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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisiertes Handschaltgetriebe (bzw. ein automatisiertes manuelles Getriebe), und insbesondere ein automatisiertes Handschaltgetriebe, welches in der Lage ist ein Schaltvorgangsverschlechterungsphänomen, bei welchem während eines Schaltvorgangs des automatisierten Handschaltgetriebes ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) voraussichtlich zurückgezogen wird (bzw. Zugkraftunterbrechung auftritt), zu verbessern und eine Gesamtlänge und ein Gewicht des Getriebes mittels gemeinsamen Verwendens einer Planetenzahnradvorrichtung zu verringern, welche zum Synchronisieren während des Schaltvorgangs verwendet wird.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Ein automatisiertes Handschaltgetriebe wird mittels eines Aktuators während eines Fahrens eines Fahrzeugs automatisch geschaltet, um in der Lage zu sein einen Fahrkomfort wie mit einem Automatikgetriebe bereitzustellen und um Leistung effizienter als das Automatikgetriebe zu übertragen, um in der Lage zu sein zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs beizutragen.
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Jedoch kann im Fall des automatisierten Handschaltgetriebes, welches auf einem Synchrongetriebetyp-Schaltmechanismus basiert, es einen Augenblick nicht verhindern, in welchem ein Motor (z.B. ein Verbrennungsmotor) (sogar) während des automatischen Schaltens des Getriebes mittels eines Aktuators keine Leistung überträgt und somit ein Drehmoment reduziert wird, so dass ein Schaltvorgangsverschlechterungsphänomen, bei welchem ein Fahrzeug voraussichtlich zurückgezogen wird, verursacht werden kann.
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Um das obige Problem zu lösen wurde eine Technologie des Installierens einer Mehrzahl von Planetenzahnradvorrichtungen zwischen einem Motor (z.B. einem Verbrennungsmotor) und einem Schaltmechanismus vorgeschlagen, um abhängig von einem Fahrzustand eines Fahrzeugs selektiv die Leistung eines Motors an den Schaltmechanismus oder an eine Ausgabevorrichtung (bzw. einen Ausgang) zu übertragen.
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Bezug nehmend auf 1 wird während des Fahrens eine Leistung eines Motors 1 mittels einer ersten Planetenzahnradvorrichtung PG1 durch einen Eingang hindurch an einen Schaltmechanismus übertragen und die Leistung des Motors 1 wird mittels einer zweiten Planetenzahnradvorrichtung PG2 während des Schaltens an einen Ausgang übertragen, wodurch eine Schaltvorgangsqualität aufgrund der Reduktion eines Drehmoments während des Schaltens verbessert wird. In diesem Fall werden Hohlzahnräder R1 und R2, welche in der ersten Planetenzahnradvorrichtung PG1 oder in der zweiten Planetenzahnradvorrichtung PG2 installiert sind, während des Fahrens oder des Schaltens selektiv begrenzt (bspw. gebremst) und deshalb werden mittels Drehung von Trägern C1 und C2 Sonnenzahnräder S1 und S2 selektiv gedreht.
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Jedoch verwendet die oben beschriebene, bezogene Technik eine Synchronisationsvorrichtung basierend auf einem Synchronisationstyp und einem Schaltstufeneingriff, welche für eine Antriebsdrehzahl während aller Schaltvorgänge geeignet sind, um jede Schaltstufe umzusetzen, und deshalb kann der Schaltvorgang langsam sein. Als bezogene Technik wurde die koreanische Patentanmeldung Nummer
10-2009-0132758 mit dem Titel „Antriebsstrang für ein Hybrid-Elektro-Fahrzeug mit automatisiertem Handschaltgetriebe“ offengelegt.
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Jedoch sind gemäß dem oben beschriebenen Verfahren zwei (Elektro-) Motoren separat angebracht, und deshalb können die Kosten und das Gewicht in hohem Maße erhöht sein.
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Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als ein Zugeständnis oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann bekannt ist.
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Beispielsweise ist aus
DE 690 14 376 T2 ein mehrstufiges Leistungsgetriebe mit einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle und einer Planetenzahnradvorrichtung bekannt. Ein weiteres Getriebe ist beispielsweise aus
US 2007/0010371 A1 bekannt.
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Erläuterung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde in einer Bemühung getätigt, um ein automatisiertes Handschaltgetriebe bereitzustellen, welches in der Lage ist ein Schaltvorgangsverschlechterungsphänomen, bei welchem während eines Schaltvorgangs des automatisierten Handschaltgetriebes ein Fahrzeug voraussichtlich zurückgezogen wird (bzw. Zugkraftunterbrechung auftritt), zu verbessern und eine Gesamtlänge und ein Gewicht des Getriebes mittels des gemeinsamen Verwendens einer Planetenzahnradvorrichtung zu verringern, welche zum Synchronisieren während des Schaltvorgangs (bzw. der Schaltvorgangsoperation) verwendet wird.
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Die Lösung der obigen Aufgabe wird von der Erfindung durch ein automatisiertes Handschaltgetriebe gemäß den Ansprüchen 1 und 10 bereitgestellt. Weitere Ausführungsformen der Handschaltgetriebe sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird ein automatisiertes Handschaltgetriebe bereitgestellt, welches aufweist: einen Eingang (bspw. eine Eingangswelle), welcher eingerichtet ist, um mittels einer von einem Motor (z.B. einem Verbrennungsmotor) zugeführten Drehleistung gedreht zu werden, einen Ausgang (bspw. eine Ausgangswelle), welche parallel zum Eingang angeordnet ist, eine gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung, welche auf/an dem Eingang oder dem Ausgang angeordnet ist und drehbar mit drei Drehelementen bereitgestellt ist und in welcher ein Drehelement mit dem Eingang oder dem Ausgang verbunden ist, eine Übersetzungszahnradvorrichtung, in welcher eine Mehrzahl von Außeneingriff-Zahnradpaaren (bzw. außen ineinander eingreifende Zahnradpaare), welche unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse haben, zu jeder Zeit (stets) auf dem Eingang und dem Ausgang in einem Eingriffszustand angeordnet sind, wobei jedes der Außeneingriff-Zahnräder von (bzw. unter) der Mehrzahl von Außeneingriff-Zahnradpaaren bezogen auf den Eingang oder den Ausgang relativ drehbar angeordnet ist und ein oder mehr Außeneingriff-Zahnräder verbunden sind, um ein anderes Drehelement der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung gemeinsam zu verwenden, und ein Reibelement, welches angeordnet ist, um das verbleibende Drehelement der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung zu bremsen, um zum Zeitpunkt des Bremsens die zum Eingang übertragene Drehleistung durch die Außeneingriff-Zahnradpaare hindurch zum Ausgang zu übertragen.
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Das automatisierte Handschaltgetriebe kann weiter aufweisen: eine dedizierte Planetenzahnradvorrichtung, welche auf/an dem Eingang oder dem Ausgang angeordnet ist und drehbar mit drei Drehelementen bereitgestellt ist und in welcher ein Drehelement mit dem Eingang oder dem Ausgang verbunden ist, wobei in der Übersetzungszahnradvorrichtung die Außeneingriff-Zahnradpaare zu jeder Zeit auf dem Eingang und dem Ausgang im Eingriffszustand angeordnet sein können und ein Außeneingriff-Zahnrad von (bzw. unter) den Außeneingriff-Zahnradpaaren, welches bezogen auf den Eingang oder den Ausgang relativ drehbar angeordnet ist, mit einem der verbleibenden Drehelemente der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung verbunden ist.
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Die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung kann zwischen der Mehrzahl von Außeneingriff-Zahnradpaaren, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse haben, angeordnet sein. In der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung und der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung kann das mit dem Eingang verbundene Drehelement ein Sonnenzahnrad sein, kann das mit dem Außeneingriff-Zahnrad verbundene Drehelement ein Träger (bzw. ein Trägerzahnrad) sein, und kann das Drehelement, welches mittels des Reibelements gebremst wird, ein Hohlzahnrad sein.
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Die dedizierte Planetenzahnradvorrichtung und die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung können jeweils eine Einzelantriebszahnrad-Planetenzahnradvorrichtung (bzw. eine Einzelzahnrad-Planetenzahnradvorrichtung) sein. Die dedizierte Planetenzahnradvorrichtung und die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung können mit den Außeneingriff-Zahnradpaaren verbunden sein, um ein Verlangsamungsübersetzungsverhältnis auszuführen.
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In der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung kann das Außeneingriff-Zahnrad ein 1. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad und ein 3. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad sein, welche verbunden sind, um gemeinsam einen Träger der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung zu verwenden, und in der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung kann das Außeneingriff-Zahnrad, das mit einem Träger der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung verbunden ist, ein 2. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad sein.
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Das automatisierte Handschaltgetriebe kann weiter einen Schaltmechanismus aufweisen, welcher mittels einer linearer Versetzung (bzw. Verschiebung) auf/an dem Eingang oder dem Ausgang ein Außeneingriff-Zahnradpaar auswählt, das das Übersetzungsverhältnis umsetzt (bzw. ausführt), um die vom Eingang übertragene Drehleistung zum Ausgang zu übertragen.
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Das automatisierte Handschaltgetriebe kann weiter eine Kupplung aufweisen, welche eingerichtet ist, um selektiv die Drehleistung des Motors mit dem Eingang zu verbinden oder davon zu trennen, wobei der Schaltmechanismus mittels der linearer Versetzung auf/an dem Eingang oder dem Ausgang das Außeneingriff-Zahnradpaar auswählt, das ein 1:1-Übersetzungsverhältnis oder ein Beschleunigungsübersetzungsverhältnis umsetzt, um die vom Eingang übertragene Drehleistung zum Ausgang zu übertragen.
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Das automatisierte Handschaltgetriebe kann weiter aufweisen: ein Rückwärts-Antriebszahnrad und ein Rückwärts-Abtriebszahnrad, welche jeweilig auf/an dem Eingang oder dem Ausgang angeordnet sind, eine Rückwärts-Leerlaufwelle (bzw. eine Rückwärtsgang-Leerlaufwelle), welche zum Eingang oder zum Ausgang parallel angeordnet ist, ein Rückwärts-Leerlaufzahnrad, welches drehbar auf der Rückwärts-Leerlaufwelle angeordnet ist und im Eingriffszustand mit dem Rückwärts-Antriebszahnrad und dem Rückwärts-Abtriebszahnrad ist, und ein Rückwärts-Schaltmechanismus (bzw. einen Rückwärtsgang-Schaltmechanismus), welcher angeordnet ist, um einen Verbindungszustand des Rückwärts-Leerlaufzahnrads mit der Rückwärts-Leerlaufwelle und einen Trennungszustand des Rückwärts-Leerlaufzahnrads von der Rückwärts-Leerlaufwelle mittels einer linearen Versetzung auf der Rückwärts-Leerlaufwelle (ineinander) umzuwandeln.
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Es ist wird Handschaltgetriebe bereitgestellt, welches aufweist: einen Eingang (z.B. eine Eingangswelle), welcher eingerichtet ist, um mittels Zuführung einer Drehleistung von einem Motor drehbar zu sein, einen zum Eingang parallel angeordneten Ausgang (z.B. eine Ausgangswelle), eine Übersetzungszahnradvorrichtung, in welcher zu jeder Zeit (stets) ein Außeneingriff-Zahnradpaar auf/an dem Eingang und dem Ausgang in einem Eingriffszustand angeordnet ist, eine Mehrzahl von Planetenzahnradvorrichtungen, welche zum Erzeugen von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen auf/an dem Eingang oder dem Ausgang angeordnet sind und jede (davon) mit drei Drehelementen drehbar bereitgestellt ist, wobei ein Drehelement in jeder Planetenzahnradvorrichtung mit dem Eingang oder dem Ausgang verbunden ist und ein anderes Drehelement in jeder Planetenzahnradvorrichtung mit einem Außeneingriff-Zahnrad oder -Zahnrädern im Außeneingriff-Zahnradpaar verbunden ist und wobei die Außeneingriff-Zahnräder bezogen auf den Eingang und den Ausgang relativ drehbar angeordnet sind, und ein Reibelement, welches angeordnet ist, um ein verbleibendes Drehelement oder Elemente der Mehrzahl von Planetenzahnradvorrichtungen zu bremsen, um zum Zeitpunkt des Bremsens die zum Eingang übertragene Drehleistung durch das Außeneingriff-Zahnradpaar hindurch zum Ausgang zu übertragen.
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Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Darstellung, welche gemäß der bezogenen Technik eine Struktur eines automatisierten Handschaltgetriebes in einem Zustand zeigt, in welcher eine Einzelantriebszahnrad-Planetenzahnradvorrichtung zusammen mit einem manuellen Schaltmechanismus angebracht ist,
- 2 ist eine schematische Darstellung, welche ein beispielhaftes automatisiertes Handschaltgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
- 3 ist eine schematische Darstellung, welche zum Zeitpunkt des Fahrens in/mit der 1. Stufe (1. Gang) einen Leistungsübertragungspfad einer Struktur eines beispielhaften automatisierten Handschaltgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
- 4 ist eine schematische Darstellung, welche zum Zeitpunkt des Fahrens in/mit der 2. Stufe (2. Gang) einen Leistungsübertragungspfad in einer Struktur eines beispielhaften automatisierten Handschaltgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung, darstellt, und
- 5 ist eine schematische Darstellung, welche zum Zeitpunkt des Fahrens in/mit der 3. Stufe (3. Gang) einen Leistungsübertragungspfad in einer Struktur eines beispielhaften automatisierten Handschaltgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung, darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, enthalten sein können.
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Die 2 ist eine schematische Darstellung, welche eine Struktur eines automatisierten Handschaltgetriebes darstellt, die 3 ist eine schematische Darstellung, welche zum Zeitpunkt des Fahrens in/mit der 1. Stufe einen Leistungsübertragungspfad in der Struktur des automatisierten Handschaltgetriebes darstellt, die 4 ist eine schematische Darstellung, welche zum Zeitpunkt des Fahrens in/mit der 2. Stufe einen Leistungsübertragungspfad in der Struktur des automatisierten Handschaltgetriebes darstellt, und die 5 ist eine schematische Darstellung, welche zum Zeitpunkt des Fahrens in/mit der 3. Stufe einen Leistungsübertragungspfad in der Struktur des automatisierten Handschaltgetriebes darstellt, gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Das automatisierte Handschaltgetriebe gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert, um aufzuweisen einen Eingang 3, einen Ausgang 5, eine gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung PG1, eine Übersetzungszahnradvorrichtung oder eine Übersetzungsstufenzahnradvorrichtung (bzw. eine Gangstufen-Zahnradvorrichtung) 7 und ein Reibelement B.
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Mit Bezug auf die 2 wird im Detail eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, in welcher der Eingang 3 eingerichtet ist, um mittels Drehleistung vom Motor 1 gedreht zu werden, der Ausgang 5 parallel oder im Wesentlichen parallel zum Eingang 3 angeordnet ist, die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung PG1 auf/an dem Eingang 3 oder dem Ausgang 5 angeordnet ist und drehbar mit drei Drehelementen ausgestattet ist, in welcher ein Drehelement mit dem Eingang 3 oder dem Ausgang 5 verbunden ist, die Übersetzungszahnradvorrichtung 7 (bereitgestellt ist), in welcher die Mehrzahl von Außeneingriff-Zahnradpaaren, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse haben, zu jeder Zeit auf/an dem Eingang 3 und dem Ausgang 5 im Eingriffszustand angeordnet sind und jedes der Außeneingriff-Zahnräder unter der Mehrzahl von Außeneingriff-Zahnradpaaren, welches mit Bezug auf den Eingang 3 oder den Ausgang 5 relativ drehbar angeordnet ist, verbunden ist, um eines der verbleibenden Drehelemente der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 gemeinsam zu verwenden, und das Reibelement B angebracht ist, um andere Drehelemente der verbleibenden Drehelemente der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 zu bremsen, so dass zum Zeitpunkt des Bremsens die zum Eingang 3 übertragene Drehleistung durch das Außeneingriff-Zahnradpaar hindurch zum Ausgang 5 übertragen wird.
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Das heißt, die Leistung des Motors 1, welche zum Eingang 3 übertragen wird, wird, anstatt unter Verwendung einer Synchronisationsvorrichtung, welche im existierenden manuellen Schaltmechanismus zum Schalten verwendet wird, unter Verwendung der Planetenzahnradvorrichtungen PG1 bis PG2, oder in manchen Fällen von einer oder mehr oder einer Mehrzahl von Planetenzahnradvorrichtungen, zum Ausgang 5 übertragen, um eine Schaltvorgangszeit im hohem Maße zu reduzieren und ein Drehmomentreduktionsphänomen, welches während des Schaltens auftritt, zu verhindern, so dass ein Schaltvorgangsqualität verbessert wird. Insbesondere verwenden zwei Paare von Außeneingriff-Zahnradpaaren, welche unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse haben, die eine Planetenzahnradvorrichtung gemeinsam, um die Anzahl der Planetenzahnradvorrichtungen zu reduzieren, welche verwendet wird/werden, um die Leistungsübertragungspfade mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zu erzeugen, wodurch eine Gesamtlänge und ein Gewicht des Getriebes reduziert wird.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das automatisierte Handschaltgetriebe konfiguriert sein, um weiter eine dedizierte Planetenzahnradvorrichtung PG2 aufzuweisen, welche auf/an dem Eingang 3 oder dem Ausgang 5 angeordnet ist und drehbar mit drei Drehelementen ausgestattet ist, in welcher ein Drehelement mit dem Eingang 3 oder dem Ausgang 5 verbunden ist. In diesem Fall ist in der Übersetzungszahnradvorrichtung 7 das Außeneingriff-Zahnradpaar zu jeder Zeit auf/an dem Eingang 3 und dem Ausgang 5 in einem Eingriffszustand angeordnet, und das Außeneingriff-Zahnrad von (bzw. unter) der Mehrzahl von Außeneingriff-Zahnradpaaren, welches bezogen auf den Eingang 3 oder den Ausgang 5 relativ drehbar angeordnet ist, kann mit einem der verbleibenden Drehelemente der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung PG2 verbunden sein.
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Hier kann die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung PG1 zwischen der Mehrzahl von Außeneingriff-Zahnradpaaren, welche unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse haben, angeordnet sein. Die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung PG1 kann gemeinsam zwischen (bzw. mit) den zwei Paaren von Außeneingriff-Zahnradpaaren verbunden sein, um ein 1. Gang- und 3. Gang-Übersetzungsverhältnis umzusetzen, und die dedizierte Planetenzahnradvorrichtung PG2 kann mit dem Außeneingriff-Zahnradpaar verbunden sein, um ein 2. Gang-Übersetzungsverhältnis umzusetzen.
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Genauer gesagt ist die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung PG1 mit (bzw. zwischen) einem 1. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G1-1 und einem 3. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G3-1 verbunden und die dedizierte Planetenzahnradvorrichtung PG2 ist mit einem 2. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G2-1 verbunden. Weiter ist in der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung PG2 und der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das mit dem Eingang 3 verbundene Drehelement ein Sonnenzahnrad S, ist das mit dem Außeneingriff-Zahnrad verbundene Drehelement ein Träger (bzw. ein Planetenträger/Trägerzahnrad) Cr, und kann das Drehelement, welches mittels des Reibelements B gebremst wird, ein Hohlzahnrad R sein.
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Das heißt, in der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 kann zum 1. Gang- und zum 3. Gang-Schalten kann das Sonnenzahnrad S mit dem Eingang 3 verbunden sein, kann der Träger Cr jeweilig mit dem 1. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G1-1 und dem 3. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G3-1 verbunden sein und kann das Hohlzahnrad R dazu verbunden sein, um mittels des Reibelements B gebremst zu werden.
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Weiter kann in der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung PG2 zum 2. Gang-Schalten das Sonnenzahnrad S mit dem Eingang 3 verbunden sein, kann der Träger Cr mit dem 2. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G2-1 verbunden sein und kann das Hohlzahnrad R dazu verbunden sein, um mittels des Reibelements B gebremst zu werden.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die dedizierte Planetenzahnradvorrichtung PG2 und die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung PG1 als Einzelantriebszahnrad-Planetenzahnradvorrichtung konfiguriert sein. Weiter können die dedizierte Planetenzahnradvorrichtung PG2 und die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung PG1 mit den Außeneingriff-Zahnradpaaren verbunden sein, um ein Verlangsamungsübersetzungsverhältnis umzusetzen.
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Das heißt, die Mehrzahl von Außeneingriff-Zahnradpaaren sind in der Übersetzungszahnradvorrichtung 7 bereitgestellt, um mehrere Schaltstufen (bzw. Übersetzungsstufen) umzusetzen; da jedoch die Verringerung in der Schaltqualität besonders aufgrund der Reduktion im Drehmoment während des Schaltens in eine Niederdrehzahlstufe hinein, eher als bei in eine Hochdrehzahlstufe hinein, bemerkenswert ist, können die Außeneingriff-Zahnradpaare zum Umsetzen des Verlangsamungsübersetzungsverhältnisses an den Außeneingriff-Zahnradpaaren angebracht (bzw. montiert) sein. Zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreiben und illustrieren, dass die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung PG1 und die dedizierte Planetenzahnradvorrichtung PG2 an den Außeneingriff-Zahnradpaaren zum Umsetzen der 1. Gang- bis 3. Gang-Schaltstufe angebracht sind, was in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis des Außeneingriff-Zahnrads (bzw. des Außeneingriff-Zahnradpaares) variieren kann.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 die Außeneingriff-Zahnräder, welche verbunden sind, um gemeinsam den Träger Cr zu verwenden, das 1. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G1-1 und das 3. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G3-1 sein, und in der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung PG2 kann das Außeneingriff-Zahnrad, welches mit dem Träger Cr verbunden ist, das 2. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G2-1 sein.
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Das heißt, zum Zeitpunkt des Hochschaltens vom 1. Gang zum 2. Gang wird die 2. Gang-Schaltstufe mittels Verbindens der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung mit dem 2. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G2-1 und gleichzeitigen Trennens der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 vom 1. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G1-1 umgesetzt, in dem Zustand, in welchem die gemeinsam verwendete Planetenzahnradvorrichtung PG1 mit dem 1. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G1-1 verbunden ist, um die 1. Gang-Schaltstufe auszuführen. Weiter, sogar im Fall, dass vom 2. Gang zum 3. Gang heraufgeschaltet wird, oder dass vom 3. Gang aus heruntergeschaltet wird, kann die korrespondierende Schaltstufe mittels der Verbindungs- und Trennungsoperation (bzw. des Verbindungs- und Trennungsvorgangs) der Planetenzahnradvorrichtung umgesetzt werden.
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Deshalb, da die Verbindungs- und Trennungsoperation(en) der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 und der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung PG2 unter Verwendung der Planetenzahnradvorrichtung während der Schaltvorgangsoperation (bzw. des Schaltvorgangs) fast gleichzeitig ausgeführt werden und das Schalten sogar ausgeführt wird, wenn eine Trennung einer Kupplung C nicht ausgeführt wird, wird das Schalten schnell ausgeführt, so dass die Schaltzeit verkürzt werden kann und der Schaltstoß, welcher während des Schaltvorgangs auftritt, reduziert werden kann.
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Das automatisierte Handschaltgetriebe gemäß zahlreicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann konfiguriert sein, um weiter einen Schaltmechanismus 9 aufzuweisen, welcher mittels einer linearen Versetzung auf dem Eingang 3 oder dem Ausgang 5 die Außeneingriff-Zahnradpaare auswählt, die ein Übersetzungsverhältnis/Gangverhältnis umsetzen, um die Drehleistung, die vom Eingang 3 übertragen wird, zum Ausgang 5 zu übertragen.
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Das heißt, der Schaltmechanismus 9 kann eine Synchronisationsvorrichtung sein, welche selektiv synchronisiert wird und mittels der linearen Versetzung zwischen einem 1. Stufe-Ausgangsaußeneingriffszahnrad G1-2 oder einem 3. Stufe-Ausgangsaußeneingriffszahnrad G3-2 mit dem 1. Stufe-Ausgangsaußeneingriffszahnrad G1-2 oder dem 3. Stufe-Ausgangsaußeneingriffszahnrad G3-2 in Eingriff gebracht wird, und kann konfiguriert sein, um das korrespondierende Ausgangsaußeneingriffszahnrad nur zum Zeitpunkt des Umsetzens der 1. Gang- und 3. Gang-Schaltstufe mit dem Ausgang 5 zu verbinden.
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Das automatisierte Handschaltgetriebe gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann konfiguriert sein, um weiter aufzuweisen die Kupplung C, welche konfiguriert ist, um selektiv die Drehleistung des Motors 1 mit dem Eingang 3 zu verbinden oder davon zu trennen, und den Schaltmechanismus 9, welcher mittels der linearen Versetzung auf dem Eingang 3 oder dem Ausgang 5 das Außeneingriff-Zahnradpaar auswählt, das ein 1:1-Übersetzungserhältnis oder ein Beschleunigungsübersetzungsverhältnis umsetzt, um die Leistung, welche vom Eingang 3 übertragen wird, zum Eingang 5 zu übertragen.
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Das heißt, der Schaltmechanismus 9 kann eine Synchronisationsvorrichtung sein, welche mit dem Außeneingriff-Zahnrad synchronisiert ist und (damit) im Eingriff ist. Auf diese Weise, wenn der Schaltvorgang bei der Schaltstufe einer mittleren und einer hohen Drehzahl oder mehr unter Verwendung der Planetenzahnradvorrichtung ausgeführt wird, hat die Hochdrehzahlstufe eine relativ lange Fahrzeit (bzw. Schaltvorgangszeit), und, wenn ein Öldruck fortlaufend angewendet (bzw. zugeführt) wird, kann die Kraftstoffeffizienz reduziert werden, und, da das Problem des Schaltqualitätsereignisses zum Zeitpunkt des Schaltens in/bei hoher Drehzahl relativ gering ist, kann das Schalten bei der Hochdrehzahlschaltstufe des 1:1-Übersetzungsverhältnisses oder mehr mittels des Schaltmechanismus 9 ausgeführt werden.
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Das automatisierte Handschaltgetriebe kann konfiguriert sein, um weiter aufzuweisen: ein Rückwärts-Antriebszahnrad 11 und ein Rückwärts-Abtriebszahnrad 13, welche auf/an dem Eingang 3 oder dem Ausgang 5 angeordnet sind, eine Rückwärts-Leerlaufwelle 15, welche parallel oder im Wesentlichen parallel zum Eingang 3 oder zum Ausgang 5 angeordnet ist, ein Rückwärts-Leerlaufzahnrad 17, welches drehbar an der Rückwärts-Leerlaufwelle 15 angeordnet ist und in einem Eingriffszustand mit dem Rückwärts-Antriebszahnrad 11 und dem Rückwärts-Abtriebszahnrad 13 angeordnet ist, und einen Rückwärts-Schaltmechanismus 19, welcher angeordnet ist, um einen Zustand, in welchem das Rückwärts-Leerlaufzahnrad 17 mit der Rückwärts-Leerlaufwelle 15 verbunden ist, und einen Zustand, in welchem das Rückwärts-Leerlaufzahnrad 17 von der Rückwärts-Leerlaufwelle 15 getrennt ist, mittels der linearen Versetzung auf der Rückwärts-Leerlaufwelle15 (ineinander) umzuwandeln.
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Das automatisierte Handschaltgetriebe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert, um aufzuweisen: den Eingang 3, welcher konfiguriert ist, um mittels Drehleistung, welche vom Motor 1 zugeführt wird, gedreht zu werden, den Ausgang 5, welcher zum Eingang 3 parallel oder im Wesentlichen parallel angeordnet ist, die Übersetzungszahnradvorrichtung 7, in welcher das Außeneingriff-Zahnradpaar zu jeder Zeit auf/an dem Eingang 3 und dem Ausgang 5 im Eingriffszustand bereitgestellt ist, die Mehrzahl von Planetenzahnradvorrichtungen, welche mittels Veränderns des Übersetzungsverhältnisses auf/an dem Eingang 3 oder dem Ausgang 5 angeordnet sind und welche jeweils drehbar mit drei Drehelementen bereitgestellt sind und in welcher ein jeweiliges der Drehelemente mit dem Eingang 3 oder dem Ausgang 5 verbunden ist und eines der verbleibenden Drehelemente mit den Außeneingriff-Zahnrad von (bzw. unter) unter den Außeneingriff-Zahnradpaaren verbunden ist, welches bezogen auf den Eingang 3 oder den Ausgang 5 relativ drehbar angeordnet ist, und das Reibelement B, welches bereitgestellt ist, um andere Drehelemente von (bzw. unter) den verbleibenden Drehelementen der Mehrzahl von Planetenzahnradvorrichtungen zu bremsen, um zum Zeitpunkt des Bremsens die Drehleistung, welche zum Eingang 3 übertragen wird, durch das Außeneingriff-Zahnradpaar hindurch zum Ausgang 5 zu übertragen.
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Das heißt, die Planetenzahnradvorrichtung ist z.B. anstatt mit der Synchronisationsvorrichtung mit jedem der Außeneingriff-Zahnradpaare zum Ausführen des Verzögerungsübersetzungsverhältnisses verbunden, um das Schalten auszuführen. Deshalb, da die Verbindungs- und Trennungsoperation(en) der Planetenzahnradvorrichtungen gleichzeitig ausgeführt werden und die Operation der Kupplung C unnötig ist, kann das Schalten schnell ausgeführt werden und die Kupplung C kann entfernt (bzw. weggelassen) werden, wodurch das Gewicht und die Kosten des Getriebes reduziert werden.
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Die 3 ist eine schematische Darstellung, welche zum Zeitpunkt des Fahrens in/mit der 1. Stufe einen Leistungsübertragungspfad in der Struktur des automatisierten Handschaltgetriebes gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt. Bezug nehmend auf die 3 wird die Drehleistung vom Motor 1 zum Eingang 3 übertragen und die zum Eingang 3 übertragene Drehleistung wird zum Sonnenzahnrad S der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 übertragen. In diesem Fall, wenn das Hohlzahnrad R der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 mittels des Reibelements B gebremst wird, wird die vom Eingang 3 zum Sonnenzahnrad S übertragene Leistung an das 1. Stufe- und 3. Stufe-Ausgangsaußeneingriffszahnrad G3-2 durch den Träger Cr der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 und das mit dem Träger Cr verbundene 1. Stufe- und 3. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G3-1 hindurch übertragen.
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In diesem Fall, da das 1. Stufe-Ausgangsaußeneingriffszahnrad G1-2 mit dem Ausgang 5 mittels der linearen Versetzung des Schaltmechanismus 9 fixiert (bzw. festgelegt) ist, wird die Leistung des Motors 1, welche zum 1. Stufe-Außeneingriffszahnradpaar übertragen wird, zum Ausgang 5 geschaltet und wird ausgegeben, wodurch die 1. Gang-Schaltstufe umgesetzt wird.
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Die 4 ist eine schematische Darstellung, welche zum Zeitpunkt des Fahrens in der 2. Stufe einen Leistungsübertragungspfad in der Struktur des automatisierten Handschaltgetriebes gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt. Bezug nehmend auf die 4 wird die vom Motor 1 zum Eingang 3 übertragene Leistung zum Sonnenzahnrad S der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung PG2 übertragen. In diesem Fall, wenn das Hohlzahnrad R der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung PG2 mittels des Reibelements B gebremst wird, wird die vom Eingang 3 zum Sonnenzahnrad S übertragene Leistung an das 2.
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Gang-Ausgangsaußeneingriffszahnrad G2-2 durch den Träger Cr der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung PG2 und das mit dem Träger Cr verbundene 2. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G2-1 hindurch übertragen. Deshalb wird die Leistung des Motors 1, welche an das 2. Stufe-Außeneingriffszahnradpaar übertragen wird, zum Ausgang 5 geschaltet und wird ausgegeben, wodurch die 2. Gang-Schaltstufe ausgeführt wird.
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Die 5 ist eine schematische Darstellung, welche zum Zeitpunkt des Fahrens in der 3. Stufe einen Leistungsübertragungspfad in der Struktur des automatisierten Handschaltgetriebes gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt. Bezug nehmend auf die 5 wird die vom Motor 1 zum Eingang 3 übertragene Leistung zum Sonnenzahnrad S der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 übertragen. In diesem Fall, wenn das Hohlzahnrad R der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 mittels des Reibelements B gebremst wird, wird die vom Eingang 3 zum Sonnenzahnrad S übertragene Leistung an das 1. Stufe- und 3. Stufe-Ausgangsaußeneingriffszahnrad G3-2 durch den Träger Cr der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 und das mit dem Träger Cr verbundene 1. Stufe- und 3. Stufe-Eingangsaußeneingriffszahnrad G3-1 hindurch übertragen.
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In diesem Fall, da das 3. Stufe-Ausgangsaußeneingriffszahnrad G3-2 mit dem Ausgang 5 mittels der linearen Versetzung des Schaltmechanismus 9 fixiert oder verbunden ist, wird die Leistung des Motors 1, welche zum 3. Stufe-Außeneingriffszahnradpaar übertragen wird, zum Ausgang 5 geschaltet und wird ausgegeben, wodurch die 3. Gang-Schaltstufe ausgeführt wird.
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Insbesondere wird wie in den 3 bis 5 gezeigt und wie oben beschrieben, wenn das Schalten mittels der 1. Gang- bis 3. Gang-Schaltstufe unter Verwendung der gemeinsam verwendeten Planetenzahnradvorrichtung PG1 und der dedizierten Planetenzahnradvorrichtung PG2 ausgeführt wird, eine Steuerung (bzw. ein Steuerungsvorgang) ausgeführt, um fast gleichzeitig die Trennungsoperation des Bremsens des Hohlzahnrads R der einzelnen Planetenzahnradvorrichtung während des Schaltvorgangs auszuführen, und die Bremsoperation des Hohlzahnrads R der einzelnen Planetenzahnradvorrichtung und die Kupplungsoperation C ist unnötig, wodurch das Schalten schnell ausgeführt wird und verhindert wird, dass die Schaltqualität während des Schaltens reduziert wird.
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Der Schaltmechanismus 9, welcher zwischen einem 4. Schaltstufe-Außeneingriffszahnradpaar G3 und einem 5. Schaltstufe-Außeneingriffszahnradpaar G4 angeordnet ist, die das 4. Stufe- und das 5. Stufe-Schalten ausführen, bewegt sich linear auf dem Ausgang 5, um selektiv mit dem korrespondierenden Schaltvorgangs-Ausgangsaußeneingriffszahnrad fixiert zu sein, wodurch die 4. Stufe- oder die 5. Stufe-Schaltstufe umgesetzt wird.
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Weiter bewegt sich der Rückwärts-Schaltmechanismus 19 auf der Rückwärts-Leerlaufwelle 15, um das Rückwärts-Leerlaufzahnrad 17 mit der Rückwärts-Leerlaufwelle zu verbinden, so dass das Rückwärts-Schaltstufenschalten ausgeführt wird, so dass die Drehleistung des Motors 1, welche zum Eingang 3 übertragen wird, rückwärts zum Ausgang 5 ausgegeben wird, wodurch das Rückwärts-Schalten (bzw. das Rückwärtsgangschalten) ausgeführt wird.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Außeneingriff-Zahnradpaare der zwei Schaltstufen, welche unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse haben, mittels des gemeinsamen Verwendens der einen Planetenzahnradvorrichtung miteinander verbunden, um die Anzahl von angebrachten (bzw. montierten) Planetenzahnradvorrichtungen zu reduzieren, um die unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse umzusetzen, wodurch die Gesamtlänge und das Gewicht des Getriebes reduziert werden. Weiter ist das automatisierte Handschaltgetriebe konfiguriert, um die Leistung des Motors, welche zum Eingang übertragen wird, unter Verwendung der Mehrzahl von Planetenzahnradvorrichtungen zum Ausgang zu übertragen, wodurch die Schaltzeit reduziert wird und das Drehmomentreduktionsphänomen, welches während des Schaltens auftritt, verhindert wird, um die Schaltqualität zu verbessern.
