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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 12. November 2010 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0113007 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges, das wenigstens neun Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang durch Kombinieren dreier einfacher Planetengetriebe mit vier Kupplungen und drei Bremsen realisiert.
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Ein typischer Schaltmechanismus eines Automatikgetriebes verwendet eine Kombination einer Mehrzahl von Planetengetrieben. Ein Automatikgetriebe mit einer Mehrzahl von Planetengetrieben ändert die Drehzahl und das Drehmoment, das von einem Drehmomentwandler des Automatikgetriebes aufgenommen wird, und überträgt dementsprechend das geänderte Drehmoment an eine Abtriebswelle.
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Bei einem solchen Automatikgetriebe wird ein Antriebsstrang durch Kombinieren einer Mehrzahl von Planetengetrieben realisiert, und der Antriebsstrang mit der Mehrzahl von Planetengetrieben nimmt ein Drehmoment von einem Drehmomentwandler auf, ändert das Drehmoment und überträgt es an eine Abtriebswelle.
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Es ist wohl bekannt, dass, wenn ein Getriebe eine größere Anzahl von Schaltstufen realisiert, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes optimaler gestaltet werden können, und daher kann ein Fahrzeug eine bessere Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Leistung haben. Aus diesem Grunde wird ständig nach einem Automatikgetriebe geforscht, das mehr Schaltstufen realisieren kann.
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Außerdem sind bei derselben Anzahl von Gängen die Merkmale eines Antriebsstranges, wie Haltbarkeit, Leistungsübertragungseffizienz und Größe, im Wesentlichen von der Anordnung der kombinierten Planetengetriebe abhängig. Daher wird auch ständig nach Gestaltungen einer kombinierten Struktur eines Antriebsstranges geforscht.
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Ein Handschaltgetriebe, das zu viele Gänge hat, ist für den Fahrer unbequem. Daher sind die vorteilhaften Merkmale mehrerer Schaltstufen in einem Automatikgetriebe bedeutender, da ein Automatikgetriebe die Schaltvorgänge automatisch steuert.
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Gegenwärtig sind Viergang- und Fünfgang-Automatikgetriebe häufiger auf dem Markt zu finden. Jedoch wurden auch Sechsgang-Automatikgetriebe realisiert, um das Leistungsübertragungsvermögen und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeuges zu erhöhen. Außerdem wurden Siebengang- und Achtgang-Automatikgetriebe in zügigem Tempo entwickelt.
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Mit der Erfindung wird ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges geschaffen, bei dem die Strukturen vereinfacht werden und das Leistungsübertragungsvermögen und der Kraftstoffverbrauch infolge der Realisierung von wenigstens neun Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang durch Kombinieren dreier einfacher Planetengetriebe mit vier Kupplungen und drei Bremsen verbessert werden.
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Gemäß der Erfindung weist ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges ein erstes Drehelement, das von einem ersten Element eines ersten Planetengetriebes gebildet wird und direkt mit einer Antriebswelle derart verbunden ist, dass es immer als ein Antriebselement betrieben werden kann, ein zweites Drehelement, das von einem zweiten Element des ersten Planetengetriebes gebildet wird, einen ersten Zwischenabtriebspfad bildet, über welchen eine reduzierte Drehzahl abgegeben wird, und wahlweise als ein feststehendes Element betrieben wird, ein drittes Drehelement, das von einem dritten Element des ersten Planetengetriebes gebildet wird, einen zweiten Zwischenabtriebspfad bildet, über welchen eine umgekehrte Drehzahl abgegeben wird, und wahlweise als ein feststehendes Element betrieben wird, ein viertes Drehelement, das von einem ersten Element eines zweiten Planetengetriebes gebildet wird, und wahlweise mit dem ersten und dem zweiten Zwischenabtriebspfad derart verbunden ist, dass es einen ersten variablen Antriebspfad bildet, ein fünftes Drehelement, das von einem zweiten Element des zweiten Planetengetriebes und einem ersten Element eines dritten Planetengetriebes gebildet wird, wahlweise mit der Antriebswelle derart verbunden ist, dass es einen zweiten variablen Antriebspfad bildet, und wahlweise als ein feststehendes Element betrieben wird, ein sechstes Drehelement, das von einem zweiten Element des dritten Planetengetriebes gebildet wird und mit einem Abtriebsrad derart verbunden ist, dass es einen Endabtriebspfad bildet, ein siebtes Drehelement, das von einem dritten Element des zweiten Planetengetriebes und einem dritten Element des dritten Planetengetriebes gebildet wird und wahlweise mit der Antriebswelle derart verbunden ist, dass es einen dritten variablen Antriebspfad bildet, und Reibelemente auf, die von einer Mehrzahl von Kupplungen, die wahlweise jeweils ein Drehelement mit der Antriebswelle oder einem anderen Drehelement verbinden, und einer Mehrzahl von Bremsen gebildet werden, die wahlweise jeweils ein Drehelement mit einem Getriebegehäuse verbinden.
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Die Reibelemente können eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Kupplung und eine erste, eine zweite und eine dritte Bremse umfassen, wobei die erste Kupplung wahlweise das dritte Drehelement mit dem vierten Drehelement verbindet, die zweite Kupplung wahlweise die Antriebswelle mit dem siebten Drehelement verbindet, die dritte Kupplung wahlweise das zweite Drehelement mit dem vierten Drehelement verbindet, die vierte Kupplung wahlweise die Antriebswelle mit dem fünften Drehelement verbindet, die erste Bremse wahlweise das zweite Drehelement mit dem Getriebegehäuse verbindet, die zweite Bremse wahlweise das fünfte Drehelement mit dem Getriebegehäuse verbindet, und die dritte Bremse wahlweise das dritte Drehelement mit dem Getriebegehäuse verbindet.
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Die zweite Bremse kann mit einer parallel zu dieser angeordneten Einwegkupplung versehen sein.
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In einem ersten Vorwärtsgang können die erste Kupplung, die erste Bremse und die zweite Bremse betrieben werden, in einem zweiten Vorwärtsgang können die zweite Kupplung, die erste Bremse und die zweite Bremse betrieben werden, in einem dritten Vorwärtsgang können die erste Kupplung, die zweite Kupplung und die erste Bremse betrieben werden, in einem vierten Vorwärtsgang können die erste Kupplung, die zweite Kupplung und die dritte Bremse betrieben werden, in einem fünften Vorwärtsgang können die zweite Kupplung, die dritte Kupplung und die dritte Bremse betrieben werden, in einem sechsten Vorwärtsgang können die zweite Kupplung, die vierte Kupplung und die dritte Bremse betrieben werden, in einem siebten Vorwärtsgang können die dritte Kupplung, die vierte Kupplung und die dritte Bremse betrieben werden, in einem achten Vorwärtsgang können die erste Kupplung, die vierte Kupplung und die dritte Bremse betrieben werden, in einem neunten Vorwärtsgang können die erste Kupplung, die vierte Kupplung und die erste Bremse betrieben werden, und in einem Rückwärtsgang können die dritte Kupplung, die zweite Bremse und die dritte Bremse betrieben werden.
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In dem ersten Planetengetriebe können das erste Element ein erstes Sonnenrad, das zweite Element ein erster Planetenradträger, und das dritte Element ein erstes Hohlrad sein.
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In dem zweiten Planetengetriebe können das erste Element ein zweites Hohlrad, das zweite Element ein zweiter Planetenradträger, und das dritte Element ein zweites Sonnenrad sein.
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In dem dritten Planetengetriebe können das erste Element ein drittes Hohlrad, das zweite Element ein dritter Planetenradträger, und das dritte Element ein drittes Sonnenrad sein.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Schema eines Automatikgetriebes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Betriebstabelle für das Automatikgetriebe aus 1; und
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3 ein Hebeldiagramm für das Automatikgetriebe aus 1.
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In der Beschreibung und Zeichnung sind dieselben Bauelemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Mit Bezug auf 1 weist ein Automatikgetriebe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein erstes, ein zweites und ein drittes Planetengetriebe PG1, PG2 und PG3, die auf derselben Achse angeordnet sind, Kupplungsmittel, die aus vier Kupplungen C1, C2, C3 und C4 bestehen, und Bremsmittel auf, die aus drei Bremsen B1, B2 und B3 bestehen.
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Eine von einer Antriebswelle IS eingegebene Drehzahl wird von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Planetengetriebe PG1, PG2 und PG3 geändert und über ein Abtriebsrad OG abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt ist das erste Planetengetriebe PG1 an der hintersten Seite angeordnet, und das zweite und das dritte Planetengetriebe PG2 und PG3 sind darauffolgend an der Vorderseite angeordnet.
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Die Antriebswelle IS ist ein Antriebselement und bezeichnet eine Turbinenwelle eines Drehmomentwandlers. Ein von einer Kurbelwelle des Motors übertragenes Drehmoment wird von dem Drehmomentwandler umgewandelt und über die Antriebswelle IS an das Automatikgetriebe eingegeben, Eine Abtriebswelle ist ein Abtriebselement und ist mit einer wohl bekannten Differentialvorrichtung derart verbunden, dass eine Leistung des Automatikgetriebes an Antriebsräder übertragen wird.
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Das erste Planetengetriebe PG1 ist ein Planetengetriebe mit Einzelplanetenrädern und weist drei Elemente auf, die aus einem ersten Sonnenrad S1, einem ersten Planetenradträger PC1 und einem ersten Hohlrad R1 bestehen.
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Das erste Sonnenrad S1 ist direkt mit der Antriebswelle IS derart verbunden, dass es als ein erstes Drehelement N1 betrieben werden kann, das einen Antriebspfad IP bildet, der erste Planetenradträger PC1 ist wahlweise mit einem Getriebegehäuse H verbunden und wird als ein zweites Drehelement N2 betrieben, das einen ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 bildet, und das erste Hohlrad R1 ist wahlweise mit dem Getriebegehäuse H verbunden und wird als ein drittes Drehelement N3 betrieben, das einen zweiten Zwischenabtriebspfad MOP2 bildet.
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Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem eine Drehzahl der Antriebswelle IS immer an das erste Drehelement N1 eingegeben wird, eine umgekehrte Drehzahl über den zweiten Zwischenabtriebspfad MOP2 abgegeben, wenn das zweite Drehelement N2 als ein feststehendes Element betrieben wird, und eine reduzierte Drehzahl wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben, wenn das dritte Drehelement N3 als ein feststehendes Element betrieben wird.
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Das heißt, das erste Planetengetriebe PG1 gibt wahlweise die reduzierte Drehzahl und die umgekehrte Drehzahl ab.
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Das zweite Planetengetriebe PG2 ist ein Planetengetriebe mit Einzelplanetenrädern und weist drei Elemente auf, die aus einem zweiten Sonnenrad S2, einem zweiten Planetenradträger PC2 und einem zweiten Hohlrad R2 bestehen.
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Das dritte Planetengetriebe PG3 ist ein Planetengetriebe mit Einzelplanetenrädern und weist drei Elemente auf, die aus einem dritten Sonnenrad S3, einem dritten Planetenradträger PC3 und einem dritten Hohlrad R3 bestehen.
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Das zweite Sonnenrad S2 ist direkt mit dem dritten Sonnenrad S3 verbunden, und der zweite Planetenradträger PC2 ist direkt mit dem dritten Hohlrad R3 verbunden, so dass das zweite und das dritte Planetengetriebe PG2 und PG3 ein zusammengesetztes Planetengetriebe bilden, das vier Drehelemente aufweist.
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Dementsprechend wird das zweite Hohlrad R2 als ein viertes Drehelement N4 betrieben, der zweite Planetenradträger PC2 und das dritte Hohlrad R3 werden als ein fünftes Drehelement N5 betrieben, der dritte Planetenradträger PC3 wird als ein sechstes Drehelement N6 betrieben, und das zweite und das dritte Sonnenrad S2 und S3 werden als ein siebtes Drehelement N7 betrieben.
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Außerdem ist das zweite Hohlrad R2 als viertes Drehelement N4 wahlweise mit dem ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 des zweiten Drehelements N2 und dem zweiten Zwischenabtriebspfad MOP2 des dritten Drehelements N3 derart verbunden, dass es einen ersten variablen Antriebspfad VIP1 bildet, der wahlweise die reduzierte Drehzahl und die umgekehrte Drehzahl aufnimmt.
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Der zweite Planetenradträger PC2 und das dritte Hohlrad R3 als fünftes Drehelement N5 sind wahlweise mit der Antriebswelle IS derart verbunden, dass sie einen zweiten variablen Antriebspfad VIP2 bilden und wahlweise mit dem Getriebegehäuse H derart verbunden sind, dass sie wahlweise als ein feststehendes Element betrieben werden können.
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Der dritte Planetenradträger PC3 als sechstes Drehelement N6 ist direkt mit dem Abtriebsrad OG, das ein Abtriebselement ist, derart verbunden, dass ein Endabtriebspfad OP gebildet wird.
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Das zweite und das dritte Sonnenrad S2 und S3 als siebtes Drehelement N7 sind wahlweise mit der Antriebswelle IS derart verbunden, dass sie einen dritten variablen Antriebspfad VIP3 bilden.
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Reibelemente, wie eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Kupplung C1, C2, C3 und C4 und eine erste, eine zweite und eine dritte Bremse B1, B2 und B3, werden für die Verbindung zwischen den Drehelementen, die Verbindung zwischen dem jeweiligen Drehelement und der Antriebswelle IS, und der Verbindung zwischen dem jeweiligen Drehelement und dem Getriebegehäuse H verwendet.
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Die erste Kupplung C1 ist zwischen dem dritten Drehelement N3 und dem vierten Drehelement N4 angeordnet, die zweite Kupplung C2 ist zwischen der Antriebswelle IS und dem siebten Drehelement N7 angeordnet, die dritte Kupplung C3 ist zwischen dem zweiten Drehelement N2 und dem vierten Drehelement N4 angeordnet, die vierte Kupplung C4 ist zwischen der Antriebswelle IS und dem fünften Drehelement N5 angeordnet, die erste Bremse B1 ist zwischen dem zweiten Drehelement N2 und dem Getriebegehäuse H angeordnet, die zweite Bremse B2 ist zwischen dem fünften Drehelement N5 und dem Getriebegehäuse H angeordnet, und die dritte Bremse B3 ist zwischen dem dritten Drehelement N3 und dem Getriebegehäuse H angeordnet.
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Außerdem sind die zweite Bremse B2 und eine Einwegkupplung F parallel zueinander angeordnet. Da in einem normalen ersten Vorwärtsgang D1 die Einwegkupplung F anstelle der zweiten Bremse B2 betrieben wird, kann beim Heraufschalten in einen zweiten Vorwärtsgang D2 ein Schaltstoß verhindert werden.
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Wenn die Einwegkupplung F weggelassen wird, muss im ersten Vorwärtsgang D1 die zweite Bremse B2 betrieben werden.
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Die erste und die dritte Bremse B1 und B3 sind an einem Außenumfangsabschnitt des ersten Planetengetriebes PG1 angeordnet, und die erste und die dritte Kupplung C1 und C3 sind zwischen dem ersten und dem zweiten Planetengetriebe PG1 und PG2 angeordnet, die zweite Bremse B2, welche die Einwegkupplung F umfasst, ist an einem Außenumfangsabschnitt des zweiten Planetengetriebes PG2 oder zwischen dem zweiten und dem dritten Planetengetriebe PG2 und PG3 angeordnet, und die zweite und die vierte Kupplung C2 und C4 sind an einem vorderen Abschnitt des dritten Planetengetriebes PG3 angeordnet.
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Wenn die Reibelemente wie oben beschrieben verteilt sind, kann die Anordnung von Hydraulikleitungen zum Zuführen von Hydraulikdruck zu diesen Reibelementen vereinfacht werden, und der Gewichtsausgleich in dem Automatikgetriebe kann verbessert werden.
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Die Reibelemente, die aus der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Kupplung C1, C2, C3 und C4 und der ersten, der zweiten und der dritten Bremse B1, B2 und B3 bestehen, sind herkömmliche Mehrscheiben-Reibelemente des Nass-Typs, die mittels Hydraulikdruck betrieben werden.
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Wie in der Betriebstabelle in 2 gezeigt ist, werden in jeder Schaltstufe drei Reibelemente betrieben.
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Das heißt, im ersten Vorwärtsgang D1 werden die erste Kupplung C1, die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 betrieben, im zweiten Vorwärtsgang D2 werden die zweite Kupplung C2, die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 betrieben, im dritten Vorwärtsgang D3 werden die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 betrieben, im vierten Vorwärtsgang D4 werden die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2 und die dritte Bremse B3 betrieben, im fünften Vorwärtsgang D5 werden die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3 und die dritte Bremse B3 betrieben, im sechsten Vorwärtsgang D6 werden die zweite Kupplung C2, die vierte Kupplung C4 und die dritte Bremse B3 betrieben, im siebten Vorwärtsgang D7 werden die dritte Kupplung C3, die vierte Kupplung C4 und die dritte Bremse B3 betrieben, im achten Vorwärtsgang D8 werden die erste Kupplung C1, die vierte Kupplung C4 und die dritte Bremse B3 betrieben, im neunten Vorwärtsgang D9 werden die erste Kupplung C1, die vierte Kupplung C4 und die erste Bremse B1 betrieben, und im Rückwärtsgang R werden die dritte Kupplung C3, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 betrieben.
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Im ersten und im zweiten Vorwärtsgang D1 und D2 kann die Einwegkupplung F anstelle der zweiten Bremse B2 betrieben werden. Die zweite Bremse B2 wird nicht bei einer normalen Vorwärtsfahrt, sondern im L- und 2-Bereich betrieben, in denen ein großes Antriebsdrehmoment benötigt wird.
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Mit Bezug auf das Hebeldiagramm in 3 stellt die untere horizontale Linie eine Drehzahl von „0” dar, und die obere horizontale Linie stellt eine Drehzahl von „1,0” dar, d. h. die Drehzahl ist dieselbe wie die der Antriebswelle IS.
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Die drei vertikalen Linien des ersten Planetengetriebes PG1 stellen nacheinander von links nach rechts das erste Sonnenrad S1 als erstes Drehelement N1, den ersten Planetenradträger PC1 als zweites Drehelement N2 und das erste Hohlrad R1 als drittes Drehelement N3 dar, und die Abstände zwischen den Linien sind entsprechend dem Übersetzungsverhältnis (Zähnezahl des Sonnenrades/Zähnezahl des Hohlrades) des ersten Planetengetriebes PG1 festgelegt.
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Die vier vertikalen Linien des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 stellen nacheinander von links nach rechts das zweite Hohlrad R2 als viertes Drehelement N4, den zweiten Planetenradträger PC2 und das dritte Hohlrad R3 als fünftes Drehelement N5, den dritten Planetenradträger PC3 als sechstes Drehelement N6 und das zweite und das dritte Sonnenrad S2 und S3 als siebtes Drehelement N7 dar, und die Abstände zwischen den Linien sind entsprechend dem Übersetzungsverhältnis (Zähnezahl des Sonnenrades/Zähnezahl des Hohlrades) des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 festgelegt.
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Die Positionen der Drehelemente in dem Hebeldiagramm sind einem auf dem Gebiet von Automatikgetrieben versierten Fachmann bekannt, so dass deren ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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Erster Vorwärtsgang
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Wie in 2 gezeigt, werden im ersten Vorwärtsgang D1 die erste Kupplung C1, die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 betrieben.
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Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an das den Antriebspfad IP bildende erste Drehelement N1 eingegeben wird, durch den Betrieb der ersten Bremse B1 das zweite Drehelement N2 als feststehendes Element betrieben. Daher bilden die Drehelemente des ersten Planetengetriebes PG1 eine erste Vorwärtsganglinie T1, und die umgekehrte Drehzahl wird über das dritte Drehelement N3 abgegeben, das den zweiten Zwischenabtriebspfad MOP2 bildet.
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Die umgekehrte Drehzahl des zweiten Zwischenabtriebspfades MOP2 wird durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an das vierte Drehelement N4 eingegeben, und durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 wird das fünfte Drehelement N5 als feststehendes Element betrieben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine erste Schaltlinie SP1, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der erste Vorwärtsgang D1 abgegeben wird.
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Zweiter Vorwärtsgang
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Im zweiten Vorwärtsgang D2 wird die im ersten Vorwärtsgang D1 betriebene erste Kupplung C1 freigegeben, und die zweite Kupplung C2 wird betrieben.
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Die Drehzahl der Antriebswelle IS wird durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den dritten variablen Antriebspfad VIP3 an das siebte Drehelement N7 eingegeben, und durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 wird das fünfte Drehelement N5 als feststehendes Element betrieben, Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine zweite Schaltlinie SP2, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der zweite Vorwärtsgang D2 abgegeben wird.
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Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl der Antriebswelle IS über den Antriebspfad IP an das erste Planetengetriebe PG1 abgegeben, jedoch beeinflusst dies nicht das Schalten, da die erste und die dritte Kupplung C1 und C3, die mit dem zweiten und dem dritten Planetengetriebe PG2 und PG3 verbunden sind, nicht betrieben werden.
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Außerdem wird beispielhaft erläutert, dass im ersten und zweiten Vorwärtsgang D1 und D2 die zweite Bremse B2 betrieben wird, jedoch führt die Einwegkupplung F die Funktion der zweiten Bremse B2 aus, selbst wenn die zweite Bremse B2 nicht betrieben wird, Wenn im zweiten Vorwärtsgang D2 die Einwegkupplung F betrieben wird, kann das Schaltgefühl beim Heraufschalten in den dritten Vorwärtsgang D3 verbessert werden.
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Dritter Vorwärtsgang
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Wie in 2 gezeigt, wird im dritten Vorwärtsgang D3 die im zweiten Vorwärtsgang D2 betriebene zweite Bremse B2 freigegeben, und die erste Kupplung C1 wird betrieben.
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Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an das den Antriebspfad IP bildende erste Drehelement N1 eingegeben wird, durch den Betrieb der ersten Bremse B1 das zweite Drehelement N2 als feststehendes Element betrieben, so dass die Drehelemente des ersten Planetengetriebes PG1 die erste Vorwärtsganglinie T1 bilden. Daher wird die umgekehrte Drehzahl über das dritte Drehelement N3 abgegeben, das den zweiten Zwischenabtriebspfad MOP2 bildet.
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In diesem Zustand wird die Drehzahl der Antriebswelle IS durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den dritten variablen Antriebspfad VIP3 an das siebte Drehelement N7 abgegeben, und die umgekehrte Drehzahl wird durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 an das vierte Drehelement N4 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine dritte Schaltlinie SP3, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der dritte Vorwärtsgang D3 abgegeben wird.
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Vierter Vorwärtsgang
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Wie in 2 gezeigt, wird im vierten Vorwärtsgang D4 die im dritten Vorwärtsgang D3 betriebene erste Bremse B1 freigegeben, und die dritte Bremse B3 wird betrieben.
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Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an das den Antriebspfad IP bildende erste Drehelement N1 eingegeben wird, durch den Betrieb der dritten Bremse B3 das dritte Drehelement N3 als feststehendes Element betrieben. Daher bilden die Drehelemente des ersten Planetengetriebes PG1 eine zweite Vorwärtsganglinie T2, und durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 wird das vierte Drehelement N4 als feststehendes Element betrieben.
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In diesem Zustand wird die Drehzahl der Antriebswelle IS durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den dritten variablen Antriebspfad VIP3 an das siebte Drehelement N7 abgegeben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine vierte Schaltlinie SP4, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der vierte Vorwärtsgang D4 abgegeben wird.
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Fünfter Vorwärtsgang
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Wie in 2 gezeigt, wird im fünften Vorwärtsgang D5 die im vierten Vorwärtsgang D4 betriebene erste Kupplung C1 freigegeben, und die dritte Kupplung C3 wird betrieben.
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Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an das den Antriebspfad IP bildende erste Drehelement N1 eingegeben wird, durch den Betrieb der dritten Bremse B3 das dritte Drehelement N3 als feststehendes Element betrieben. Daher bilden die Drehelemente des ersten Planetengetriebes PG1 die zweite Vorwärtsganglinie T2, und die reduzierte Drehzahl wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 des zweiten Drehelements N2 abgegeben.
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In diesem Zustand wird die reduzierte Drehzahl durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an das vierte Drehelement N4 abgegeben, und die Drehzahl der Antriebswelle IS wird durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 über den dritten variablen Antriebspfad VIP3 an das siebte Drehelement N7 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine fünfte Schaltlinie SP5, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der fünfte Vorwärtsgang D5 abgegeben wird.
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Sechster Vorwärtsgang
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Wie in 2 gezeigt, wird im sechsten Vorwärtsgang D6 die im fünften Vorwärtsgang D5 betriebene dritte Kupplung C3 freigegeben, und die vierte Kupplung C4 wird betrieben.
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Dementsprechend wird die Drehzahl der Antriebswelle IS durch den Betrieb der zweiten und der vierten Kupplung C2 und C4 über den dritten bzw. den vierten variablen Antriebspfad VIP3 und VIP4 an das fünfte bzw. das siebte Drehelement N5 und N7 eingegeben, und das zweite und das dritte Planetengetriebe PG2 und PG3 sind im Direktkupplungszustand. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine sechste Schaltlinie SP6, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der sechste Vorwärtsgang D6 abgegeben wird.
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Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl der Antriebswelle IS über den Antriebspfad IP an das erste Planetengetriebe PG1 eingegeben, und die reduzierte Drehzahl wird durch den Betrieb der dritten Bremse B3 über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 abgegeben. Jedoch beeinflusst dies nicht das Schalten, da die dritte Kupplung C3 nicht betrieben wird.
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Siebter Vorwärtsgang
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Wie in 2 gezeigt, wird im siebten Vorwärtsgang D7 die im sechsten Vorwärtsgang D6 betriebene zweite Kupplung C2 freigegeben, und die dritte Kupplung C3 wird betrieben.
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Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an das den Antriebspfad IP bildende erste Drehelement N1 eingegeben wird, durch den Betrieb der dritten Bremse B3 das dritte Drehelement N3 als feststehendes Element betrieben. Daher bilden die Drehelemente des ersten Planetengetriebes PG1 die zweite Vorwärtsganglinie T2, und die reduzierte Drehzahl wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 des zweiten Drehelements N2 abgegeben.
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In diesem Zustand wird die reduzierte Drehzahl durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an das vierte Drehelement N4 abgegeben, und die Drehzahl der Antriebswelle IS wird durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 an das fünfte Drehelement N5 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine siebte Schaltlinie SP7, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der siebte Vorwärtsgang D7 abgegeben wird.
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Achter Vorwärtsgang
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Wie in 2 gezeigt, wird im achten Vorwärtsgang D8 die im siebten Vorwärtsgang D7 betriebene dritte Kupplung C3 freigegeben, und die erste Kupplung C1 wird betrieben.
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Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an das den Antriebspfad IP bildende erste Drehelement N1 eingegeben wird, durch den Betrieb der dritten Bremse B3 das dritte Drehelement N3 als feststehendes Element betrieben. Daher bilden die Drehelemente des ersten Planetengetriebes PG1 die zweite Vorwärtsganglinie T2, und durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 wird das vierte Drehelement N4 als feststehendes Element betrieben.
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In diesem Zustand wird die Drehzahl der Antriebswelle IS durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 über den zweiten variablen Antriebspfad VIP2 an das fünfte Drehelement N5 abgegeben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine achte Schaltlinie SP8, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der achte Vorwärtsgang D8 abgegeben wird.
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Neunter Vorwärtsgang
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Wie in 2 gezeigt, wird im neunten Vorwärtsgang D9 die im achten Vorwärtsgang D8 betriebene dritte Bremse B3 freigegeben, und die erste Bremse B1 wird betrieben.
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Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an das den Antriebspfad IP bildende erste Drehelement N1 eingegeben wird, durch den Betrieb der ersten Bremse B1 das zweite Drehelement N2 als feststehendes Element betrieben. Daher bilden die Drehelemente des ersten Planetengetriebes PG1 die erste Vorwärtsganglinie T1, und die umgekehrte Drehzahl wird über das dritte Drehelement N3 abgegeben, das den zweiten Zwischenabtriebspfad MOP2 bildet.
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Die umgekehrte Drehzahl des zweiten Zwischenabtriebspfades MOP2 wird durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an das vierte Drehelement N4 eingegeben, und die Drehzahl der Antriebswelle IS wird durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 an das fünfte Drehelement N5 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine neunte Schaltlinie SP9, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der neunte Vorwärtsgang D9 abgegeben wird.
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Rückwärtsgang
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Wie in 2 gezeigt, werden im Rückwärtsgang R die dritte Kupplung C3, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 betrieben.
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Dementsprechend wird in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an das den Antriebspfad IP bildende erste Drehelement N1 eingegeben wird, durch den Betrieb der dritten Bremse B3 das dritte Drehelement N3 als feststehendes Element betrieben. Daher bilden die Drehelemente des ersten Planetengetriebes PG1 die zweite Vorwärtsganglinie T2, und die reduzierte Drehzahl wird über den ersten Zwischenabtriebspfad MOP1 des zweiten Drehelements N2 abgegeben.
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In einem Zustand, in dem die reduzierte Drehzahl durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 über den ersten variablen Antriebspfad VIP1 an das vierte Drehelement N4 eingegeben wird, wird durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 das fünfte Drehelement N5 als feststehendes Element betrieben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebes PG2 und PG3 eine Rückwärtsschaltlinie RS, welche die vertikale Linie des sechsten Drehelements N6 als Abtriebselement kreuzt, so dass der Rückwärtsgang R abgegeben wird.
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Wie oben beschrieben, werden mit dem Automatikgetriebe gemäß der Erfindung neun Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang durch Kombinieren dreier einfacher Planetengetriebe mit vier Kupplungen und drei Bremsen und Betreiben von drei Reibelementen in jeder Schaltstufe erzielt.
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Da die Reibelemente, die eine Mehrzahl von Kupplungen und Bremsen umfassen, verteilt angeordnet sind, kann die Anordnung von Hydraulikleitungen zum Zuführen von Hydraulikdruck zu diesen vereinfacht werden, und der Gewichtsausgleich in dem Automatikgetriebe kann verbessert werden.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben”, „unten”, „vorn”, „hinten”, „innen”, „außen” usw. verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf deren Positionen in den Figuren zu beschreiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0113007 [0001]
