DE102013205578A1

DE102013205578A1 - Mehrganggetriebe

Info

Publication number: DE102013205578A1
Application number: DE201310205578
Authority: DE
Inventors: Edward W. Mellet; James M. Hart; James B. Borgerson; Daryl A. Wilton
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2013-10-10

Abstract

Es ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Eingangselement, ein Ausgangselement, vier Planetenradsätze, eine Mehrzahl von Kopplungselementen und eine Mehrzahl von Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen umfassen Kupplungen und Bremsen, die in Kombinationen von zweien betätigbar sind, um eine Mehrzahl von Vorwärtsübersetzungsverhältnissen und ein Rückwärtsübersetzungsverhältnis herzustellen. Eine der Drehmomentübertragungseinrichtungen umfasst eine Reibkupplung, die parallel zu einer binären Kupplung angeordnet ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Dies Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U. S. Anmeldung Nr. 61/620,256, die am 4. April 2012 eingereicht wurde und deren Offenbarungsgehalt hierin in seiner Gesamtheit mit aufgenommen ist.
GEBIET
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Mehrganggetriebe, und genauer ein Getriebe mit einer Mehrzahl von Gängen, Planetenradsätzen und Drehmomentübertragungseinrichtungen.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt bieten lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen, und brauchen keinen Stand der Technik zu bilden.
Ein typisches Mehrganggetriebe benutzt eine Kombination aus Reibkupplungen, Planetenradanordnungen und festen Verbindungen, um eine Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen zu erreichen. Die Anzahl und physikalische Anordnung der Planetenradsätze im Allgemeinen werden durch den Bauraum, die Kosten und die gewünschten Drehzahlverhältnisse oder Gänge vorgeschrieben.
Zusätzlich werden in Automatikgetrieben unterschiedliche Typen von Kupplungen, oder Drehmomentübertragungsmechanismen, abhängig von den gewünschten Schaltbedürfnissen verwendet. Reibkupplungen weisen im Allgemeinen einen geschmeidigen Übergang auf; jedoch besitzen sie eine niedrige Drehmomentkapazität. Binäre Kupplungen, wie etwa Klauenkupplungen oder Bandkupplungen, weisen eine hohe Drehmomentkapazität auf, aber sie besitzen in der Regel einen harten Schaltübergang.
Obgleich gegenwärtige Getriebe ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, ist der Bedarf für neue und verbesserte Getriebekonfigurationen, die ein verbessertes Leistungsvermögen, insbesondere von den Standpunkten des Wirkungsgrades, des Ansprechvermögens und der Geschmeidigkeit aus, sowie einen verbesserten Bauraum, primär reduzierte Größe und reduziertes Gewicht, zeigen, im Wesentlichen konstant. Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein verbessertes, kostengünstiges und kompaktes Mehrganggetriebe.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Eingangselement, ein Ausgangselement, vier Planetenradsätze, eine Mehrzahl von Kopplungselementen und eine Mehrzahl von Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist. Jeder der Planetenradsätze umfasst ein erstes, zweites und drittes Element. Die Drehmomentübertragungseinrichtungen sind zum Beispiel Kupplungen und Bremsen.
Die Kupplungen und Bremsen können irgendein Typ einer Reibkupplung, eines Reibbandes, einer Einwegkupplung, einer wählbaren Einwegkupplung, einer Klauenkupplung, einer Synchroneinrichtung und ähnliche Einrichtungen sein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Darüber hinaus kann jeder Knoten eine einzige Einrichtung oder ein Kombination aus diesen Einrichtungen sein, z. B. kann die erste Bremse als Klauenkupplungs- und eine Einwegkupplungskombination oder als eine Einwegkupplungs- und Reibkupplungskombination ausgestaltet sein. Ähnlich sind unterschiedliche andere Kombinationen möglich.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der mit anderen hierin beschriebenen Aspekten kombiniert oder separat von diesen sein kann, ist eine Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe zum selektiven Übertragen von Drehmoment zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element vorgesehen. Die Drehmomentübertragungseinrichtung umfasst eine binäre Kupplung, eine Reibkupplung, die parallel zu der binären Kupplung angeordnet ist, und einen Aktor, der ausgelegt ist, um die Reibkupplung sowie die binäre Kupplung einzurücken.
Gemäß einem anderen Aspekt, der mit anderen hierin beschriebenen Aspekten kombiniert oder separat von diesen sein kann, ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen, drei Verbindungselemente, die ein Element von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz ständig mit einem anderen Element von dem ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz verbinden, und sechs Drehmomentübertragungsmechanismen umfasst. Drei der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen sind jeweils selektiv einrückbar, um zumindest eines von den ersten, zweiten und dritten Elementen mit zumindest einem anderen von den ersten, zweiten und dritten Elementen zu verbinden, und drei der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen sind jeweils selektiv einrückbar, um zumindest eines von den ersten, zweiten und dritten Elementen mit dem feststehenden Element zu verbinden. Die sechs Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um eine Mehrzahl von Vorwärtsdrehzahlverhältnissen und zumindest ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen. Ein erster der sechs Drehmomentübertragungsmechanismen umfasst eine binäre Kupplung, eine Reibkupplung, die parallel zu der binären Kupplung angeordnet ist, und einen Aktor, der ausgelegt ist, um die Reibkupplung sowie die binäre Kupplung einzurücken.
Gemäß einem nochmals anderen Aspekt, der mit anderen hierin beschriebenen Aspekten kombiniert oder separat von diesen sein kann, ist ein Getriebe vorgesehen, das ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, ein Trägerelement und ein Hohlrad aufweisen, drei Verbindungselemente, und sechs Drehmomentübertragungsmechanismen umfasst. Das Eingangselement ist ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden. Das Ausgangselement ist ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbunden.
Das erste Verbindungselement verbindet das Trägerelement des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes. Das zweite Verbindungselement verbindet das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes. Das dritte Verbindungselement verbindet das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Trägerelement des dritten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes.
Der erste Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und das Eingangselement mit dem Trägerelement des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Trägerelement des ersten Planetenradsatzes und das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes mit dem Trägerelement des vierten Planetenradsatzes zu verbinden. Der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Trägerelement des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Der fünfte Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden. Der sechste Drehmomentübertragungsmechanismus ist selektiv einrückbar, um das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes und das Trägerelement des dritten Planetenradsatzes mit einem der Folgenden zu verbinden: a) dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes; oder b) dem Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar, um eine Mehrzahl von Vorwärtsdrehzahlverhältnissen und zumindest ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen. Der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus umfasst eine binäre Kupplung, eine Reibkupplung, die parallel und benachbart zu der binären Kupplung angeordnet ist, und einen Aktor, der ausgelegt ist, um die Reibkupplung sowie die binäre Kupplung einzurücken. Die Reibkupplung ist zwischen der binären Kupplung und dem Aktor angeordnet. Die Reibkupplung weist eine Reibkupplungs-Gegenplatte auf, gegen die die Reibkupplung angelegt wird. Die Reibkupplungs-Gegenplatte ist ausgelegt, um selektiv Druck auf die binäre Kupplung auszuüben. Der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus umfasst auch ein Vorspannelement und eine Binärkupplungs-Gegenplatte. Das Vorspannelement ist ausgelegt, um die Reibkupplungs-Gegenplatte von der binären Kupplung weg vorzuspannen, wobei das Vorspannelement zwischen der Reibkupplungs-Gegenplatte und der Binärkupplungs-Gegenplatte angeordnet ist. Die Reibkupplungs-Gegenplatte ist ausgelegt, um das Vorspannelement derart zu komprimieren, dass, wenn das Vorspannelement in eine eingerückte Stellung komprimiert wird. Die Reibkupplungs-Gegenplatte mit der binären Kupplung in Eingriff steht.
Die binäre Kupplung weist eine erste Hälfte mit einem ersten Satz Zähnen und eine zweite Hälfte mit einem zweiten Satz Zähnen auf. Die erste Hälfte ist ausgelegt, um mit dem vierten Verbindungselement zu rotieren, und die zweite Hälfte ist ausgelegt, um mit dem ersten Verbindungselement zu rotieren. Die Reibkupplung weist zumindest eine erste Kupplungsplatte und zumindest eine zweite Kupplungsplatte auf; wobei die erste Kupplungsplatte ausgelegt ist, um mit dem vierten Verbindungselement zu rotieren, und die zweite Kupplungsplatte ausgelegt ist, um mit dem ersten Verbindungselement zu rotieren.
Das Getriebe ist ausgelegt, um einen ersten Druck auf den Aktor auszuüben, so dass, wenn der erste Druck auf den Aktor ausgeübt wird, die Reibkupplung eingerückt wird, während die binäre Kupplung ausgerückt bleibt. Das Getriebe ist ferner ausgelegt, um einen zweiten Druck auf den Aktor auszuüben, so dass, wenn der zweite Druck auf den Aktor ausgeübt wird, die binäre Kupplung eingerückt wird. Der zweite Druck ist höher als der erste Druck.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gleiche Bezugszeichen auf die gleiche Komponente, das gleiche Element oder das gleiche Merkmal verweisen.
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1 ist ein Hebeldiagramm einer Ausführungsform eines Elfganggetriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Diagrammdarstellung einer Ausführungsform eines Elfganggetriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine Wahrheitstabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungselemente in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse der in den 1 und 2 veranschaulichten Getriebe darstellt;
4A, 4B, 5A, 5B, 6A und 6B sind Diagrammdarstellungen einer Abwandlung von Verbindungen der dritten Kupplung 28 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und
7 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Drehmomentübertragungsmechanismus eines Getriebes der 1, 2, 4A, 4B, 5A, 5B, 6A und/oder 6B gemäß den Prinzipien der vorliegende Offenbarung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken.
Zu Beginn ist festzustellen, dass die Ausführungsformen des Elfgang-Automatikgetriebes der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von permanenten mechanischen Verbindungen zwischen den Elementen der vier Planetenradsätze aufweisen. So wie es hierin verwendet wird, bezieht sich Kopplung oder Verbindung auf eine direkte, ständige und permanente Kopplung oder Verbindung, zum Beispiel durch ein starres Element oder eine starre Welle, zwischen Elementen. Eine selektive Kopplung oder Verbindung andererseits bezieht sich auf eine selektive Kopplung durch eine Kupplung oder Bremse, wobei die Kupplung oder Bremse eingerückt und ausgerückt werden kann, so dass, wenn sie eingerückt ist, die selektiv gekoppelten oder verbundenen Elemente gemeinsam rotieren, jedoch wenn sie ausgerückt ist, die selektiv gekoppelten oder verbundenen Elemente frei sind, unabhängig zu rotieren.
In einer Ausführungsform ist eine zweite Komponente oder ein zweites Element eines ersten Planetenradsatzes permanent mit einer ersten Komponente oder einem ersten Element eines dritten Planetenradsatzes gekoppelt. Eine dritte Komponente oder ein drittes Element des ersten Planetenradsatzes ist permanent mit einer zweiten Komponente oder Element eines zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. Eine erste Komponente oder ein erstes Element des zweiten Planetenradsatzes ist permanent mit einer zweiten Komponente oder einem zweiten Element eines dritten Planetenradsatzes und mit einer dritten Komponente oder einem dritten Element eines vierten Planetenradsatzes gekoppelt.
Nun unter Bezugnahme auf 1 ist eine Ausführungsform eines Elfganggetriebes 10 in einem Hebeldiagrammformat veranschaulicht. Ein Hebeldiagramm ist eine schematische Darstellung der Komponenten einer mechanischen Einrichtung, wie eines Automatikgetriebes. Jeder einzelne Hebel stellt einen Planetenradsatz dar, wobei die drei grundlegenden mechanischen Komponenten des Planetengetriebes jeweils durch einen Knoten dargestellt sind. Daher enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für den Planetenradträger und einen für das Hohlrad. In manchen Fällen können zwei Hebel zu einem einzigen Hebel, der mehr als drei Knoten (in der Regel vier Knoten) aufweist, kombiniert sein. Wenn zum Beispiel zwei Knoten an zwei unterschiedlichen Hebeln durch eine feste Verbindung verbunden sind, können sie als ein einziger Knoten an einem einzigen Hebel dargestellt werden. Die relative Länge zwischen den Knoten jedes Hebels kann dazu verwendet werden, jeweils das Hohlrad/Sonnenrad-Verhältnis jedes entsprechenden Zahnradsatzes darzustellen. Diese Hebelverhältnisse werden wiederum dazu verwendet, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes zu verändern, um geeignete Verhältnisse und eine geeignete Verhältnisprogression zu erreichen. Mechanische Kopplungen oder Verbindungen zwischen den Knoten der verschiedenen Planetenradsätze sind durch dünne, horizontale Linien veranschaulicht, und Drehmomentübertragungseinrichtungen, wie Kupplungen und Bremsen, sind als ineinander greifende Finger dargestellt. Eine weitergehende Erläuterung des Formats, Zwecks und der Verwendung von Hebeldiagrammen ist in SAE Paper 810102 "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis" von Benford und Leising zu finden, die hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
Das Getriebe 10 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 12, einen ersten Planetenradsatz 14, einen zweiten Planetenradsatz 16, einen dritten Planetenradsatz 18, einen vierten Planetenradsatz 20 und eine Ausgangswelle oder ein Ausgangselement 22. In dem Hebeldiagramm von 1 weist der erste Planetenradsatz 14 drei Knoten auf: einen ersten Knoten 14A, einen zweiten Knoten 14B und einen dritten Knoten 14C. Der zweite Planetenradsatz 16 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 16A, einen zweiten Knoten 16B und einen dritten Knoten 16C. Der dritte Planetenradsatz 18 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 18A, einen zweiten Knoten 18B und einen dritten Knoten 18C. Der vierte Planetenradsatz 20 weist drei Knoten auf: einen ersten Knoten 20A, einen zweite Knoten 20B und einen dritten Knoten 20C.
Das Eingangselement 12 ist ständig mit dem ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 gekoppelt. Das Ausgangselement 22 ist ständig mit dem ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.
Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der dritte Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Der erste Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem dritten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 und dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.
Eine erste Kupplung 24 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20. Eine zweite Kupplung 26 verbindet den zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 und den ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20. Eine dritte Kupplung 28 verbindet den dritten Knoten 14C des ersten Planetenradsatzes 14 und den zweiten Knoten 16B des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16.
Eine erste Bremse 32 verbindet den zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50. Eine zweite Bremse 34 verbindet den dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50. Eine dritte Bremse 36 verbindet den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50.
Nun unter Bezugnahme auf 2 stellt ein Prinzipdiagramm ein schematisches Layout einer Ausführungsform des Elfganggetriebes 10 gemäß einer Form der vorliegenden Erfindung dar. In 2 wird die Nummerierung aus dem Hebeldiagramm von 1 übernommen. Die Kupplungen und Kopplungen sind entsprechend dargestellt, wohingegen die Knoten der Planetenradsätze nun als Komponenten von Planetenradsätzen, wie Sonnenräder, Hohlräder, Planetenräder und Planetenradträger, erscheinen.
Zum Beispiel umfasst der erste Planetenradsatz 14 ein Sonnenradelement 14A, ein Hohlradelement 14B und ein Planetenradträgerelement 14C, das einen Satz Planetenräder 14D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 verbunden. Das Hohlradelement 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Planetenträgerelement 14B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Der Satz Planetenräder 14D ist derart konfiguriert, dass ein jedes mit sowohl dem Sonnenradelement 14A als auch dem Hohlradelement 14C kämmt.
Der zweite Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenradelement 16C, ein Hohlradelement 16A und ein Planetenradträgerelement 16B, das einen Satz Planetenräder 16D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 46 verbunden. Das Hohlradelement 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 48 und einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 52 verbunden. Das Planetenträgerelement 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Welle oder dem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Die Planetenräder 16D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Hohlradelement 16A als auch dem Sonnenradelement 16C zu kämmen.
Der dritte Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenradelement 18C, ein Hohlradelement 18A und ein Planetenradträgerelement 18B, das einen Satz Planetenräder 18D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 54 verbunden. Das Planetenträgerelement 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit der sechsten Welle oder dem sechsten Verbindungselement 52 und einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 56 verbunden. Das Hohlradelement 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Die Planetenräder 18D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 18C als auch dem Hohlradelement 18A zu kämmen.
Der vierte Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenradelement 20C, ein Hohlradelement 20A und ein Planetenradträgerelement 20B, das einen Satz Planetenräder 20D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenradelement 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit der siebten Welle oder dem siebten Verbindungselement 56 verbunden. Das Hohlradelement 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 22 verbunden. Das Planetenradträgerelement 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 58 und einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement 60 verbunden. Die Planetenräder 20D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenradelement 20C als auch dem Hohlradelement 20A zu kämmen.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 ist ständig mit einer Antriebsquelle, wie etwa einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) oder einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt), verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 ist ständig mit einem anderen Ausgang, wie etwa der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (nicht gezeigt), verbunden.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen, die die erste, zweite und dritte Kupplung 24, 26, 28 und die erste, zweite und dritte Bremse 32, 34 und 36 umfassen, sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente 42, 44, 46, 48, 52, 54, 56, 58 und 60 der Planetenradsätze 14, 16, 18, 20 und des Gehäuses 50.
Zum Beispiel ist die erste Kupplung 24 selektiv einrückbar, um die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 mit der achten Welle oder dem achten Verbindungselement 58 zu verbinden. Die zweite Kupplung 26 ist selektiv einrückbar, um die zweite Welle oder das zweite Verbindungselement 44 mit der achten Welle oder dem achten Verbindungselement 58 zu verbinden. Die dritte Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um die vierte Welle oder das vierte Verbindungselement 48 mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 46 zu verbinden.
Die erste Bremse 32 ist selektiv einrückbar, um die neunte Welle oder das neunte Verbindungselement 60 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 60 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die zweite Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die dritte Bremse 36 ist selektiv einrückbar, um die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 46 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die Komponenten der Planetenradsätze wiederum, die mit jedem der Verbindungselemente verbunden sind, sind ebenfalls entsprechend verbunden oder eingeschränkt.
Nun wird unter Bezugnahme auf 2 und 3 die Arbeitsweise der Ausführungsform des Elfganggetriebes 10 beschrieben. Es ist festzustellen, dass das Getriebe 10 in der Lage ist, Drehmoment von der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 auf die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 in elf oder mehr Vorwärtsdrehzahl- bzw. Drehmomentverhältnissen und zumindest einem Rückwärtsdrehzahl- oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahlverhältnis oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis (Gang) wird durch Einrückung von einem oder mehreren der Drehmomentübertragungsmechanismen (d. h. erste Kupplung 24, zweite Kupplung 26, dritte Kupplung 28, erste Bremse 32, zweite Bremse 34 und dritte Bremse 36) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird.
3 ist eine Wahrheitstabelle, die die verschiedenen Kombinationen von Drehmomentübertragungsmechanismen darstellt, die aktiviert oder eingerückt werden, um die verschiedenen Gangzustände zu erreichen. Ein ”X” in dem Kasten bedeutet, dass die besondere Kupplung oder Bremse eingerückt ist, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. Ein ”O” in dem Kasten bedeutet, dass eine besondere Kupplung oder Bremse eingerückt ist, aber kein Drehmoment transportiert (in 3 sind keine ”O”s vorhanden). Tatsächliche numerische Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangzustände sind ebenfalls dargestellt, obwohl festzustellen ist, dass diese Zahlenwerte nur beispielhaft sind und dass sie über beträchtliche Bereiche eingestellt werden können, um sich verschiedenen Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10 anzupassen. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
Um zum Beispiel einen Rückwärtsgang herzustellen, werden die dritte Kupplung 28, die erste Bremse 32 und die zweite Bremse 34 eingerückt oder aktiviert. Die dritte Kupplung 28 verbindet die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 48. Die erste Bremse 32 verbindet die neunte Welle oder das neunte Verbindungselement 60 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 60 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Trägerelements 20B relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt. Die zweite Bremse 34 verbindet die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Sonnenrads 18C relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt. Gleichermaßen werden beispielsweise elf Vorwärtsübersetzungsverhältnisse durch unterschiedliche Kombinationen einer Kupplungs- und Bremseneinrückung erreicht, wie es in 3 gezeigt ist.
Ferner zieht die vorliegende Offenbarung in Betracht, dass zumindest ein zusätzlicher Rückwärtsgang (RW2) durch das Getriebe der 1 und 2 erreichbar ist. Wie es in 3 gezeigt ist, wird durch selektive Aktivierung oder Einrückung der ersten Bremse 32, der zweiten Bremse 34 und der dritten Bremse 36 ein zweites Rückwärtsübersetzungsverhältnis erreicht. Die erste Bremse 32 verbindet die neunte Welle oder das neunte Verbindungselement 60 mit dem feststehenden Element oder Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 60 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Trägerelements 20B relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt. Die zweite Bremse 34 verbindet die sechste Welle oder das sechste Verbindungselement 54 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 54 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Sonnenrads 18C relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt. Die dritte Bremse 36 verbindet die dritte Welle oder das dritte Verbindungselement 46 mit dem feststehenden Element oder dem Getriebegehäuse 50, um eine Rotation des Elements 46 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken, was eine Rotation des Sonnenrads 16C relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einschränkt.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und der Gangzustände der Elfgangausführungsform des Getriebes 10 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und dass zweitens während Gangschaltvorgängen, d. h. Wechseln des Gangzustands, zwischen zumindest benachbarten Gangzuständen, eine in beiden Gangzuständen eingerückte oder aktivierte Kupplung eingerückt oder aktiviert bleiben wird.
Zusätzlich zieht die vorliegende Offenbarung mehrere Verbindungen für die dritte Kupplung 28 in Betracht, wie es in den 4A, 4B, 5A, 5B, 6A und 6B dargestellt ist.
Nun unter Bezugnahme auf 7 wird die zweite Kupplung 26 des Getriebes 10 der 1 oder 2 oder der Abwandlungen der 4A, 4B, 5A, 5B, 6A oder 6B, ausführlicher beschrieben. Die zweite Kupplung 26 ist eine rotierende Kupplung, die eine verlustarme binäre Kupplung 70 und eine Reibkupplung 72 umfasst. Die binäre Kupplung 70 ist parallel und benachbart zu der Reibkupplung 72 angeordnet.
Die verlustarme binäre Kupplung 70 ist eine Kupplung vom Ein/Aus-Typ, wie etwa eine Klauenkupplung, die in der Lage sein kann, nach voller Einrückung hohe Drehmomentniveaus zu transportieren. Zum Beispiel kann die binäre Kupplung 70 eine Klauenkupplung sein, die eine erste Hälfte 74 mit einem ersten Satz Zähnen 76, der sich von der ersten Hälfte 74 erstreckt, und eine zweite Hälfte 78 mit einem zweiten Satz Zähnen 80, der sich von der zweiten Hälfte 78 erstreckt, aufweist. In jedem Satz Zähne 76, 80 sind Nuten gebildet, die die Zähne 76, 80 trennen. Der erste und zweite Satz Zähne 76, 80 und die Nuten können selektiv miteinander in Eingriff gebracht werden, um die binäre Kupplung 70 einzurücken. Somit kann die binäre Kupplung 70 zwei Hälften 74, 78 mit gegenüberliegenden Zähnen 76, 80 und Nuten aufweisen, und zwar die erste Hälfte 74, die mit einem äußeren Element 82 oder einem anderen Element verbunden ist, und die zweite Hälfte 78, die mit einer inneren Kupplungsnabe 84 oder einem anderen Element verbunden ist. Die binäre Kupplung 70 steht nicht durch Reibung sondern durch Formschluss und Kämmung der Zähne 76, 80 und Nuten der Hälften 74, 78 der binären Kupplung 70 in Eingriff. Die binäre Kupplung 70 kann nahe bei Null liegende oder vernachlässigbare Umlaufverluste aufweisen; daher kann die binäre Kupplung 70 eine Kupplung hoher Kapazität ohne Nachgiebigkeit und mit null oder vernachlässigbarem Schlupf sein.
Die Reibkupplung 72 der zweiten Kupplung 26 kann eine Reibkupplung niedriger Kapazität sein, die jede gewünschte Zahl von ineinandergreifenden Kupplungsplatten 86, 88 aufweisen kann, die Reibscheiben sein können. Zum Beispiel kann die Reibkupplung 72 eine, zwei oder mehr ineinandergreifende Kupplungsplatten 86, 88 aufweisen. Die Reibkupplungsplatten 86, 88 können Schlupfen aufweisen, wenn sie angelegt werden, was für einen geschmeidigen Schaltübergang sorgt.
In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst die Reibkupplung 72 eine erste Kupplungsplatte 86, die benachbart zu einer zweiten Kupplungsplatte 88 angeordnet ist. Die erste Kupplungsplatte 86 ist an dem äußeren Element 82 gleitend kerbverzahnt, so dass die erste Kupplungsplatte 86 mit dem äußeren Element 82 rotiert, jedoch axial entlang einer Gleitkerbverzahnung 90 gleiten kann, die zwischen der ersten Kupplungsplatte 86 und dem äußeren Element 82 gebildet ist. Die Gleitkerbverzahnung 90 umfasst Zähne und Nuten, die in axialer Richtung (von links nach rechts in 7) verlaufen, so dass Zähne und Nuten, die in dem äußeren Element 82 gebildet sind, mit Zähnen und Nuten, die in der ersten Kupplungsplatte 86 gebildet sind, gleitend verbunden sind. Alternativ kann die erste Kupplungsplatte 86 starr mit dem äußeren Element 82 verbunden sein, so dass die erste Kupplungsplatte 86 nicht entlang der Gleitkerbverzahnung 90 gleitet oder sich in irgendeiner anderen Richtung bewegt.
Die zweite Kupplungsplatte 88 ist gleitend mit der inneren Kupplungsnabe 84 kerbverzahnt, so dass die zweite Kupplungsplatte 88 mit der inneren Kupplungsnabe 84 rotiert, aber axial entlang einer Gleitkerbverzahnung 92, die zwischen der zweiten Kupplungsplatte 88 und der inneren Kupplungsnabe 84 gebildet ist, gleiten kann. Die Gleitkerbverzahnung 92 umfasst Zähne und Nuten, die in axialer Richtung (von links nach rechts in 7) verlaufen, so dass Zähne und Nuten, die in der inneren Kupplungsnabe 84 gebildet sind, mit Zähnen und Nuten, die in der zweiten Kupplungsplatte 88 gebildet sind, gleitend verbunden sind. Alternativ kann die zweite Kupplungsplatte 88 starr mit der inneren Kupplungsnabe 84 verbunden sein, so dass die zweite Kupplungsplatte 88 nicht entlang der Gleitkerbverzahnung 92 gleitet oder sich in irgendeiner anderen Richtung bewegt.
Eine oder mehrere der Reibkupplungsplatten 86, 88 kann/können Reibmaterial 87 aufweisen, das auf einer Fläche der Kupplungsplatte 86, 88 angeordnet ist, falls dies erwünscht ist. In der veranschaulichten Ausführungsform weist die zweite Kupplungsplatte 88 Reibmaterial 87 auf, das auf ihren beiden Stirnseiten angeordnet ist.
Eine Reibkupplungs-Gegenplatte 94 ist benachbart zu der zweiten Kupplungsplatte 88 angeordnet. Die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 ist an dem äußeren Element 82 gleitend kerbverzahnt, so dass die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 mit dem äußeren Element 82 rotiert, aber axial entlang einer Gleitkerbverzahnung 96 gleiten kann. Die Gleitkerbverzahnung 96 umfasst Zähne und Nuten, die in axialer Richtung (von links nach rechts in 7) verlaufen, so dass Zähne und Nuten, die in dem äußeren Element 82 gebildet sind, mit Zähnen und Nuten, die in der ersten Reibkupplungs-Gegenplatte 94 gebildet sind, gleitend verbunden sind.
Die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 wirkt als eine Anlegeplatte für die binäre Kupplung 70. Eine Feder 98, wie etwa eine Schraubenfeder, ist zwischen der Reibkupplungs-Gegenplatte 94 und einer Binärkupplungs-Gegenplatte 100 angeordnet. Die Binärkupplungs-Gegenplatte 100 ist in dieser Ausführungsform mit dem äußeren Element 82 verbunden. Ein rotierender Kolben 102 ist bewegbar mit dem äußeren Element 82 verbunden; der Kolben 102 rotiert mit dem äußeren Element 82, jedoch ist der Kolben 102 ausgelegt, um sich axial entlang einer Gleitkerbverzahnung 104 in dem äußeren Element 82 zu bewegen. Alternativ kann sich der Kolben 102 axial mit Bezug auf das äußere Element 82 in irgendeiner anderen erwünschten Weise bewegen, und der Kolben 102 muss nicht notwendigerweise eine Verbindung mittels Gleitkerbverzahnung 104 mit dem äußeren Element 82 aufweisen.
Wenn der Kolben 102 angelegt wird, berührt der Kolben 102 die erste Kupplungsplatte 86 der Reibkupplung 72 und komprimiert die erste Kupplungsplatte 86 in die zweite Kupplungsplatte 88. Der Kolben schiebt weiter beide Kupplungsplatten 86, 88 gegen die Reibkupplungs-Gegenplatte 94. Dies führt zu einer Synchronisierung der Bewegung des äußeren Elements 82 und der inneren Kupplungsnabe 84. Mit anderen Worten, wenn die Kupplungsplatten 86, 88 der Reibkupplung 72 eingerückt sind, rotieren das äußere Element 82 und die innere Kupplungsnabe 84 gemeinsam.
Nachdem die Reibkupplung 72 eingerückt ist, kann zusätzliche Kraft auf den Kolben 102 ausgeübt werden, um die Reibkupplungsplatten 86, 88 axial weiter entlang der Gleitkerbverzahnungen 90, 92, 96 zu schieben und die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 axial entlang der Gleitkerbverzahnung 96 (nach links, in der Orientierung von 7) zu bewegen. Dementsprechend ist der Kolben 102 betreibbar, um die Reibkupplungsplatten 86, 88 und die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 in die Feder 98 zu schieben und die Feder 98 mit den Kupplungsplatten 86, 88 und der Reibkupplungs-Gegenplatte 94 zu komprimieren. Der Kolben 102 ist betreibbar, um die Kupplungsplatten 86, 88, die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 und die Feder 98 gegen die Binärkupplungs-Gegenplatte 100 zu pressen.
Wenn der Kolben 102 die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 axial entlang der Gleitkerbverzahnung 96 bewegt, schiebt die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 die zweite Hälfte 78 der binären Kupplung 70 in Kontakt mit der ersten Hälfte 74 der binären Kupplung 70. Bevor die Hälften 74, 78 der binären Kupplung eingerückt sind, wird die Reibkupplung 72 eingerückt und daher rotieren das äußere Element 82 und die innere Kupplungsnabe 84 gemeinsam, wenn die Hälften 74, 78 der binären Kupplung eingerückt sind. Mit anderen Worten ist der Kolben 102 betreibbar, um die erste Reibkupplung 72 einzurücken, bevor die binäre Kupplung 70 eingerückt wird. Dementsprechend können der erste Satz Zähne und Nuten 76 und der zweite Satz Zähne und Nuten 80 geschmeidig in Eingriff gelangen, da beide Hälften 74, 78 der binären Kupplung 70 gemeinsam rotieren, wenn die Hälften 74, 78 eingerückt werden.
Um die zweite Kupplung 26 einzurücken, werden die Reibkupplung 72 sowie die binäre Kupplung 70 eingerückt. Ein erster geregelter Kupplungsdruck wird auf den Kolben 102 ausgeübt, um die Reibkupplung 72 alleine einzurücken, während die binäre Kupplung 70 ausgerückt bleibt. Somit wird eine synchronisierende Last auf die Reibkupplung 72 ausgeübt, was die innere Kupplungsnabe 84 und das äußere Element 82 zur Rotation zusammenbringt. Sobald die Drehzahl über die Hälften 74, 78 der binären Kupplung unter einem vorbestimmten Schwellenwert (oder Null) liegt, wird ein erhöhter Betrag an Druck auf den Kolben 102 ausgeübt, um die Feder 98 zu komprimieren und die Hälften 74, 78 der Klauenkupplung in Eingriff zu bringen.
Mit der veranschaulichten Konfiguration aus den parallelen Kupplungen 70, 72 der zweiten Kupplung 26, kann die Reibkupplung 72 bemessen sein, um eine niedriges Drehmoment zu transportieren oder eine niedrige Drehmomentkapazität zu besitzen. Die Reibkupplung 72 muss nicht für eine hohe Drehmomentkapazität bemessen sein, weil die binäre Kupplung 70 eine hohe Drehmomentkapazität aufweist. Die Reibkupplung 72 in der parallelen Anordnung von 7 bewirkt, dass die binäre Kupplung 70 eingerückt wird, wenn die Hälften 74, 78 der binären Kupplung gemeinsam rotieren, und daher kann die binäre Kupplung 70 geschmeidig eingerückt werden, selbst während das äußere Element 82 und die innere Kupplungsnabe 84 rotieren, weil das äußere Element 82 und die innere Kupplungsnabe 84 gemeinsam rotieren, wenn die binäre Kupplung 70 eingerückt ist. Somit werden die gegenüberliegenden Flächen der Kupplungshälften 74, 78 ohne ein abruptes Gefühl eines schwergängigen Schaltens, das Fahrzeuginsassen wahrnehmen würden, eingerückt.
Die Feder 98 wendet eine Kraft auf die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 auf. Wenn dementsprechend der Kolben 102 sich nach rechts zurück (in der Orientierung von 7) bewegt, dehnt sich die Feder 98 aus und bewegt die Reibkupplungs-Gegenplatte 94 von der zweiten Hälfte 78 der binären Kupplung 70 weg, um die Hälften 74, 78 der binären Kupplung außer Eingriff zu bringen.
Die zweite Kupplung 26 ist in dem Leistungsfluss in dem Getriebe 10 in der Lage platziert, die oben in den 1 und 2 erläutert ist. Dementsprechend ist die innere Kupplungsnabe 84 mit entweder dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 oder dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 verbunden, und das äußere Element 82 ist mit entweder dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 oder dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 verbunden. In der veranschaulichten Ausführungsform von 7 ist das äußere Element 82 mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 und dem zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 verbunden und die innere Kupplungsnabe 84 ist mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 verbunden. Somit sind die erste Hälfte 74 der binären Kupplung 70 und die erste Kupplungsplatte 86 mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 und dem zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 verbunden, und die zweite Hälfte 78 der binären Kupplung 70 und die zweite Kupplungsplatte 88 sind mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 verbunden. Wenn dementsprechend die zweite Kupplung 26 eingerückt ist, verbindet sie den zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 und den ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 zur gemeinsamen Rotation miteinander.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, sollen im Umfang der Erfindung liegen. Zum Beispiel kann die zweite Kupplung 26, die eine Reibkupplung 72 und eine binäre Kupplung 70 aufweist, als eine der anderen hierin beschriebenen Kupplungen oder Bremsen verwendet werden. Derartige Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung vom Gedanken und Umfang der Erfindung anzusehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

SAE Paper 810102 ”The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis” von Benford und Leising [0027]

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe zum selektiven Übertragen von Drehmoment zwischen einem ersten Element und einem zweitem Element, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung umfasst: eine binäre Kupplung; eine Reibkupplung, die parallel zu der binären Kupplung angeordnet ist; und einen Aktor, der ausgelegt ist, um die Reibkupplung sowie die binäre Kupplung einzurücken.
Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe nach Anspruch 1, die ferner ein Reibkupplungs-Gegenplatte umfasst, die gegen die Reibkupplung wirken gelassen wird, wobei die Reibkupplungs-Gegenplatte ausgelegt ist, um selektiv Druck auf die binäre Kupplung auszuüben.
Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe nach Anspruch 2, die ferner ein Vorspannelement und eine Binärkupplungs-Gegenplatte umfasst, wobei das Vorspannelement ausgelegt ist, um die Reibkupplungs-Gegenplatte von der binären Kupplung weg vorzuspannen.
Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe nach Anspruch 3, wobei das Vorspannelement zwischen der Reibkupplungs-Gegenplatte und der Binärkupplungs-Gegenplatte angeordnet ist, wobei die Reibkupplungs-Gegenplatte ausgelegt ist, um das Vorspannelement zu komprimieren, so dass, wenn das Vorspannelement in eine eingerückte Stellung komprimiert ist, die Reibkupplungs-Gegenplatte mit der binären Kupplung in Eingriff steht.
Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe nach Anspruch 4, wobei die binäre Kupplung benachbart zu der Reibkupplung angeordnet ist, wobei die Reibkupplung zwischen der binären Kupplung und dem Aktor angeordnet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe nach Anspruch 5, wobei die binäre Kupplung eine Klauenkupplung ist.
Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe nach Anspruch 6, wobei die binäre Kupplung eine erste Hälfte mit einem ersten Satz Zähnen und eine zweite Hälfte mit einem zweiten Satz Zähnen aufweist, wobei die erste Hälfte ausgelegt ist, um mit dem ersten Element zu rotieren, und die zweite Hälfte ausgelegt ist, um mit dem zweiten Element zu rotieren, und wobei die Reibung zumindest eine erste Kupplungsplatte und zumindest eine zweite Kupplungsplatte aufweist, wobei die erste Kupplungsplatte ausgelegt ist, um mit dem ersten Element zu rotieren, und die zweite Kupplungsplatte ausgelegt ist, um mit dem zweiten Element zu rotieren.
Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe ausgelegt ist, um einen ersten Druck auf den Aktor auszuüben, so dass, wenn der erste Druck auf den Aktor ausgeübt wird, die Reibkupplung eingerückt wird, während die binäre Kupplung ausgerückt bleibt, und wobei die Drehmomentübertragungseinrichtungs-Baugruppe ausgelegt ist, um einen zweiten Druck auf den Aktor auszuüben, so dass, wenn der zweite Druck auf den Aktor ausgeübt wird, die binäre Kupplung eingerückt wird, wobei der zweite Druck höher als der erste Druck ist.
Getriebe, umfassend: ein Eingangselement; ein Ausgangselement; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, die jeweils ein Sonnenrad, ein Trägerelement und ein Hohlrad aufweisen, wobei das Eingangselement ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, und wobei das Ausgangselement ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das Trägerelement des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Trägerelement des dritten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindet; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und das Eingangselement mit dem Trägerelement des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement des ersten Planetenradsatzes und das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes mit dem Trägerelement des vierten Planetenradsatzes zu verbinden; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Trägerelement des vierten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden; einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu verbinden; und einen sechsten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes und das Trägerelement des dritten Planetenradsatzes mit einem der Folgenden zu verbinden: a) dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und b) dem Trägerelement des zweiten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von zumindest dreien einrückbar sind, um eine Mehrzahl von Vorwärtsdrehzahlverhältnissen und zumindest ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen, wobei der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus eine binäre Kupplung, eine Reibkupplung, die parallel und benachbart zu der binären Kupplung angeordnet ist, und einen Aktor umfasst, der ausgelegt ist, um die Reibkupplung und die binäre Kupplung einzurücken, wobei die Reibkupplung zwischen der binären Kupplung und dem Aktor angeordnet ist, die Reibkupplung eine Reibkupplungs-Gegenplatte aufweist, gegen die die Reibkupplung angelegt wird, und die Reibkupplungs-Gegenplatte ausgelegt ist, um selektiv Druck auf die binäre Kupplung auszuüben, wobei der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus ein Vorspannelement und eine Binärkupplungs-Gegenplatte umfasst, wobei das Vorspannelement ausgelegt ist, um die Reibkupplungs-Gegenplatte von der binären Kupplung weg vorzuspannen, wobei das Vorspannelement zwischen der Reibkupplungs-Gegenplatte und der Binärkupplungs-Gegenplatte angeordnet ist und die Reibkupplungs-Gegenplatte ausgelegt ist, um das Vorspannelement zu komprimieren, so dass, wenn das Vorspannelement in eine eingerückte Stellung komprimiert ist, die Reibkupplungs-Gegenplatte mit der binären Kupplung in Eingriff steht. wobei die binäre Kupplung eine erste Hälfte mit einem ersten Satz Zähnen und eine zweite Hälfte mit einem zweiten Satz Zähnen aufweist, wobei die erste Hälfte ausgelegt ist, um mit dem vierten Verbindungselement zu rotieren, und die zweite Hälfte ausgelegt ist, um mit dem ersten Verbindungselement zu rotieren, und wobei die Reibkupplung zumindest eine erste Kupplungsplatte und zumindest eine zweite Kupplungsplatte aufweist, wobei die erste Kupplungsplatte ausgelegt ist, um mit dem vierten Verbindungselement zu rotieren, und die zweite Kupplungsplatte ausgelegt ist, um mit dem ersten Verbindungselement zu rotieren, und wobei das Getriebe ausgelegt ist, um einen ersten Druck auf den Aktor auszuüben, so dass, wenn der erste Druck auf den Aktor ausgeübt wird, die Reibkupplung eingerückt wird, während die binäre Kupplung ausgerückt bleibt, und das Getriebe ausgelegt ist, um einen zweiten Druck auf den Aktor auszuüben, so dass, wenn der zweite Druck auf den Aktor ausgeübt wird, die binäre Kupplung eingerückt wird, wobei der zweite Druck höher als der erste Druck ist.