beispielhaften Ausführungsform, und daher werden
detaillierte Beschreibungen weggelassen.
-
6, 7 und 8 sind
schematische Darstellungen einer Getriebeanordnung entsprechend
der vierten, fünften und sechsten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der vierten, fünften und
sechsten beispielhaften Ausführungsform ist das erste Planetengetriebe
PG1 ein Planetengetriebe mit einzelnem Ritzel, jedoch ist das zweite
Planetengetriebe PG2 abweichend von der ersten beispielhaften Ausführungsform
ein Planetengetriebe mit doppeltem Ritzel.
-
Daher
ist im zweiten Planetengetriebe PG2 das zweite Hohlrad R2 als das
fünfte Rotationselement N5 gekennzeichnet und der zweite
Planetenradträger PC2 als das sechste Rotationselement
N6 gekennzeichnet.
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In
der vierten beispielhaften Ausführungsform, wie in 6 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem fünften Rotationselement
N5 (dem zweiten Hohlrad R2) und dem sechsten Rotationselement N6
(dem zweiten Planetenradträger PC2) angeordnet. In der
fünften beispielhaften Ausführungsform, wie in 7 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem vierten Rotationselement
N4 (dem zweiten Sonnenrad S2) und dem sechsten Rotationselement
N6 (dem zweiten Planetenradträger PC2) angeordnet. In der
sechsten beispielhaften Ausführungsform, wie in 8 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem vierten Rotationselement
N4 (dem zweiten Sonnenrad S2) und dem fünften Rotationselement
N5 (dem zweiten Hohlrad R2) angeordnet.
-
Operationen
der Reibelemente der vierten, fünften und sechsten beispielhaften
Ausführungsform bleiben die gleichen wie die bei der ersten
beispielhaften Ausführungsform, wie in 2 gezeigt. Auch
bleiben Schaltvorgänge der vierten, fünften und sechsten
beispielhaften Ausführungsform die gleichen wie die bei
der ersten beispielhaften Ausführungsform, mit Ausnahme
von den fünften und sechsten Rotationselementen N5 und
N6, wie in 9 gezeigt, so dass detaillierte
Beschreibungen von Schaltvorgängen weggelassen werden.
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10, 11 und 12 sind
schematische Darstellungen einer Getriebeanordnung entsprechend
der siebten, achten und neunten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der siebten, achten und neunten beispielhaften Ausführungsform
ist das zweite Planetengetriebe PG2 ein Planetengetriebe mit einzelnem
Ritzel, jedoch ist das erste Planetengetriebe PG1 abweichend von
der ersten beispielhaften Ausführungsform ein Planetengetriebe
mit doppeltem Ritzel.
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Daher
ist im ersten Planetengetriebe PG1 das erste Hohlrad R1 als das
zweite Rotationselement N2 gekennzeichnet, und der erste Planetenradträger
PC1 ist als das dritte Rotationselement N3 gekennzeichnet.
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In
der siebten beispielhaften Ausführungsform, wie in 10 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem fünften Rotationselement
N5 (dem zweiten Planetenradträger PC2) und dem sechsten Rotationselement
N6 (dem zweiten Hohlrad R2) angeordnet. In der achten beispielhaften
Ausführungsform, wie in 11 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem vierten Rotationselement
N4 (dem zweiten Sonnenrad S2) und dem fünften Rotationselement
N5 (dem zweiten Planetenradträger PC2) angeordnet. In der
neunten beispielhaften Ausführungsform, wie in 12 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem vierten Rotationselement
N4 (dem zweiten Sonnenrad S2) und dem sechsten Rotationselement
N6 (dem zweiten Hohlrad R2) angeordnet.
-
Operationen
der Reibelemente der siebten, achten und neunten beispielhaften
Ausführungsform bleiben die gleichen wie die bei der ersten
beispielhaften Ausführungsform, wie in 2 gezeigt.
Auch bleiben Schaltvorgänge der siebten, achten und neunten
beispielhaften Ausführungsform die gleichen wie die bei
der ersten beispielhaften Ausführungsform, mit Ausnahme
von zweiten und dritten Rotationselementen N2 und N3, wie in 13 gezeigt,
und daher werden detaillierte Beschreibungen von Schaltvorgängen
weggelassen.
-
14, 15 und 16 sind
schematische Darstellungen einer Getriebeanordnung entsprechend
der zehnten, elften und zwölften beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der zehnten, elften und zwölften
beispielhaften Ausführungsform sind das erste und zweite
Planetengetriebe PG1 und PG2 abweichend von der ersten beispielhaften
Ausführungsform Planetengetriebe mit doppeltem Ritzel.
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Daher
ist im ersten Planetengetriebe PG1 das erste Sonnenrad S1 als das
erste Rotationselement N1 gekennzeichnet, das erste Hohlrad R1 ist als
das zweite Rotationselement N2 gekennzeichnet, und der erste Planetenradträger
PC1 ist als das dritte Rotationselement N3 gekennzeichnet. Außerdem
ist im zweiten Planetengetriebe PG2 das zweite Sonnenrad S2 als
das vierte Rotationselement N4 gekennzeichnet, das zweite Hohlrad
R2 ist als das fünfte Rotationselement N5 gekennzeichnet,
und der zweite Planetenradträger PC2 ist als das sechste
Rotationselement N6 gekennzeichnet.
-
In
der zehnten beispielhaften Ausführungsform, wie in 14 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem fünften Rotationselement
N5 (dem zweiten Hohlrad R2) und dem sechsten Rotationselement N6
(dem zweiten Planetenradträger PC2) angeordnet. In der
elften beispielhaften Ausführungsform, wie in 15 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem vierten Rotationselement
N4 (dem zweiten Sonnenrad S2) und dem sechsten Rotationselement
N6 (dem zweiten Planetenradträger PC2) angeordnet. In der
zwölften beispielhaften Ausführungsform, wie in 16 gezeigt,
ist die erste Kupplung C1 zwischen dem vierten Rotationselement
N4 (dem zweiten Sonnenrad S2) und dem fünften Rotationselement
N5 (dem zweiten Hohlrad R2) angeordnet.
-
Operationen
der Reibelemente der zehnten, elften und zwölften beispielhaften
Ausführungsform bleiben die gleichen wie die bei der ersten
beispielhaften Ausführungsform, wie in 2 gezeigt.
Auch bleiben Schaltvorgänge der zehnten, elften und zwölften
beispielhaften Ausführungsform die gleichen wie die bei
der ersten beispielhaften Ausführungsform, mit Ausnahme
von dem zweiten und dritten Rotationselement N2 und N3 und dem fünften und
sechsten Rotationselement N5 und N6, wie in 17 gezeigt,
und daher werden detaillierte Beschreibungen der Schaltvorgänge
weggelassen.
-
Unter
verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist die Getriebeanordnung
eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug aus zwei einfachen
Planetengetrieben und einem zusammengesetzten Planetengetriebe mit
vier Kupplungen und drei Bremsen aufgebaut und stellt zehn Vorwärtsgeschwindigkeiten
und eine Rückwärtsgeschwindigkeit zur Verfügung.
-
Außerdem
kann die Anzahl von Reibelementen minimiert sein, so dass hydraulische
Leitungen auf einfache Weise eingerichtet werden können.
-
Bei
jedem Schaltschritt werden zwei Reibelemente betätigt,
so dass die Größe einer hydraulischen Pumpe verringert
werden kann und die Effizienz der Hydraulikdrucksteuerung verbessert
werden kann.
-
Zur
Vereinfachung bei der Erklärung und genauen Definition
in den beigefügten Ansprüchen wird der Term „vor” benutzt,
um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug
auf die Positionen dieser Merkmale zu beschreiben, wie sie in den
Figuren gezeigt sind.
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Die
vorhergehenden Beschreibungen von besonderen beispielhaften Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind zu den Zwecken der Veranschaulichung
und Beschreibung gegeben worden. Sie sind nicht dazu vorgesehen,
vollständig zu sein oder die Erfindung auf die offenbarten
konkreten Formen einzuschränken, und offensichtlich sind
im Licht der obigen Lehre viele Modifikationen und Variationen möglich.
Die beispielhaften Ausführungsformen wurden gewählt
und beschrieben, um bestimmte Grundzüge der Erfindung und
ihre praktische Anwendung zu erklären, um dadurch andere
Fachleute in die Lage zu versetzen, verschiedene beispielhafte Ausführungen
der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen
hiervon auszuführen und zu verwenden. Es ist vorgesehen, dass
die Reichweite der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche
und ihre Äquivalente festgelegt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 1020080038370 [0001]