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Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität der
koreanischen Patentanmeldung mit der Nr. 10-2010-0029446 , eingereicht bei dem Koreanischen Patentamt am 31. März 2010, wobei durch diese Bezugnahme der gesamte Inhalt von dieser in jeder Hinsicht hier enthalten ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Getriebezug eines Automatikgetriebes für Fahrzeuge, welcher zumindest zehn Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang durch Kombination von vier einfachen Planetenradsätzen mit vier Kupplungen und zwei Bremsen realisiert.
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Ein typischer Schaltmechanismus eines Automatikgetriebes verwendet eine Kombination von mehreren Planetenradsätzen. Ein Getriebezug eines solchen Automatikgetriebes, welcher die Mehrzahl von Planetenradsätzen enthält, ändert Drehzahl und Drehmoment, erhalten von einem Drehmomentwandler des Automatikgetriebes, und überträgt entsprechend das geänderte Drehmoment zu einer Ausgangswelle.
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Es ist bekannt, dass, wenn ein Getriebe eine große Anzahl von Schaltgeschwindigkeiten realisiert, Drehzahlverhältnisse des Getriebes optimaler ausgelegt werden können und dadurch ein Fahrzeug einen ökonomischen Kraftstoffverbrauch und bessere Leistungen erreichen kann. Daher ist ein Automatikgetriebe, welches fähig ist, mehr Schaltgeschwindigkeiten zu erreichen, fortwährend gesucht.
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Zusätzlich hängen bei der gleichen Anzahl von Gängen die Merkmale eines Getriebezuges, wie Haltbarkeit, Effizienz der Energieübertragung und Größe, wesentlich von der Ausgestaltung der miteinander verbundenen Planetenradsätze ab. Daher sind Ausgestaltungen für eine kombinierte Struktur eines Getriebezuges ebenfalls fortwährend gesucht.
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Ein Schaltgetriebe, welches zu viele Gänge aufweist, verursacht einem Fahrer Unannehmlichkeiten. Daher sind die vorteilhaften Merkmale, mehr Schaltgeschwindigkeiten zu haben, wichtiger bei einem Automatikgetriebe, da ein Automatikgetriebe automatisch die Schaltvorgänge steuert.
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Zurzeit sind Vier-Gang- und Fünf-Gang-Automatikgetriebe hauptsächlich auf dem Markt zu finden. Jedoch wurden bereits auch schon Sechs-Gang-Automatikgetriebe zur Steigerung der Leistung der Energieübertragung und für einen verbesserten Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeuges realisiert. Zusätzlich wurden bereits Sieben-Gang-Automatikgetriebe und Acht-Gangautomatikgetriebe zufriedenstellend entwickelt.
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Die Informationen, welche in diesem Hintergrund der Erfindung offenbart sind, dienen lediglich für ein verbessertes Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als ein Wissen oder irgendeine Form von Vorschlägen verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, welcher einem Fachmann bereits bekannt ist.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, einen Getriebezug eines Automatikgetriebes für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, welcher Vorteile durch vereinfachte Strukturen des Automatikgetriebes und verbesserte Kraftübertragungseigenschaften und Kraftstoffwirksamkeit als eine Konsequenz der Zurverfügungstellung von mindestens zehn Vorwärtsgängen und eines Rückwärtsganges durch Kombination von vier einfachen Planetenradsätzen mit vier Kupplungen und zwei Bremsen aufweist.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Getriebezug eines Automatikgetriebes für Fahrzeuge einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz mit jeweils drei Rotationselementen und einer Mehrzahl von Reibelementen auf, wobei ein Rotationselement des ersten Planetenradsatzes mit einem Rotationselement des zweiten Planetenradsatzes fest verbunden sein kann, ein weiteres Rotationselement des zweiten Planetenradsatzes mit einem Rotationselement des dritten Planetenradsatzes fest verbunden sein kann, ein weiteres Rotationselement des dritten Planetenradsatzes mit einem Rotationselement des vierten Planetenradsatzes fest verbunden sein kann und ein weiteres Rotationselement des vierten Planetenradsatzes mit einem weiteren Rotationselement des ersten Planetenradsatzes fest verbunden sein kann, so dass acht Rotationselemente ausgebildet sein können, wobei die acht Rotationselemente ein erstes Rotationselement, welches wahlweise mit einem Getriebegehäuse verbunden ist, so dass dieses als ein wahlweises festes Element betätigt wird, ein zweites Rotationselement, ein drittes Rotationselement, welches als ein Endausgangselement betätigt wird, ein viertes Rotationselement, welches wahlweise mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, so dass dieses als ein wahlweise festes Element betätigt wird, ein fünftes Rotationselement, welches wahlweise mit einer Eingangswelle verbunden ist, so dass dieses als ein wahlweises Eingangselement betätigt wird, ein sechstes Rotationselement, welches mit der Eingangswelle fest verbunden ist, so dass dieses immer als ein Eingangselement betätigt wird, ein siebtes Rotationselement, welches wahlweise mit dem dritten Rotationselement verbunden ist und ein achtes Rotationselement, welches wahlweise mit dem zweiten Rotationselement und wahlweise mit dem fünften Rotationselement verbunden ist, umfassen und wobei die Mehrzahl der Reibelemente eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Kupplung umfassen, welche wahlweise ein Rotationselement mit der Eingangswelle oder einem anderen Rotationselement verbinden, und eine erste und eine zweite Bremse, welche wahlweise ein Rotationselement mit dem Getriebegehäuse verbinden.
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Der erste, der zweite, der dritte und der vierte Planetenradsatz kann von einem Motor aus in einer Abfolge von dem ersten Planetenradsatz, dem zweiten Platenradsatz, dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Planetenradsatz angeordnet sein.
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Der erste Planetenradsatz kann ein Einzelritzel-Planetenradsatz sein, welcher ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenradträger und ein erstes Hohlrad als Rotationselemente aufweist, der zweite Planetenradsatz kann ein Einzelritzel-Planetenradsatz sein, welcher ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenradträger und ein zweites Hohlrad als Rotationselemente aufweist, der dritte Planetenradsatz kann ein Doppelritzel-Planetenradsatz sein, welcher ein drittes Sonnenrad, einen dritten Planetenradträger und ein drittes Hohlrad als Rotationselemente aufweist, und der vierte Planetenradsatz kann ein Einzelritzel-Planetenradsatz sein, welcher ein viertes Sonnenrad, einen vierten Planetenradträger und ein viertes Hohlrad als Rotationselemente aufweist.
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Das erste Sonnenrad kann mit dem zweiten Sonnenrad fest verbunden sein, das zweite Hohlrad kann mit dem dritten Sonnenrad fest verbunden sein, der dritte Planetenradträger kann mit dem vierten Sonnenrad fest verbunden sein und der erste Planetenradträger kann mit dem vierten Hohlrad fest verbunden sein, so dass das erste Hohlrad als das erste Rotationselement betätigt werden kann, der erste Planetenradträger und das vierte Hohlrad als das zweite Rotationselement betätigt werden können, der vierte Planetenradträger als das dritte Rotationselement betätigt werden kann, das erste und das zweite Sonnenrad als das vierte Rotationselement betätigt werden können, der dritte Planetenradträger und das vierte Sonnenrad als das fünfte Rotationselement betätigt werden können, der zweite Planetenradträger als das sechste Rotationselement betätigt werden kann, das dritte Hohlrad als das siebte Rotationselement betätigt werden kann und das zweite Hohlrad und das dritte Sonnenrad als das achte Rotationselement betätigt werden können.
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Die erste Kupplung kann das fünfte Rotationselement wahlweise mit der Eingangswelle verbinden, die zweite Kupplung kann das fünfte Rotationselement wahlweise mit dem achten Rotationselement verbinden, die dritte Kupplung kann das zweite Rotationselement wahlweise mit dem achten Rotationselement verbinden, die vierte Kupplung kann das dritte Rotationselement wahlweise mit dem siebten Rotationselement verbinden, die erste Bremse kann das vierte Rotationselement wahlweise mit dem Getriebegehäuse verbinden und die zweite Bremse kann das erste Rotationselement wahlweise mit dem Getriebegehäuse verbinden.
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Die erste und die zweite Bremse können an einem äußeren Umfangsbereich des ersten Planetenradsatzes angeordnet sein, die dritte Kupplung kann zwischen dem zweiten und dem dritten Planetenradsatz angeordnet sein, die zweite und die vierte Kupplung können zwischen dem dritten und dem vierten Planetenradsatz angeordnet sein und die erste Kupplung kann an der Rückseite des vierten Planetenradsatzes angeordnet sein, wobei der erste, der zweite, der dritte und der vierte Planetenradsatz von einem Motor aus in einer Abfolge von dem ersten Planetenradsatz, dem zweiten Planetenradsatz, dem dritten Planetenradsatz und dem vierten Planetenradsatz angeordnet sein können.
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Die erste Kupplung und die erste und die zweite Bremse können als ein erster Vorwärtsgang betätigt werden, die zweite Kupplung und die erste und die zweite Bremse können bei einem zweiten Vorwärtsgang betätigt werden, die erste und die zweite Kupplung und die zweite Bremse können bei einem dritten Vorwärtsgang betätigt werden, die zweite und die dritte Kupplung und die zweite Bremse können bei einem vierten Vorwärtsgang betätigt werden, die erste und die dritte Kupplung und die zweite Bremse können bei einem fünften Vorwärtsgang betätigt werden, die erste und die vierte Kupplung und die zweite Bremse können bei einem sechsten Vorwärtsgang betätigt werden, die erste, die dritte und die vierte Kupplung können bei einem siebten Vorwärtsgang betätigt werden, die erste und die vierte Kupplung und die erste Bremse können bei einem achten Vorwärtsgang betätigt werden, die erste und die dritte Kupplung und die erste Bremse können bei einem neunten Vorwärtsgang betätigt werden, die dritte und die vierte Kupplung und die erste Bremse können bei einem zehnten Vorwärtsgang betätigt werden und die vierte Kupplung und die erste und die zweite Bremse können bei einem Rückwärtsgang betätigt werden.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, welche in den hier enthaltenden begleitenden Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, welche zusammen dazu dienen, die wichtigen Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern, deutlicher und klarer werden.
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Getriebezuges gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist ein schematisches Diagramm, welches Verbindungen von Bestandteilen des Getriebezuges gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist eine Betriebstabelle für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem ersten Vorwärtsgang.
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5 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem zweiten Vorwärtsgang.
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6 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem dritten Vorwärtsgang.
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7 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem vierten Vorwärtsgang.
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8 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem fünften Vorwärtsgang.
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9 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem sechsten Vorwärtsgang.
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10 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem siebten Vorwärtsgang.
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11 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem achten Vorwärtsgang.
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12 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem neunten Vorwärtsgang.
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13 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem zehnten Vorwärtsgang.
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14 ist ein Hebeldiagramm für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei dem Rückwärtsgang.
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Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht als Maßstab notwendig sind, sondern illustrativ eine vereinfachte Darstellung von verschiedenen Merkmalen der Grundprinzipien der Erfindung darstellen. Die besonderen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, welche zum Beispiel spezielle Abmessungen, Orientierungen, Orte und Formen umfassen, welche hier offenbart sind, werden teilweise durch die entsprechende spezielle Anwendungsbestimmung und Verwendungsumgebung bestimmt.
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Die Bezugszeichen in den Figuren beziehen sich auf die gleichen oder äquivalenten Teile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Figuren der Zeichnung.
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Bezug wird nun detailliert auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, Beispiele, welche in den begleitenden Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird, ist zu verstehen, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung auf diese exemplarischen Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung dafür bestimmt, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen abzudecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Verbesserungen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, welche von dem Umfang und dem Gedanken der Erfindung, wie sie in den angehangenen Ansprüchen definiert ist, umfasst sind.
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Die vorliegende Erfindung wird hier detaillierter mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen exemplarische Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, beschrieben. Wie ein Fachmann erkennen würde, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Art und Weise verändert werden, ohne von dem Gedanken und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Beschreibung von Bauteilen, welche nicht notwendig zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung sind, werden weggelassen und die gleichen Bestandteile werden mit den gleichen Bezugszeichen in dieser Beschreibung bezeichnet.
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In der detaillierten Beschreibung werden Ordnungszahlen zur Unterscheidung von Bestandteilen mit den gleichen Zuständen verwendet und haben keine spezielle Bedeutung.
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Getriebezuges gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz PG1, PG2, PG3 und PG4, welche an der gleichen Achse angeordnet sind, Kupplungsmittel, welche vier Kupplungen C1, C2, C3 und C4 aufweisen, und Bremsmittel, welche zwei Bremsen B1 und B2 aufweisen.
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Entsprechend wird eine Eingangsdrehzahl von einer Eingangswelle IS durch den ersten, den zweiten, den dritten und den vierten Planetenradsatz PG1, PG2, PG3 und PG4 geändert und über eine Ausgangswelle OS ausgegeben. Der erste Planetenradsatz PG1 ist in der Nähe eines Motors angeordnet und der zweite, der dritte und der vierte Planetenradsatz PG2, PG3 und PG4 sind in Reihe hinter dem ersten Planetenradsatz PG1 angeordnet.
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Die Eingangswelle IS ist ein Eingangsteil und bezeichnet eine Turbinenwelle eines Drehmomentwandlers. Drehmoment, welches von einer Kurbelwelle des Motors übertragen wird, wird durch den Drehmomentwandler umgewandelt und über die Eingangswelle IS in den Getriebezug eingeleitet. Die Ausgangswelle OS ist ein Ausgangsteil und ist mit einer bekannten Differentialvorrichtung (hier nicht gezeigt) verbunden, so dass ein Output des Getriebezuges zu den Antriebsrädern übertragen wird.
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Der erste Planetenradsatz PG1 ist ein Einzelritzel-Planetenradsatz und weist drei Rotationselemente mit einem Sonnenrad, einem Planetenradträger und einem Hohlrad auf. Zum besseren Verständnis und einfacheren Beschreibung ist das Sonnenrad durch ein erstes Sonnenrad S1 angegeben, der Planetenradträger ist durch einen ersten Planetenradträger PC1 angegeben und das Hohlrad ist durch ein erstes Hohlrad R1 angegeben.
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Der zweite Planetenradsatz PG2 ist ein Einzelritzel-Planetenradsatz und weist drei Rotationselemente mit einem Sonnenrad, einem Planetenradträger und einem Hohlrad auf. Zum besseren Verständnis und einfacheren Beschreibung ist das Sonnenrad durch ein zweites Sonnenrad S2 angegeben, der Planetenradträger ist durch einen zweiten Planetenradträger PC2 angegeben und das Hohlrad ist durch ein zweites Hohlrad R2 angegeben.
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Der dritte Planetenradsatz PG3 ist ein Doppelritzel-Planetenradsatz und weist drei Rotationselemente mit einem Sonnenrad, einem Planetenradträger und einem Hohlrad auf. Zum besseren Verständnis und einfacheren Beschreibung ist das Sonnenrad durch ein drittes Sonnenrad S3 angegeben, der Planetenradträger ist durch einen dritten Planetenradträger PC3 angegeben und das Hohlrad ist durch ein drittes Hohlrad R3 angegeben.
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Der vierte Planetenradsatz PG4 ist ein Einzelritzel-Planetenradsatz und weist drei Rotationselemente mit einem Sonnenrad, einem Planetenradträger und einem Hohlrad auf. Zum besseren Verständnis und einfacheren Beschreibung ist das Sonnenrad durch ein viertes Sonnenrad S4 angegeben, der Planetenradträger ist durch einen vierten Planetenradträger PC4 angegeben und das Hohlrad ist durch ein viertes Hohlrad R4 angegeben.
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Jedes Rotationselement des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 ist derart verbunden, dass ein Rotationselement des ersten Planetenradsatzes PG1 mit einem Rotationselement des zweiten Planetenradsatzes PG2 über ein erstes Leistungsabgabeelement TM1 verbunden ist, dass ein weiteres Rotationselement des zweiten Planetenradsatzes PG2 mit einem Rotationselement des dritten Planetenradsatzes PG3 über ein zweites Leistungsabgabeelement TM2 verbunden ist, dass ein weiteres Rotationselement des dritten Planetenradsatzes PG3 mit einem Rotationselement des vierten Planetenradsatzes PG4 über ein drittes Leistungsabgabeelement TM3 verbunden ist, und dass ein weiteres Rotationselement des vierten Planetenradsatzes PG4 mit einem weiteren Rotationselement des ersten Planetenradsatzes PG1 über ein viertes Leistungsabgabeelement TM4 verbunden ist. Entsprechend umfasst der Getriebezug acht Rotationselemente N1~N8.
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Konkret ist das erste Sonnenrad S1 mit dem zweiten Sonnenrad S2 fest verbunden, das zweite Hohlrad R2 ist mit dem dritten Sonnenrad S3 fest verbunden, der dritte Planetenradträger PC3 ist mit dem vierten Sonnenrad S4 fest verbunden und der erste Planetenradträger PC1 ist mit dem vierten Hohlrad R4 fest verbunden.
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Entsprechend umfassen der erste, der zweite, der dritte und der vierte Planetenradsatz PG1, PG2, PG3 und PG4 ein erstes Rotationselement N1, welches das erste Hohlrad R1 aufweist, ein zweites Rotationselement N2, welches den ersten Planetenradträger PC1 und das vierte Hohlrad R4 aufweist, ein drittes Rotationselement N3, welches den vierten Planetenradträger PC4 aufweist, ein viertes Rotationselement N4, welches das erste und das zweite Sonnenrad S1 und S2 aufweist, ein fünftes Rotationselement N5, welches den dritten Planetenradträger PC3 und das vierte Sonnenrad S4 aufweist, ein sechstes Rotationselement N6, welches den zweiten Planetenradträger PC2 aufweist, ein siebtes Rotationselement N7, welches das dritte Hohlrad R3 aufweist, und ein achtes Rotationselement N8, welches das zweite Hohlrad R2 und das dritte Sonnenrad S3 aufweist, wie in 2 gezeigt ist.
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Zusätzlich stehen die erste, die zweite, die dritte und die vierte Kupplung C1, C2, C3, C4 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 derart zur Verfügung, dass sie wahlweise jedes Rotationselement mit einem anderen Rotationselement, der Eingangswelle IS oder der Ausgangswelle OS verbinden können.
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Die erste Kupplung C1 ist zwischen der Eingangswelle IS und dem vierten Sonnenrad S4 des fünften Rotationselements N5 angeordnet, um das fünfte Rotationselement N5 wahlweise als ein Eingangselement zu betätigen.
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Die zweite Kupplung C2 verbindet wahlweise das dritte Sonnenrad S3 des dritten Planetenrandsatzes PG3 mit dem dritten Planetenradträger PC3, so dass der dritte Planetenradsatz PG3 in einen Direktkupplungszustand überführt wird. In diesem Fall ist das fünfte Rotationselement N5 direkt mit dem achten Rotationselement N8 verbunden.
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Die dritte Kupplung C3 verbindet wahlweise das zweite Rotationselement N2 mit dem achten Rotationselement N8.
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Die vierte Kupplung C4 verbindet wahlweise das dritte Rotationselement N3 mit dem siebten Rotationselement N7.
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Die erste Bremse B1 verbindet wahlweise das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2, welche das vierte Rotationselement N4 bilden, mit einem Getriebegehäuse H, so dass das vierte Rotationselement N4 wahlweise als ein festes Element betätigt wird.
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Die zweite Bremse B2 verbindet wahlweise das erste Hohlrad R1, welches das erste Rotationselement N1 bildet, mit dem Getriebegehäuse H, so dass das erste Rotationselement N1 wahlweise als ein festes Element betätigt.
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Reibelemente, welche die erste, die zweite, die dritte und die vierte Kupplung C1, C2, C3, C4 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 aufweisen, sind herkömmliche Mehrplattenreibelemente eines nassen Typs, welche durch Hydraulikdruck betätigt werden.
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Zusätzlich sind die erste und die zweite Bremse B1 und B2 an einem äußeren Umfangsbereich des ersten Planetenradsatzes PG1 angeordnet, die dritte Kupplung C3 ist zwischen dem zweiten und dem dritten Planetenradsatz PG2 und PG3 angeordnet, die zweite und die vierte Kupplung C2 und C4 sind zwischen dem dritten und dem vierten Planetenradsatz PG3 und PG4 angeordnet und die erste Kupplung C1 ist an einer Rückseite des vierten Planetenradsatzes PG4 angeordnet.
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Wenn die Reibelemente wie zuvor beschrieben aufgeteilt sind, kann die Ausbildung von Hydraulikleitungen zum Liefern eines Hydraulikdruckes zu solchen Reibelementen vereinfacht werden und die Gewichtsverteilung in dem Automatikgetriebe kann verbessert werden.
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3 ist eine Betriebstabelle für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 zeigt, welche Kupplungen und Bremsen bei der jeweiligen Schaltgeschwindigkeit betätigt werden. Wie in 3 gezeigt ist, werden gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung drei Reibelemente bei jeder Schaltgeschwindigkeit betätigt.
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Die erste Kupplung C1 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 werden bei einem ersten Vorwärtsgang D1 betätigt, die zweite Kupplung C2 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 werden bei einem zweiten Vorwärtsgang D2 betätigt, die erste und die zweite Kupplung C1 und C2 und die zweite Bremse B2 werden bei einem dritten Vorwärtsgang D3 betätigt, die zweite und die dritte Kupplung C2 und C3 und die zweite Bremse B2 werden bei einem vierten Vorwärtsgang D4 betätigt, die erste und die dritte Kupplung C1 und C3 und die zweite Bremse B2 werden bei einem fünften Vorwärtsgang D5 betätigt, die erste und die vierte Kupplung C1 und C4 und die zweite Bremse B2 werden bei einem sechsten Vorwärtsgang D6 betätigt, die erste, die dritte und die vierte Kupplung C1, C3 und C4 werden bei einem siebten Vorwärtsgang D7 betätigt, die erste und die vierte Kupplung C1 und C4 und die erste Bremse B1 werden bei einem achten Vorwärtsgang D8 betätigt, die erste und die dritte Kupplung C1 und C3 und die erste Bremse B1 werden bei einem neunten Vorwärtsgang D9 betätigt, die dritte und die vierte Kupplung C3 und C4 und die erste Bremse B1 werden bei einem zehnten Vorwärtsgang D10 betätigt und die vierte Kupplung C4 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 werden bei einem Rückwärtsgang REV betätigt.
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4 bis 14 sind Hebeldiagramme für einen Getriebezug gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In den Zeichnungen stellt eine untere horizontale Linie eine Drehzahl von „0” dar und eine obere horizontale Linie stellt eine Drehzahl von „1.0” dar, so dass die Drehzahl die gleiche wie bei der Eingangswelle IS ist.
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Acht vertikale Linien in den Zeichnungen stellen sequenziell das erste Rotationselement N1 bis zu dem achten Rotationselement N8 von links nach rechts dar und dazwischen liegende Entfernungen werden entsprechend der Übersetzungsverhältnisse (Anzahl der Zähne des Sonnenrades/Anzahl der Zähne des Hohlrades) des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eingestellt.
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Die Position jedes Rotationselementes in dem Hebeldiagramm ist einem Fachmann, welcher Getriebezüge entwickelt, bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung hier verzichtet wird.
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[Erster Vorwärtsgang]
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Bei dem ersten Vorwärtsgang D1 werden die erste Kupplung C1 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 betätigt, wie in 3 gezeigt ist.
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In diesem Fall ist die Drehzahl der Eingangswelle IS der Input für das fünfte Rotationselement N5 und das sechste Rotationselement N6 und alle Rotationselemente des ersten Planetenradsatzes PG1 werden durch Betätigungen der ersten und der zweiten Bremse B1 und B2 gestoppt, wie in 4 gezeigt ist.
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In einem Zustand, bei dem die Drehzahl der Eingangswelle IS Input für das fünfte Rotationselement N5 und das sechste Rotationselement N6 ist, werden das erste Rotationselement N1 und das vierte Rotationselement N4 als feste Elemente betätigt. Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3, PG4 eine Schaltlinie, wie in 4 gezeigt ist, aus und der erste Vorwärtsgang D1 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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[Zweiter Vorwärtsgang]
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Bei dem zweiten Vorwärtsgang D2 wird die erste Kupplung C1, welche bei dem ersten Vorwärtsgang D1 betätigt wurde, gelöst und die zweite Kupplung C2 wird, wie in 3 gezeigt ist, betätigt.
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In diesem Falle werden alle Rotationselemente des ersten Planetenradsatzes PG1 gestoppt und der dritte Planetenradsatz PG3 wird in den Direktkupplungszustand durch ein Betätigen der zweiten Kupplung C2 überführt, wie in 5 gezeigt ist. In diesem Zustand ist die Drehzahl der Eingangswelle IS Input für das sechste Rotationselement N6. Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3, PG4 eine Schaltlinie, wie in 5 gezeigt ist, aus und der zweite Vorwärtsgang D2 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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[Dritter Vorwärtsgang]
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Bei dem dritten Vorwärtsgang D3 wird die erste Bremse B1, welche bei dem zweiten Vorwärtsgang D2 betätigt wurde, gelöst und die erste Kupplung C1 wird, wie in 3 gezeigt ist, betätigt.
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In diesem Fall ist die Drehzahl der Eingangswelle IS Input für das fünfte und das sechste Rotationselement N5 und N6 und der zweite und der dritte Planetenradsatz PG2 und PG3 werden in den Direktkupplungszustand durch ein Betätigen der zweiten Kupplung C2 überführt. Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eine Schaltlinie, wie in 6 gezeigt ist, aus und der dritte Vorwärtsgang D3 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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[Vierter Vorwärtsgang]
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Bei dem vierten Vorwärtsgang D4 wird die erste Kupplung C1, welche bei dem dritten Vorwärtsgang D3 betätigt wurde, gelöst und die dritte Kupplung C3 wird, wie in 3 ist, betätigt.
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In diesem Fall werden die zweite und die dritte Kupplung C2 und C3 gleichzeitig betätigt, so dass der dritte und der vierte Planetenradsatz PG3 und PG4 in den Direktkupplungszustand überführt werden und die Drehzahl der Eingangswelle IS Input für das sechste Rotationselement N6 ist, wie in 7 gezeigt ist.
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Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eine Schaltlinie, wie in 7 gezeigt ist, aus und der vierte Vorwärtsgang D4 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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[Fünfter Vorwärtsgang]
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Bei dem fünften Vorwärtsgang D5 wird die zweite Kupplung C2, welche bei dem vierten Vorwärtsgang D4 betätigt wurde, gelöst und die erste Kupplung C1 wird, wie in 3 gezeigt ist, betätigt.
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In diesem Fall ist die Drehzahl der Eingangswelle IS Input für das fünfte und das sechste Rotationselement N5 und N6 bei der Betätigung der ersten Kupplung C1 und das zweite Rotationselement N2 ist mit dem achten Rotationselement N8 durch ein Betätigen der dritten Kupplung C3, wie in 8 gezeigt ist, verbunden.
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Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eine Schaltlinie, wie in 8 gezeigt ist, aus und der fünfte Vorwärtsgang D5 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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[Sechster Vorwärtsgang]
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Bei dem sechsten Vorwärtsgang D6 wird die dritte Kupplung C3, welche bei dem fünften Vorwärtsgang D5 betätigt wurde, gelöst und die vierte Kupplung C4 wird, wie in 3 gezeigt ist, betätigt.
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In diesem Fall ist die Drehzahl der Eingangswelle IS Input für das fünfte und das sechste Rotationselement N5 und N6 durch ein Betätigen der ersten Kupplung C1 und das dritte Rotationselement N3 ist mit dem siebten Rotationselement N7 durch ein Betätigen der vierten Kupplung C4, wie in 9 gezeigt ist, verbunden.
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Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenrandsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eine Schaltlinie, wie in 9 gezeigt ist, aus und der sechste Vorwärtsgang D6 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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[Siebter Vorwärtsgang]
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Bei dem siebten Vorwärtsgang D7 wird die zweite Bremse B2, welche bei dem sechsten Vorwärtsgang D6 betätigt wurde, gelöst und die dritte Kupplung C3 wird, wie in 3 gezeigt ist, betätigt.
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In diesem Fall werden der erste, der zweite, der dritte und der vierte Planetenradsatz PG1, PG2, PG3 und PG4 in den Direktkupplungszustand durch Betätigen der dritten und der vierten Kupplung C3 und C4 überführt und die Drehzahl der Eingangswelle IS ist Input für das fünfte und das sechste Rotationselement N5 und N6, wie in 10 gezeigt ist. Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eine Schaltlinie, wie in 10 gezeigt ist, aus und der siebte Vorwärtsgang D7 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist. Die Drehzahl des siebten Vorwärtsganges D7 ist die gleiche wie die von der Eingangswelle IS.
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[Achter Vorwärtsgang]
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Bei dem achten Vorwärtsgang D8, wird die dritte Kupplung D3, welche bei dem siebten Vorwärtsgang D7 betätigt wurde, gelöst und die erste Bremse B1 wird, wie in 3 gezeigt ist, betätigt.
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In diesem Fall wird das vierte Rotationselement N4 als das feste Element bei einem Betätigen der ersten Bremse B1 betätigt, die Drehzahl der Eingangswelle IS ist Input für das fünfte und das sechste Rotationselement N5 und N6 durch Betätigen der ersten Kupplung C1 und das dritte Rotationselement N3 ist mit dem siebten Rotationselement N7 durch ein Betätigen der vierten Kupplung C4 verbunden, wie in 11 gezeigt ist.
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Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eine Schaltlinie, wie in 11 gezeigt ist, aus und der achte Vorwärtsgang D8 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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[Neunter Vorwärtsgang]
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Bei dem neunten Vorwärtsgang D9 wird die vierte Kupplung C4, welche bei dem achten Vorwärtsgang D8 betätigt wurde, gelöst und die dritte Kupplung C3 wird, wie in 3 gezeigt ist, betätigt.
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In diesem Fall wird das vierte Rotationselement N4 als das feste Element durch eine Betätigung der ersten Bremse B1 betätigt, die Drehzahl der Eingangswelle IS ist Input für das fünfte und das sechste Rotationselement N5 und N6 durch die Betätigung der ersten Kupplung C1 und das zweite Rotationselement N2 ist mit dem achten Rotationselement N8 durch die Betätigung der dritten Kupplung C3, wie in 12 gezeigt ist, verbunden.
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Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eine Schaltlinie, wie in 12 gezeigt ist, aus und der neunte Vorwärtsgang D9 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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[Zehnter Vorwärtsgang]
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Bei dem zehnten Vorwärtsgang D10 wird die erste Kupplung C1, welche bei dem neunten Vorwärtsgang D9 betätigt wurde, gelöst und die vierte Kupplung C4 wird, wie in 3 gezeigt ist, betätigt.
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In diesem Fall wird das vierte Rotationselement N4 als das feste Element durch eine Betätigung der ersten Bremse B1 betätigt, die Drehzahl der Eingangswelle IS ist Input für das sechste Rotationselement N6, und der dritte und der vierte Planetenradsatz PG3 und PG4 wird in den Direktkupplungszustand durch die Betätigung der dritten Kupplung C3 und der vierten Kupplung C4 überführt, wie in 13 gezeigt ist.
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Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eine Schaltlinie, wie in 13 gezeigt ist, aus und der zehnte Vorwärtsgang D10 ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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[Rückwärtsgang]
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Bei dem Rückwärtsgang REV wird die vierte Kupplung C4 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2, wie in 3 gezeigt ist, betätigt.
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In diesem Fall werden alle Rotationselemente des ersten Planetenradsatzes PG1 durch die Betätigung der ersten und der zweiten Bremse B1 und B2 gestoppt, wie in 14 gezeigt ist. In einem Zustand, bei dem das erste Rotationselement N1 und das vierte Rotationselement N4 als feste Elemente betätigt werden, ist die Drehzahl der Eingangswelle IS Input für das sechste Rotationselement N6 und das dritte Rotationselement N3 ist mit dem siebten Rotationselement N7 durch die Betätigung der vierten Kupplung C4 verbunden.
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Daher bilden die Rotationselemente des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetenradsatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 eine Schaltlinie, wie in 14 gezeigt ist, aus und der Rückwärtsgang REV ist Output über das dritte Rotationselement N3, welches das Ausgangselement ist.
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Wie zuvor beschrieben wurde, werden die zehn Vorwärtsgänge und der eine Rückwärtsgang durch die Kombination von vier einfachen Planetenradsätzen mit vier Kupplungen und zwei Bremsen erreicht. Daher kann die Leistungsabgabe und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert werden.
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Da die Reibelemente getrennt angeordnet sind, kann die Ausbildung von Hydraulikleitungen vereinfacht werden und der Gewichtsausgleich in einem Automatikgetriebe verbessert werden.
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Zum besseren Verständnis der Erläuterungen und der genauen Definition in den angehangenen Ansprüchen werden die Ausdrücke „vorder” und „rück” dazu verwendet, Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen in Bezug auf die Position dieser Merkmale, wie in den Figuren dargestellt, zu beschreiben.
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Die vorangehende Beschreibung von speziellen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zwecke der Illustration und Beschreibung dargelegt. Sie sind nicht dazu bestimmt, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die hier dargestellten speziellen Ausgestaltungen einzuschränken, da offensichtlich viele Ausgestaltungen und Variationen im Sinne der obigen Lehre möglich sind. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktischen Anwendung zu beschreiben, um dadurch einem Fachmann zu ermöglichen, verschiedene exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Weiterentwicklungen vorzunehmen. Es ist bestimmt, dass der Umfang der Erfindung durch die angehangenen Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0029446 [0001]
