DE102013214619A1

DE102013214619A1 - Transmission for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102013214619A1
Application number: DE201310214619
Authority: DE
Inventors: Stefan Beck; Christian SIBLA
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-01-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere Mehrstufengetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, zumindest vier Planetenradsätze, wobei die Planentenradsätze jeweils ein Sonnenrad, zumindest einen Planeten, einen Planetenträger und ein Hohlrad umfassen, sowie mehrere Schaltelemente in Form von zumindest vier Kupplungen und zumindest zwei Bremsen, wobei Sonnenräder zumindest zweier Planetenradsätze, insbesondere die Sonnenräder des ersten und zweiten Planetenradsatzes, über die erste Bremse mit dem Gehäuse verbindbar sind und wobei das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes über die zweite Bremse mit dem Gehäuse verbindbar ist und wobei der Steg des ersten Plantetenradsatzes über die zweite Kupplung mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist und wobei das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes über die dritte Kupplung mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbindbar ist und wobei das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes über die erste Kupplung mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindbar ist und wobei das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes über die vierte Kupplung mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindbar ist. The invention relates to a transmission, in particular multi-speed transmission, for a motor vehicle, comprising a housing, a drive shaft, an output shaft, at least four planetary gear sets, wherein the Planentenradsätze each comprise a sun gear, at least one planet, a planet carrier and a ring gear, and a plurality of switching elements in shape at least four clutches and at least two brakes, wherein sun gears of at least two planetary gear sets, in particular the sun gears of the first and second planetary gear sets are connectable to the housing via the first brake and wherein the ring gear of the first planetary gear set is connectable to the housing via the second brake and wherein the web of the first planetary gear set via the second clutch to the ring gear of the second planetary gear set is connectable and wherein the ring gear of the second planetary gear set via the third clutch to the sun gear of the third planetary gear set is connectable and wherein the Hohlra d of the third planetary gear set via the first clutch to the sun gear of the fourth planetary gear set is connectable and wherein the sun gear of the third planetary gear set via the fourth clutch to the sun gear of the fourth planetary gear set is connectable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere Mehrstufengetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, zumindest vier Planetenradsätze, wobei die Planentenradsätze jeweils ein Sonnenrad, zumindest einen Planeten, einen Planetenträger und ein Hohlrad umfassen, sowie mehrere Schaltelemente in Form von zumindest vier Kupplungen und zumindest zwei Bremsen. The invention relates to a transmission, in particular multi-speed transmission, for a motor vehicle, comprising a housing, a drive shaft, an output shaft, at least four planetary gear sets, wherein the Planentenradsätze each comprise a sun gear, at least one planet, a planet carrier and a ring gear, and a plurality of switching elements in shape of at least four clutches and at least two brakes.

Derartige Getriebe sind beispielsweise aus der WO 2012/052284 A1 bekannt. In der WO 2012/052284 A1 ist ein Mehrstufengetriebe mit sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang gezeigt, welches vier Planetenradsätze, sieben drehbare Wellen und fünf Schaltelemente umfasst, wobei das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit der sechsten Welle verbunden ist, die über eine erste Bremse an das Gehäuse des Getriebes ankoppelbar ist, wobei der Steg des ersten Planetenradsatzes mit der fünften Welle verbunden ist, die mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden und über eine zweite Bremse an das Gehäuse ankoppelbar ist, wobei die Antriebswelle mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbunden und über eine Kupplung mit der mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbundenen siebten Welle lösbar verbindbar ist, wobei die vierte Welle mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbunden und über eine dritte Bremse an das Gehäuse ankoppelbar ist, wobei die Abtriebswelle mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes und dem Steg des vierten Planetenradsatzes verbunden ist und wobei das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes mit der dritten Welle verbunden ist, die über eine vierte Bremse an das Gehäuse ankoppelbar ist. Such transmissions are for example from the WO 2012/052284 A1 known. In the WO 2012/052284 A1 is shown a multi-speed transmission with six forward gears and one reverse gear, which comprises four planetary gear sets, seven rotatable shafts and five switching elements, wherein the sun gear of the first planetary gear set is connected to the sixth shaft, which is coupled via a first brake to the housing of the transmission, wherein the web of the first planetary gear set is connected to the fifth shaft, which is connected to the sun gear of the second planetary gear set and coupled via a second brake to the housing, wherein the drive shaft connected to the ring gear of the first planetary gear set and the sun gear of the third planetary gear set and via a Clutch with the connected to the web of the third planetary gear set and the ring gear of the fourth planetary gear seventh shaft is releasably connectable, wherein the fourth shaft connected to the ring gear of the third planetary gear set and the web of the second planetary gear and a third brake on there s housing is coupled, wherein the output shaft is connected to the ring gear of the second planetary gear set and the web of the fourth planetary gear set and wherein the sun gear of the fourth planetary gear set is connected to the third shaft, which is coupled via a fourth brake to the housing.

Nachteilig dabei ist, dass bei Getrieben mit einer hohen Anzahl von Gängen der Bauaufwand erheblich zunimmt. Eine höhere Anzahl von Schaltelementen, Lagern, etc. vermindert dabei den Vorteil einer hohen Gangzahl. Sind eine hohe Anzahl offener, schleppender Kupplungen bei der Darstellung von Gängen vorhanden, führt dies zu hohen internen Getriebeverlusten. The disadvantage here is that in transmissions with a high number of gears, the construction cost increases significantly. A higher number of switching elements, bearings, etc. reduces the advantage of a high number of gears. If there are a large number of open, sluggish clutches in the representation of gears, this leads to high internal transmission losses.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein alternatives Getriebe für ein Kraftfahrzeug anzugeben. Eine weitere mögliche Aufgabe kann es sein ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Anzahl von Gängen und einen geringen Bauaufwand und damit niedrigere Kosten und niedrigeres Gewicht aufweist. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gute Übersetzungsreihe durch das Getriebe, niedrige Absolut- und Relativdrehzahlen sowie niedrige Planetenradsatz- und Schaltelementmomente bei einem Getriebe zur Verfügung zu stellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, gute Verzahnungswirkungsgrade und geringe Schleppmomente zur Verfügung zu stellen. An object of the present invention is therefore to provide an alternative transmission for a motor vehicle. Another possible object may be to provide a transmission for a motor vehicle, which has a high number of gears and a low construction cost and thus lower costs and lower weight. Moreover, it is an object of the present invention to provide a good gear ratio through the transmission, low absolute and relative speeds, and low planetary gear set and gear moment in a transmission. Another object of the present invention is to provide good gear efficiencies and low drag torques.

Die vorliegende Erfindung löst die Aufgaben bei einem Getriebe, insbesondere Mehrstufengetriebe, für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, zumindest vier Planetenradsätze, wobei die Planentenradsätze jeweils ein Sonnenrad, zumindest einen Planeten, einen Planetenträger und ein Hohlrad umfassen, sowie mehrere Schaltelemente in Form von zumindest vier Kupplungen und zumindest zwei Bremsen, dadurch, dass Sonnenräder zumindest zweier Planetenradsätze, insbesondere die Sonnenräder des ersten und zweiten Planetenradsatzes, über die erste Bremse mit dem Gehäuse verbindbar sind und dass das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes über die zweite Bremse mit dem Gehäuse verbindbar ist und dass der Steg des ersten Planetenradsatzes über die zweite Kupplung mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbindbar ist und dass das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes über die dritte Kupplung mit dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes verbindbar ist und dass das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes über die erste Kupplung mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindbar ist und dass das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes über die vierte Kupplung mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindbar ist. The present invention solves the problems in a transmission, in particular multi-speed transmission, for a motor vehicle comprising a housing, a drive shaft, an output shaft, at least four planetary gear sets, wherein the planetary gear sets each comprise a sun gear, at least one planet, a planet carrier and a ring gear, and a plurality of switching elements in the form of at least four clutches and at least two brakes, characterized in that sun gears of at least two planetary gear sets, in particular the sun gears of the first and second planetary gear, via the first brake to the housing are connectable and that the ring gear of the first planetary gear set via the second brake is connectable to the housing and that the web of the first planetary gear set via the second clutch to the ring gear of the second planetary gear set is connectable and that the ring gear of the second planetary gear ver via the third clutch with the sun gear of the third planetary gear set ver is bindable and that the ring gear of the third planetary gear set via the first clutch to the sun gear of the fourth planetary gear set is connectable and that the sun gear of the third planetary gear set via the fourth clutch to the sun gear of the fourth planetary gear set is connectable.

Die Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere bei einem Personen- oder Lastkraftwagen mit einem Getriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8. The invention solves the tasks also in a motor vehicle, in particular in a passenger or truck with a transmission according to one of claims 1 to 8.

Die Erfindung löst die Aufgaben ebenfalls mit einem Verfahren zum Betreiben eines Getriebes, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1–8, mit zwei Bremsen und vier Kupplungen, dadurch, dass ein erster Gang mittels geschlossener erster Bremse, geschlossener zweiter Bremse, geschlossener erster Kupplung, offener zweiter Kupplung, offener dritter Kupplung und geschlossener vierter Kupplung gebildet wird, und dass ein zweiter Gang mittels geschlossener erster Bremse, geschlossener zweiter Bremse, offener erster Kupplung, offener zweiter Kupplung, geschlossener dritter Kupplung und geschlossener vierter Kupplung gebildet wird, und dass ein dritter Gang mittels offener erster Bremse, geschlossener zweiter Bremse, geschlossener erster Kupplung, offener zweiter Kupplung, geschlossener dritter Kupplung und geschlossener vierter Kupplung gebildet wird, und dass ein vierter Gang mittels offener erster Bremse, geschlossener zweiter Bremse, offener erster Kupplung, geschlossener zweiter Kupplung, geschlossener dritter Kupplung und geschlossener vierter Kupplung gebildet wird und dass ein fünfter Gang mittels offener erster Bremse, geschlossener zweiter Bremse, geschlossener erster Kupplung, geschlossener zweiter Kupplung, geschlossener dritter Kupplung und offener vierter Kupplung gebildet wird und dass ein sechster Gang mittels offener erster Bremse, geschlossener zweiter Bremse, geschlossener erster Kupplung, geschlossener zweiter Kupplung, offener dritter Kupplung und geschlossener vierter Kupplung gebildet wird, und dass ein siebter Gang mittels offener erster Bremse, offener zweiter Bremse, geschlossener erster Kupplung, geschlossener zweiter Kupplung, geschlossener dritter Kupplung und geschlossener vierter Kupplung gebildet wird, und dass ein achter Gang mittels geschlossener erster Bremse, offener zweiter Bremse, geschlossener erster Kupplung, geschlossener zweiter Kupplung, offener dritter Kupplung und geschlossener vierter Kupplung gebildet wird, und dass ein neunter Gang mittels geschlossener erster Bremse, offener zweiter Bremse, geschlossener erster Kupplung, geschlossener zweiter Kupplung, geschlossener dritter Kupplung und offener vierter Kupplung gebildet wird und dass ein zehnter Gang mittels geschlossener erster Bremse, offener zweiter Bremse, offener erster Kupplung, geschlossener zweiter Kupplung, geschlossener dritter Kupplung und geschlossener vierter Kupplung gebildet wird und dass ein Rückwärtsgang mittels geschlossener erster Bremse, geschlossener zweiter Bremse, offener erster Kupplung, geschlossener zweiter Kupplung, offener dritter Kupplung und geschlossener vierter Kupplung gebildet wird. The invention also achieves the objects with a method for operating a transmission, in particular according to one of claims 1-8, with two brakes and four clutches, characterized in that a first gear by means of closed first brake, closed second brake, closed first clutch, open second clutch, third open clutch, and fourth fourth clutch is formed, and that a second gear is formed by closed first brake, closed second brake, open first clutch, open second clutch, closed third clutch and closed fourth clutch, and that a third gear is formed by open first brake, closed second brake, closed first clutch, open second clutch, closed third clutch and closed fourth clutch, and that a fourth gear by means of open first brake, closed second brake, open first clutch, closed second Kupplu ng, closed third clutch and a fourth gear is formed and that a fifth gear by means of open first brake, closed second brake, closed first clutch, closed second clutch, closed third clutch and fourth open clutch is formed and that a sixth gear by means of open first brake, closed second brake, a closed first clutch, a closed second clutch, an open third clutch and a closed fourth clutch, and a seventh gear is formed by an open first brake, an open second brake, a closed first clutch, a closed second clutch, a closed third clutch and a closed fourth clutch; and forming an eighth gear by means of a closed first brake, an open second brake, a closed first clutch, a closed second clutch, an open third clutch, and a closed fourth clutch, and a ninth gear by means of a closed first Brake, open second brake, closed first clutch, closed second clutch, closed third clutch and fourth open clutch is formed and that a tenth gear by means of closed first brake, open second brake, open first clutch, closed second clutch, closed third clutch and closed fourth clutch is formed and that a reverse gear by means of closed first brake, closed second brake, open first clutch, closed second clutch, open third clutch and closed fourth clutch is formed.

Vorteile hierbei sind unter anderem, dass eine hohe Anzahl von Gängen, ein geringer Bauaufwand, eine gute Übersetzungsreihe sowie niedrige Absolut- und Relativdrehzahlen durch das Getriebe zur Verfügung gestellt werden. Weitere Vorteile sind unter anderem, dass niedrige Planetenradsatz- und Schaltelementmomente, gute Verzahnungswirkungsgrade und geringe Schleppmomente ermöglicht werden. Advantages here are among others that a high number of gears, a low construction cost, a good gear ratio and low absolute and relative speeds are provided by the transmission. Other benefits include low planetary gearset and shift element torques, good gear efficiencies, and low drag torques.

Über die Antriebswelle wird besonders bevorzugt ein Drehmoment bzw. eine Rotationsbewegung einer Antriebswelle, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, in das Getriebe eingeleitet. In bevorzugter Weise befindet sich zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ein Anfahrelement, wie etwa ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Strömungskupplung. A torque or a rotational movement of a drive shaft, for example of an internal combustion engine, is preferably introduced into the transmission via the drive shaft. Preferably, there is a starting element between the drive shaft and the output shaft, such as a hydrodynamic torque converter or a fluid coupling.

Unter einer Welle ist nachfolgend nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Maschinenelement zur Übertragung von Drehmomenten zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden, insbesondere Verbindungselemente, die mehrere Elemente drehfest miteinander verbinden. A shaft is not to be understood below exclusively as an example cylindrical, rotatably mounted machine element for transmitting torque, but these are also general fasteners to understand that connect individual components or elements together, in particular connecting elements that connect a plurality of elements rotatably together.

Zwei Elemente werden insbesondere als miteinander verbunden bezeichnet, wenn zwischen den Elementen eine feste, insbesondere drehfeste Verbindung, besteht. Insbesondere drehen solche verbundenen Elemente mit der gleichen Drehzahl. Two elements are referred to in particular as connected to each other, if between the elements a solid, in particular rotationally fixed connection exists. In particular, such connected elements rotate at the same speed.

Zwei Elemente werden im Weiteren als verbindbar bezeichnet, wenn zwischen diesen Elementen eine lösbare Verbindung besteht. Insbesondere drehen solche Elemente mit der gleichen Drehzahl, wenn die Verbindung besteht. Two elements will be referred to as connectable if there is a detachable connection between these elements. In particular, such elements rotate at the same speed when the connection is made.

Die verschiedenen Bauteile und Elemente der genannten Erfindung können dabei über eine Welle bzw. ein Verbindungselement, aber auch direkt, beispielsweise mittels einer Schweiß-, Press- oder einer sonstigen Verbindung miteinander verbunden sein. The various components and elements of said invention can be connected to one another via a shaft or a connecting element, but also directly, for example by means of a welding, pressing or other connection.

Unter einer Kupplung ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen, ein Schaltelement zu verstehen, welches, je nach Betätigungszustand, eine Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen zulässt oder eine Verbindung zur Übertragung eines Drehmoments darstellt. Unter einer Relativbewegung ist beispielsweise eine Rotation zweier Bauteile zu verstehen, wobei die Drehzahl des ersten Bauteils und die Drehzahl des zweiten Bauteils voneinander abweichen. Darüber hinaus ist auch die Rotation nur eines der beiden Bauteile denkbar, während das andere Bauteil still steht oder in entgegengesetzter Richtung rotiert. Under a clutch is preferably in the description, in particular in the claims, a switching element to understand, which, depending on the operating state, a relative movement between two components permits or represents a connection for transmitting torque. Under a relative movement, for example, to understand a rotation of two components, wherein the rotational speed of the first component and the rotational speed of the second component differ from each other. In addition, the rotation of only one of the two components is conceivable, while the other component is stationary or rotating in the opposite direction.

Im Folgenden ist unter einer nicht betätigten Kupplung eine geöffnete Kupplung zu verstehen. Dies bedeutet, dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauteilen möglich ist. Bei betätigter bzw. geschlossener Kupplung rotieren die beiden Bauteile dementsprechend mit gleicher Drehzahl in dieselbe Richtung. Hereinafter, a non-actuated clutch is understood to mean an opened clutch. This means that a relative movement between the two components is possible. When the clutch is actuated or closed, the two components accordingly rotate at the same speed in the same direction.

Unter einer Bremse ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen, ein Schaltelement zu verstehen, welches auf einer Seite mit einem feststehenden Element, beispielsweise einem Gehäuse, und auf einer anderen Seite mit einem rotierbaren Element verbunden ist. Under a brake is preferably in the description, in particular in the claims, a switching element to understand, which is connected on one side with a fixed element, such as a housing, and on another side with a rotatable element.

Im Folgenden ist unter einer nicht betätigten Bremse eine geöffnete Bremse zu verstehen. Dies bedeutet, dass das rotierende Bauteil frei rotierbar ist, d. h., die Bremse bevorzugt keinen Einfluss auf die Drehzahl des rotierenden Bauteils nimmt. Bei betätigter bzw. geschlossener Bremse erfolgt eine Reduzierung der Drehzahl des rotierbaren Bauteils bis hin zum Stillstand, d. h., dass eine feste Verbindung zwischen rotierbarem Element und feststehendem Element herstellbar ist. Element und Bauteil sind in diesem Zusammenhang gleichzusetzen. Hereinafter, a non-actuated brake is understood to mean an opened brake. This means that the rotating component is freely rotatable, ie, the brake preferably has no influence on the rotational speed of the rotating component. When the brake is actuated or closed, the rotational speed of the rotatable component is reduced to a standstill, ie a fixed connection between the rotatable element and the stationary element Element is producible. Element and component are to be equated in this context.

Grundsätzlich ist auch eine Verwendung von Schaltelementen möglich, die im nicht betätigten Zustand geschlossen und im betätigten Zustand geöffnet sind. Dementsprechend sind die Zuordnungen zwischen Funktion und Schaltzustand der oben beschriebenen Schaltzustände in umgekehrter Weise zu verstehen. Bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen anhand der Figuren, wird zunächst eine Anordnung zugrundegelegt, in der ein betätigtes Schaltelement geschlossen und ein nicht betätigtes Schaltelement geöffnet ist. In principle, a use of switching elements is possible, which are closed in the non-actuated state and open in the actuated state. Accordingly, the associations between function and switching state of the switching states described above are to be understood in the reverse manner. In the following embodiments with reference to the figures, an arrangement is initially based, in which an actuated switching element is closed and a non-actuated switching element is opened.

Ein Planetenradsatz umfasst ein Sonnenrad, einen Planetenträger respektive Steg und ein Hohlrad. An dem Planetenträger respektive Steg drehbar gelagert sind Planetenräder oder Planeten, welche mit der Verzahnung des Sonnenrades und/oder der Verzahnung des Hohlrades kämmen. A planetary gear set includes a sun gear, a planet carrier respectively web and a ring gear. Rotatably mounted on the planet carrier respectively web are planet gears or planets, which mesh with the toothing of the sun gear and / or the toothing of the ring gear.

Nachfolgend beschreibt ein Minus-Planetenradsatz einen Planetenradsatz mit einem Planetenträger, an dem die Planetenräder drehbar gelagert sind, mit einem Sonnenrad und mit einem Hohlrad, wobei die Verzahnung zumindest eines der Planetenräder sowohl mit der Verzahnung des Sonnenrades als auch mit der Verzahnung des Hohlrades kämmt, wodurch das Hohlrad und das Sonnenrad in entgegengesetzte Drehrichtungen rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Planetenträger rotiert. In the following, a minus planetary gearset describes a planetary gearset with a planet carrier on which the planetary gears are rotatably mounted, with a sun gear and a ring gear, wherein the toothing of at least one of the planet gears meshes both with the toothing of the sun gear and with the toothing of the ring gear, whereby the ring gear and the sun gear rotate in opposite directions of rotation when the sun gear rotates when the planet carrier is stationary.

Ein Plus-Planetenradsatz unterscheidet sich zu dem gerade beschriebenen Minus-Planetenradsatz dahingehend, dass der Plus-Planetenradsatz innere und äußere Planetenräder aufweist, welche drehbar an den Planetenträger gelagert sind. Die Verzahnung der inneren Planetenräder kämmt dabei einerseits mit der Verzahnung des Sonnenrades und andererseits mit der Verzahnung der äußeren Planetenräder. Die Verzahnung der äußeren Planetenräder kämmt darüber hinaus mit der Verzahnung des Hohlrades. Dies hat zur Folge, dass bei feststehendem Planetenträger das Hohlrad und das Sonnenrad in die gleiche Drehrichtung rotieren. A plus planetary gear set differs from the negative planetary gear set just described in that the plus planetary gear set has inner and outer planetary gears rotatably supported on the planetary carrier. The toothing of the inner planet gears meshes on the one hand with the toothing of the sun gear and on the other hand with the teeth of the outer planetary gears. The toothing of the outer planetary gears also meshes with the teeth of the ring gear. As a result, when the planet carrier is stationary, the ring gear and the sun gear rotate in the same direction of rotation.

Durch die Verwendung von Planetenradsätzen können besonders kompakte Getriebe realisiert werden, wodurch eine große Freiheit bei der Anordnung des Getriebes in dem Fahrzeug erreicht wird. By using planetary gear sets particularly compact gear can be realized, whereby a large freedom in the arrangement of the transmission is achieved in the vehicle.

Unter den Elementen eines Planetenradsatzes werden insbesondere das Sonnenrad, das Hohlrad, der Planetenträger respektive Steg und die Planetenräder respektive die Planeten des Planetenradsatzes verstanden. The elements of a planetary gear set, in particular, the sun gear, the ring gear, the planet carrier respectively web and the planet gears respectively the planet of the planetary gear understood.

Besonders bevorzugt sind die Schaltelemente selektiv, also einzeln und bedarfsgerecht betätigbar, wodurch unterschiedliche Gänge durch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle realisierbar sind. Je höher die Anzahl der Gänge, desto feiner kann eine Gangabstufung bei einer großen Getriebespreizung realisiert werden und somit kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs in einem optimalen Drehzahlbereich und damit möglichst wirtschaftlich betrieben werden. Gleichzeitig trägt dies zu einer Erhöhung des Fahrkomforts bei, da der Verbrennungsmotor bevorzugt auf einem niedrigen Drehzahlniveau betreibbar ist. So werden beispielsweise auch Lärmemissionen reduziert, welche durch den Betrieb des Verbrennungsmotors entstehen. Particularly preferably, the switching elements are selectively, ie individually and as needed operable, whereby different gears can be realized by different ratios between the drive shaft and the output shaft. The higher the number of gears, the finer a gear ratio can be realized at a large transmission spread and thus, for example, an internal combustion engine of a motor vehicle in an optimal speed range and thus be operated as economically as possible. At the same time this contributes to an increase in ride comfort, since the internal combustion engine is preferably operable at a low speed level. For example, noise emissions resulting from the operation of the internal combustion engine are also reduced.

Unter dem Begriff „Front-Quer-Anordnung“ ist eine Anordnung zu verstehen, bei der die Antriebswelle, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, quer zu einer Fahrtrichtung in einem Kraftfahrzeug verbaut ist und bevorzugt die Räder einer vorderen Achse durch die Antriebswelle bzw. das Getriebe antreibbar sind. Weiterhin können die Schaltelemente derart ausgebildet sein, dass für eine Änderung eines Schaltzustandes der Schaltelemente Energie, nicht jedoch für das Beibehalten des Schaltzustandes selbst benötigt wird. The term "front-transverse arrangement" is to be understood as an arrangement in which the drive shaft, for example an internal combustion engine, is installed transversely to a direction of travel in a motor vehicle and preferably the wheels of a front axle can be driven by the drive shaft or the transmission , Furthermore, the switching elements may be designed such that energy is needed for a change of a switching state of the switching elements, but not for maintaining the switching state itself.

Hierzu eignen sich in besonderer Weise bedarfsgerecht betätigbare Schaltelemente, wie beispielsweise elektromechanische Schaltelemente oder elektromagnetische Schaltelemente. Sie zeichnen sich, insbesondere im Vergleich zu konventionell hydraulisch betätigbaren Schaltelementen, durch einen besonders geringen und effizienten Energiebedarf aus, da sie nahezu verlustfrei betreibbar sind. Darüber hinaus kann in vorteilhafter Weise darauf verzichtet werden, permanent einen Steuerdruck für die Betätigung der beispielsweise konventionell hydraulischen Schaltelemente vorzuhalten, bzw. das jeweilige Schaltelement in geschaltetem Zustand permanent mit dem erforderlichen Hydraulikdruck zu beaufschlagen. Hierdurch können beispielsweise weitere Bauteile wie eine Hydraulikpumpe entfallen, soweit diese ausschließlich der Ansteuerung und Versorgung der konventionell hydraulisch betätigbaren Schaltelemente dienen. Erfolgt die Versorgung weiterer Bauteile mit Schmiermitteln nicht über eine separate Schmiermittelpumpe, sondern über die gleiche Hydraulikpumpe, so kann diese zumindest kleiner dimensioniert werden. Auch eventuell auftretende Undichtigkeiten an Ölübergabestellen des Hydraulikkreislaufs, insbesondere bei rotierenden Bauteilen, entfallen. Dies trägt besonders bevorzugt ebenfalls zu einer Effizienzsteigerung des Getriebes in Form eines höheren Wirkungsgrades bei. For this purpose, switching elements which can be actuated as required in a particular manner, such as, for example, electromechanical switching elements or electromagnetic switching elements, are suitable for this purpose. They are characterized, in particular in comparison to conventionally hydraulically actuated switching elements, by a particularly low and efficient energy requirements, since they are virtually lossless operable. In addition, it can be advantageously omitted to permanently maintain a control pressure for the operation of, for example, conventionally hydraulic switching elements, or to act on the respective switching element in the switched state permanently with the required hydraulic pressure. As a result, for example, other components such as a hydraulic pump can be omitted, as far as they are used exclusively for controlling and supplying the conventionally hydraulically actuated switching elements. If the supply of additional components with lubricants does not take place via a separate lubricant pump but via the same hydraulic pump, then this can be dimensioned at least to a smaller extent. Also, any leaks occurring at oil transfer points of the hydraulic circuit, especially in rotating components eliminated. This also particularly preferably contributes to an increase in efficiency of the transmission in the form of a higher efficiency.

Bei der Verwendung von bedarfsgerecht betätigbaren Schaltelementen der oben genannten Art ist es besonders vorteilhaft, wenn diese von außen gut zugänglich sind. When using demand-actuated switching elements of the type mentioned above It is particularly advantageous if they are easily accessible from the outside.

Dies hat unter anderem den Vorteil, dass die benötigte Schaltenergie den Schaltelementen gut zugeführt werden kann. Daher sind Schaltelemente besonders gut bevorzugt so angeordnet, dass sie von außen gut zugänglich sind. Von außen gut zugänglich bedeutet im Sinne der Schaltelemente, das zwischen dem gehäuse des Getriebes und dem Schaltelement keine weiteren Bauteile angeordnet sind, bzw. dass die Schaltelemente besonders bevorzugt an der Antriebswelle oder an der Abtriebswelle angeordnet sind. This has the advantage, inter alia, that the required switching energy can be well supplied to the switching elements. Therefore, switching elements are particularly well preferably arranged so that they are easily accessible from the outside. Well accessible from the outside means in the sense of the switching elements, which are arranged between the housing of the transmission and the switching element no further components, or that the switching elements are particularly preferably arranged on the drive shaft or on the output shaft.

Unter dem Begriff „Bindbarkeit“ ist vorzugsweise in der Beschreibung, insbesondere in den Ansprüchen zu verstehen, dass bei unterschiedlicher geometrischer Lage die gleiche Anbindung bzw. Bindung von Schnittstellen gewährleistet ist, ohne dass sich einzelne Verbindungselemente oder Wellen kreuzen. The term "bondability" is preferably to be understood in the description, in particular in the claims, that in the case of a different geometric position, the same connection or binding of interfaces is ensured without individual connecting elements or waves crossing each other.

Unter dem Begriff „Standübersetzung“ ist diejenige Übersetzung zu verstehen, die durch das Übersetzungsverhältnis zwischen Sonnenrad und Hohlrad des jeweiligen Planetenradsatzes realisiert ist, wenn der Planetenträger respektive Steg feststeht. The term "stand translation" is that translation to understand that is realized by the ratio between the sun and ring gear of each planetary gear set when the planet carrier respectively web is fixed.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Further advantageous embodiments, features and advantages of the invention are described in the subclaims.

Vorteilhafterweise sind die Planetenradsätze, insbesondere geometrisch, hintereinander im Getriebe angeordnet. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung sowie einfachere Zugänglichkeit der Planetenradsätze im Falle einer Wartung. Advantageously, the planetary gear sets, in particular geometrically, are arranged behind one another in the transmission. This allows easy manufacture and easier accessibility of the planetary gear sets in the case of maintenance.

Zweckmäßigerweise sind alle Planetenradsätze Minus-Planetenradsätze. Auf diese Weise kann das Hohlrad und das Sonnenrad in jeweils entgegengesetzte Drehrichtungen des entsprechenden Planetenradsatzes rotieren, wenn das Sonnenrad bei feststehendem Planetenträger rotiert. Conveniently, all planetary gear sets are minus planetary gear sets. In this way, the ring gear and the sun gear can rotate in opposite directions of rotation of the corresponding planetary gear set when the sun gear rotates when the planet carrier is stationary.

Vorteilhafterweise ist der Betrag der Standübersetzungen des ersten und zweiten Planetenradsatzes kleiner oder gleich 2,0, insbesondere zwischen 1,5 und 1,85 und der Betrag der Standübersetzungen des zweiten und vierten Planetenradsatzes ist größer oder gleich 3,6, insbesondere zwischen 3,6 und 3,8. Damit wird eine gute Übersetzungsreihe zur Verfügung gestellt. Advantageously, the amount of stationary ratios of the first and second planetary gear set is less than or equal to 2.0, in particular between 1.5 and 1.85 and the amount of stationary ratios of the second and fourth planetary gear set is greater than or equal to 3.6, in particular between 3.6 and 3,8. This provides a good translation series.

Zweckmäßigerweise ist der Steg des zweiten Planetenradsatzes mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes verbunden. Damit wird eine einfache Kopplung des zweiten und dritten Planetenradsatzes zur Verfügung gestellt. Conveniently, the web of the second planetary gear set is connected to the web of the third planetary gear set. Thus, a simple coupling of the second and third planetary gear set is provided.

Zweckmäßigerweise ist die Abtriebswelle mit dem Steg des vierten Planetenradsatzes verbunden. Auf diese Weise kann zuverlässig Kraft und Drehmoment von dem vierten Planetenradsatz auf die Abtriebswelle übertragen werden. Conveniently, the output shaft is connected to the web of the fourth planetary gear set. In this way, power and torque can be reliably transmitted from the fourth planetary gear set to the output shaft.

Vorteilhafterweise ist die Antriebswelle mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes verbunden und über die erste Kupplung mit dem Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes verbindbar. Auf diese Weise fungiert der dritte Planetenradsatz als erster Planetenradsatz auf den von der Antriebswelle Kraft und Drehmoment übertragen wird. Darüber hinaus wird von der Antriebswelle, da diese insbesondere nicht mit weiteren Planetenradsätzen zusammenwirkt, das Drehmoment der Antriebswelle vollständig auf den dritten Planetenradsatz übertragen. Advantageously, the drive shaft is connected to the ring gear of the third planetary gear set and connectable via the first clutch with the sun gear of the fourth planetary gear set. In this way, the third planetary gear set acts as the first planetary gear set to which power and torque are transmitted from the drive shaft. In addition, the torque of the drive shaft is completely transferred to the third planetary gear set of the drive shaft, since this in particular does not cooperate with other planetary gear sets.

Zweckmäßigerweise ist der Steg des ersten Planetengetriebes mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes verbunden. Auf diese Weise können – wenn vier Planetenradsätze im Getriebe angeordnet sind – der jeweils erste und letzte Planetenradsatz auf besonders einfache Weise miteinander gekoppelt werden und Kraft und Drehmoment zwischen den beiden übertragen werden. Conveniently, the web of the first planetary gear is connected to the ring gear of the fourth planetary gear set. In this way - when four planetary gear sets are arranged in the transmission - the respective first and last planetary gear set are coupled to each other in a particularly simple manner and force and torque are transmitted between the two.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Further important features and advantages of the invention will become apparent from the subclaims, from the drawings, and from associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen. Preferred embodiments and embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components or elements.

Dabei zeigen jeweils in schematischer Form In each case show in a schematic form

1 ein Getriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 1 a transmission according to an embodiment of the present invention; and

2 eine Schaltmatrix für ein Getriebe gemäß der 1. 2 a switching matrix for a transmission according to the 1 ,

1 zeigt ein Getriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a transmission according to an embodiment of the present invention.

In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Mehrstufengetriebe. Das Mehrstufengetriebe 1 weist sechs Schaltelemente in Form von vier Kupplungen K1, K2, K3, K4 sowie zwei Bremsen B1, B2 auf. Mittels der vier Kupplungen K1, K2, K3, K4 kann die Antriebsseite mit der Abtriebsseite des Getriebes 1 zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten über Wellen, Schaltelemente und/oder Planetenradsätze gekoppelt bzw. verbunden werden. In 1 denotes reference numeral 1 a multi-step transmission. The multistage transmission 1 has six switching elements in the form of four clutches K1, K2, K3, K4 and two brakes B1, B2. By means of the four clutches K1, K2, K3, K4, the drive side with the output side of the transmission 1 be coupled or connected for transmitting power and torque via shafts, switching elements and / or planetary gear sets.

Im Folgenden wird nun zunächst der allgemeine Aufbau des ersten Planetenradsatzes GP1, des zweiten Planetenradsatzes GP2, des dritten Planetenradsatzes GP3 sowie des vierten Planetenradsatzes GP4 beschrieben. Die vorstehend genannten Planetenradsätze GP1, GP2, GP3 und GP4 sind in üblicher Weise aufgebaut und weisen jeweils ein zentrales Sonnenrad 101, 102, 103, 104 auf, welches mit zumindest einem Planeten 111, 112, 113, 114 zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten zusammenwirkt. Der Planet 111, 112, 113, 114 ist an einem Steg/Planetenträger 121, 122, 123, 124 drehbar gelagert. Auf der radialen Außenseite des Planeten 111, 112, 113, 114 ist ein Hohlrad 131, 132, 133, 134 angeordnet, in der der jeweilige Planet 111, 112, 113, 114 zur Übertragung von Kraft und Drehmomenten eingreift. Der Steg respektive Planetenträger 121, 122, 123, 124 ist weiterhin jeweils mit einer Welle verbunden. Die einzelnen Bezugszeichen für Sonnenrad, Planet, Planetenträger/Steg und Hohlrad sind in 1 zu sehen. Der Übersichtlichkeit wegen sind die Bezugszeichen hierfür in den weiteren Figuren weggelassen worden. The general structure of the first planetary gearset GP1, of the second planetary gearset GP2, of the third planetary gearset GP3 and of the fourth planetary gearset GP4 will first be described below. The aforementioned planetary gear sets GP1, GP2, GP3 and GP4 are constructed in the usual way and each have a central sun gear 101 . 102 . 103 . 104 on which with at least one planet 111 . 112 . 113 . 114 cooperates for the transmission of force and torques. The planet 111 . 112 . 113 . 114 is at a jetty / planet carrier 121 . 122 . 123 . 124 rotatably mounted. On the radial outside of the planet 111 . 112 . 113 . 114 is a ring gear 131 . 132 . 133 . 134 arranged in which the respective planet 111 . 112 . 113 . 114 engages for the transmission of force and torque. The bridge respectively planet carrier 121 . 122 . 123 . 124 is still connected to a wave. The individual reference numbers for sun gear, planet, planet carrier / bridge and ring gear are in 1 to see. For clarity, the reference numerals have been omitted in the other figures.

In 1 ist die Antriebswelle ANW mit dem Hohlrad 133 des dritten Planetenradsatzes GP3 verbunden und über die erste Kupplung K1 mit dem Sonnenrand 104 des vierten Planetenradsatzes GP4 verbindbar. Die Abtriebswelle AW ist mit dem Steg 124 des vierten Planetenradsatzes GP4 verbunden. Das Sonnenrad 101 des ersten Planetenradsatzes GP1 und das Sonnenrad 102 des zweiten Planetenradsatzes GP2 sind gemeinsam über die erste Bremse B1 mit dem Gehäuse G koppelbar. Der Steg 121 des ersten Planetenradsatzes GP1 ist mit dem Hohlrad 134 des vierten Planetenradsatzes GP4 verbunden und mittels der zweiten Kupplung K2 mit dem Hohlrad 132 des zweiten Planetenradsatzes GP2 verbindbar. Das Hohlrad 131 des ersten Planetenradsatzes GP1 ist mittels der zweiten Bremse B2 mit dem Gehäuse G koppelbar. Der Steg 122 des zweiten Planetenradsatzes GP2 ist mit dem Steg 123 des dritten Planetenradsatzes GP3 verbunden. Das Hohlrad 132 des zweiten Planetenradsatzes GP2 ist mittels der dritten Kupplung K3 mit dem Sonnenrad 103 des dritten Planetenradsatzes GP3 und mittels der dritten Kupplung K3 und der vierten Kupplung K4 mit dem Sonnenrad 104 des vierten Planetenradsatzes GP4 verbindbar. Das Sonnenrad 103 des dritten Planetenradsatzes GP3 ist mittels der vierten Kupplung K4 mit dem Sonnenrad 104 des vierten Planetenradsatzes GP4 verbindbar. Der Steg 123 des dritten Planetenradsatzes GP3 ist mittels der ersten Kupplung K1 mit dem Sonnenrad 104 des vierten Planetenradsatzes GP4 verbindbar. In 1 is the drive shaft ANW with the ring gear 133 of the third planetary gear GP3 and connected via the first clutch K1 with the sun's edge 104 connectable to the fourth planetary gear set GP4. The output shaft AW is connected to the bridge 124 the fourth planetary gear set GP4 connected. The sun wheel 101 of the first planetary gear set GP1 and the sun gear 102 of the second planetary gear set GP2 can be coupled to the housing G together via the first brake B1. The jetty 121 of the first planetary gear set GP1 is connected to the ring gear 134 of the fourth planetary gear set GP4 and connected by means of the second clutch K2 with the ring gear 132 connectable to the second planetary gear set GP2. The ring gear 131 of the first planetary gear set GP1 can be coupled to the housing G by means of the second brake B2. The jetty 122 of the second planetary gear set GP2 is connected to the web 123 of the third planetary gear set GP3. The ring gear 132 of the second planetary gear set GP2 is by means of the third clutch K3 with the sun gear 103 of the third planetary gear set GP3 and by means of the third clutch K3 and the fourth clutch K4 with the sun gear 104 connectable to the fourth planetary gear set GP4. The sun wheel 103 of the third planetary gear set GP3 is by means of the fourth clutch K4 with the sun gear 104 connectable to the fourth planetary gear set GP4. The jetty 123 of the third planetary gear set GP3 is connected to the sun gear by means of the first clutch K1 104 connectable to the fourth planetary gear set GP4.

2 zeigt eine Schaltmatrix für ein Getriebe gemäß 1. 2 shows a switching matrix for a transmission according to 1 ,

In 2 ist eine Schaltmatrix für ein Getriebe 1 gemäß 1 dargestellt. Senkrecht nach unten sind zunächst die zehn Vorwärtsgangstufen V1 bis V10 dargestellt sowie eine Rückwärtsgangstufe, bezeichnet mit R. Waagerecht sind die jeweiligen Schaltelemente dargestellt, wobei zunächst die beiden Bremsen B1, B2 und anschließend die vier Kupplungen K1, K2, K3 und K4 dargestellt sind. Weiterhin ist das jeweilige Übersetzungsverhältnis i sowie der entsprechende Gangsprung φ zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gängen/Gangstufen dargestellt. Insoweit ist jeweils der Gangsprung in der Schaltmatrix zwischen zwei benachbarten Gängen/Gangstufen dargestellt. Die in der Schaltmatrix freigelassenen Einträge, also beispielsweise bei der Vorwärtsgangstufe V1 bei der zweiten Kupplung K2 und der dritten Kupplung K3 zeigen an, dass das entsprechende Schaltelement bzw. die Bremsen bzw. die Kupplung geöffnet ist, d. h., dass das Schaltelement hierbei keine Kräfte bzw. kein Drehmoment von den an das Schaltelement angeschlossenen oder mit diesem verbundenen jeweiligen Wellen oder Elementen des Getriebes überträgt. Ein mit einem Kreuz versehener Eintrag in der Schaltmatrix bezeichnet ein entsprechend betätigtes bzw. geschlossenes Schaltelement, also in der Schaltmatrix beispielsweise bei der Vorwärtsgangstufe V1 bei der ersten Bremse B1, der zweiten Bremse B2 sowie der ersten Kupplung K1 und der vierten Kupplung K4. In 2 is a switching matrix for a transmission 1 according to 1 shown. Vertically downwards, the first ten forward speeds V1 to V10 are initially represented and one reverse speed stage, designated R. The respective shift elements are shown horizontally, the two brakes B1, B2 and then the four clutches K1, K2, K3 and K4 being shown first. Furthermore, the respective gear ratio i and the corresponding gear jump φ between two successive gears / ratios is shown. In that regard, each of the gear jump is shown in the switching matrix between two adjacent gears / grades. The entries released in the switching matrix, that is to say, for example, in forward gear stage V1 in the second clutch K2 and in the third clutch K3, indicate that the corresponding shifting element or brakes or clutch is open, ie that the shifting element has no forces or no force does not transmit any torque from the respective shafts or elements of the transmission connected to or connected to the shifting element. An entry in the switching matrix provided with a cross designates a correspondingly actuated or closed switching element, that is to say in the switching matrix, for example in the forward gear stage V1 in the first brake B1, the second brake B2 and the first clutch K1 and the fourth clutch K4.

Um den ersten Vorwärtsgang mittels des Getriebes 1 gemäß 1 darzustellen, sind die Bremsen B1, B2 sowie die Kupplungen K1 und K4 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt 4,800. Um den zweiten Vorwärtsgang V2 darzustellen, sind die Bremsen B1, B2 sowie die Kupplungen K3 und K4 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt 3,061. To the first forward gear by means of the transmission 1 according to 1 represent the brakes B1, B2 and the clutches K1 and K4 are closed. The transmission ratio i is 4,800. To represent the second forward gear V2, the brakes B1, B2 and the clutches K3 and K4 are closed. The gear ratio i is 3.061.

Um den dritten Vorwärtsgang V3 darzustellen, sind die Bremse B2 sowie die Kupplungen K1, K3 und K4 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt 2,057. Um den vierten Vorwärtsgang V4 darzustellen, sind die Bremse B2 sowie die Kupplungen K2, K3 und K4 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt 1,670. To represent the third forward gear V3, the brake B2 and the clutches K1, K3 and K4 are closed. The gear ratio i is 2.057. To represent the fourth forward gear V4, the brake B2 and the clutches K2, K3 and K4 are closed. The gear ratio i is 1.670.

Um den fünften Vorwärtsgang V5 darzustellen, sind die Bremse B2 sowie die Kupplungen K1, K2 und K3 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt 1,466. Um den sechsten Vorwärtsgang V6 darzustellen, sind die Bremse B2 sowie die Kupplungen K1, K2 und K4 geschlossen und das Übersetzungsverhältnis i beträgt 1,294. To represent the fifth forward gear V5, the brake B2 and the clutches K1, K2 and K3 are closed. The gear ratio i is 1.466. To the sixth forward speed Representing V6, the brake B2 and the clutches K1, K2 and K4 are closed and the transmission ratio i is 1.294.

Um den siebten Vorwärtsgang V7 darzustellen, sind die Kupplungen K1, K2, K3 und K4 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt 1,000. Um den achten Vorwärtsgang V8 darzustellen, sind die Bremse B1 sowie die Kupplungen K1, K2, und K4 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt 0,820. To represent the seventh forward gear V7, the clutches K1, K2, K3 and K4 are closed. The gear ratio i is 1,000. To represent the eighth forward speed V8, the brake B1 and the clutches K1, K2, and K4 are closed. The gear ratio i is 0.820.

Um den neunten Vorwärtsgang V9 darzustellen, sind die Bremse B1 sowie die Kupplungen K1, K2 und K3 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt 0,689. Um den zehnten Vorwärtsgang V10 darzustellen, sind die Bremse B1 sowie die Kupplungen K2, K3 und K4 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt 0,637. To represent the ninth forward gear V9, the brake B1 and the clutches K1, K2 and K3 are closed. The gear ratio i is 0.689. To represent the tenth forward gear V10, the brake B1 and the clutches K2, K3 and K4 are closed. The gear ratio i is 0.637.

Um den Rückwärtsgang R darzustellen, sind die beiden Bremsen B1, B2 und die Kupplungen K2 und K4 geschlossen. Das Übersetzungsverhältnis i beträgt –3,200. To represent the reverse gear R, the two brakes B1, B2 and the clutches K2 and K4 are closed. The gear ratio i is -3.200.

Der Gangsprung φ zwischen dem ersten Vorwärtsgang V1 und dem zweiten Vorwärtsgang V2 beträgt 1,568 und zwischen dem zweiten Vorwärtsgang V2 und dem dritten Vorwärtsgang V3 1,488. Der Gangsprung φ zwischen dem dritten Vorwärtsgang V3 und dem vierten Vorwärtsgang V4 beträgt 1,232 und zwischen dem vierten Vorwärtsgang V4 und dem fünften Vorwärtsgang V5 1,139. Der Gangsprung φ zwischen dem fünften Vorwärtsgang V5 und dem sechsten Vorwärtsgang V6 beträgt 1,133 und zwischen dem sechsten Vorwärtsgang V6 und dem siebten Vorwärtsgang V7 1,294. Der Gangsprung φ zwischen dem siebten Vorwärtsgang V7 und dem achten Vorwärtsgang V8 beträgt 1,220 und zwischen dem achten Vorwärtsgang V8 und dem neunten Vorwärtsgang V9 1,190. Der Gangsprung φ zwischen dem neunten Vorwärtsgang V9 und dem zehnten Vorwärtsgang V10 beträgt 1,082. Der gesamte Gangsprung beträgt 7,535. The gear gap φ between the first forward speed V1 and the second forward speed V2 is 1.568, and between the second forward speed V2 and the third forward speed V3 is 1.488. The gear gap φ between the third forward gear V3 and the fourth forward gear V4 is 1.232, and between the fourth forward gear V4 and the fifth forward gear V5 is 1.139. The gear gap φ between the fifth forward speed V5 and the sixth forward speed V6 is 1.133, and between the sixth forward speed V6 and the seventh forward speed V7 is 1.294. The gear gap φ between the seventh forward gear V7 and the eighth forward gear V8 is 1.220, and between the eighth forward gear V8 and the ninth forward gear V9 is 1.190. The gear gap φ between the ninth forward gear V9 and the tenth forward gear V10 is 1.082. The total jump is 7.535.

Der ersten Planetenradsatz GP1 weist dabei eine Standübersetzung von i₀ = –1,850, der zweiten Planetenradsatz GP2 eine Standübersetzung von i₀ = –3,600, der dritte Planetenradsatz GP3 eine Standübersetzung i₀ = –1,500 sowie der vierte Planetenradsatz GP4 eine Standübersetzung von i₀ = –3,800 auf. The first planetary gear set GP1 has a stand ratio of i ₀ = -1,850, the second planetary GP2 a stand translation of i ₀ = -3,600, the third planetary GP3 a stand translation i ₀ = -1,500 and the fourth planetary GP4 a level translation of i ₀ = -3,800.

Insgesamt umfasst das Getriebe 1 gemäß den 1 und 2 vier Planetenradsätze GP1, GP2, GP3, GP4 und sechs Schaltelemente B1, B2, K1, K2, K3, K4, wobei die Schaltelemente in Form von zumindest vier Kupplungen K1 bis K4 und zumindest zwei Bremsen B1, B2 ausgebildet sind. Pro Gang sind zwei Schaltelemente offen. Es ist keine feste Gehäusekopplung vorhanden. Mittels des Getriebes 1 gemäß der 1 und 2 sind mindestens zehn Vorwärtsgänge und mindestens ein Rückwärtsgang darstellbar. Overall, the gear includes 1 according to the 1 and 2 four planetary gear sets GP1, GP2, GP3, GP4 and six switching elements B1, B2, K1, K2, K3, K4, wherein the switching elements in the form of at least four clutches K1 to K4 and at least two brakes B1, B2 are formed. There are two switching elements open per gear. There is no fixed housing coupling. By means of the gearbox 1 according to the 1 and 2 At least ten forward gears and at least one reverse gear can be displayed.

Als Anfahrelement für das Getriebe 1 können ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, eine hydrodynamische Kupplung, eine zusätzliche Anfahrkupplung, eine integrierte Anfahrkupplung oder -bremse und/oder eine zusätzliche elektrische Maschine angeordnet werden. Auf jeder der Wellen kann eine elektrische Maschine oder sonstige Kraft-/Leistungsquelle angeordnet werden. Darüber hinaus kann auf jeder Welle ein Freilauf zum Gehäuse G oder zu einer anderen Welle angeordnet werden. Das Getriebe 1 kann bevorzugt in Standardantriebsbauweise oder auch in Front-/Querbauweise in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden. Als Schaltelemente sind reib- und/oder formschlüssige Schaltelemente möglich. Insbesondere die zweite Bremse B2 kann als formschlüssiges, insbesondere als Klauenschaltelement ausgeführt werden, was zu deutlichen Verbrauchsvorteilen eines mit dem Getriebe versehenen Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor führt. As a starting element for the transmission 1 For example, a hydrodynamic torque converter, a hydrodynamic clutch, an additional starting clutch, an integrated starting clutch or brake and / or an additional electric machine can be arranged. On each of the shafts, an electric machine or other power / power source can be arranged. In addition, a freewheel to the housing G or to another shaft can be arranged on each shaft. The gear 1 can preferably be installed in standard drive construction or in front / transverse design in a motor vehicle. As switching elements frictional and / or positive switching elements are possible. In particular, the second brake B2 can be designed as a form-fitting, in particular as a claw switching element, which leads to significant consumption advantages of a provided with the transmission motor vehicle with internal combustion engine.

Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass ein geringer Bauaufwand für das Getriebe erforderlich ist, was in niedrigeren Herstellungskosten und niedrigerem Gewicht des Getriebes resultiert. Weiter bietet das Getriebe eine gute Übersetzungsreihe, niedrige Absolut- und Relativdrehzahlen sowie niedrige Planetensatz- und Schaltelementmomente. Darüber hinaus bietet die vorliegende Erfindung gute Verzahnungswirkungsgrade, eine hohe Anzahl von Gängen sowie geringe Schleppmomente. In summary, the present invention has the advantage that a low construction cost for the transmission is required, which results in lower manufacturing costs and lower weight of the transmission. Furthermore, the transmission offers a good gear ratio, low absolute and relative speeds as well as low planetary gearset and shift element torques. In addition, the present invention provides good gearing efficiencies, a high number of gears, and low drag torques.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in many ways.

So kann beispielsweise die geometrische Lage/Reihenfolge der einzelnen Planetenradsätze und der einzelnen Schaltelemente unter Berücksichtigung der Bindbarkeit der jeweiligen Getriebeelemente untereinander frei gewählt werden. Einzelne Getriebeelemente können so beliebig in ihrer Lage innerhalb des Getriebes verschoben werden. Thus, for example, the geometric position / order of the individual planetary gear sets and the individual switching elements, taking into account the bondability of the respective transmission elements with each other freely chosen. Individual transmission elements can be moved as desired in their position within the transmission.

Weiterhin ist es möglich, unter Berücksichtigung der Bindbarkeit, einzelne oder mehrere als Minus-Planetenradsatz ausgebildete Planetenradsätze in Plus-Planetenradsätze umzuwandeln bei gleichzeitiger Vertauschung von Steg- und Hohlradanbindung und einer Erhöhung der Standübersetzung um 1. Furthermore, it is possible, taking into account the bondability, to convert one or more planetary gear sets designed as a minus planetary gear set into positive planetary gear sets while simultaneously reversing the web and ring gear connections and increasing the stand ratio by one.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Getriebe transmission
GP1, GP2, GP3, GP4GP1, GP2, GP3, GP4: Planetenradsatz planetary gear
101, 102, 103, 104101, 102, 103, 104: Sonnenrad sun
111,112, 113, 114111, 112, 113, 114: Planetenrad planet
121, 122, 123, 134121, 122, 123, 134: Steg web
131, 132, 133, 134131, 132, 133, 134: Hohlrad ring gear
ANWANW: Antriebswelle drive shaft
AWAW: Abtriebswelle output shaft
B1, B2B1, B2: Bremse brake
K1, K2, K3, K4K1, K2, K3, K4: Kupplung clutch
GG: Gehäuse casing
V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9, V10V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8, V9, V10: Vorwärtsgang forward gear
RR: Rückwärtsgang reverse gear
ii: Übersetzung/ratio Translation / ratio
φφ: Gangsprung/step Ratio step / step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2012/052284 A1 [0002, 0002]

Claims

Transmission ( 1 ), in particular multi-stage transmission, for a motor vehicle, comprising a housing (G), a drive shaft (ANW), an output shaft (AW), at least four planetary gear sets (GP1, GP2, GP3, GP4), wherein the planetary gear sets (GP1, GP2, GP3 , GP4) each have a sun gear ( 101 . 102 . 103 . 104 ), at least one planet ( 111 . 112 . 113 . 114 ), a planet carrier ( 121 . 122 . 123 . 124 ) and a ring gear ( 131 . 132 . 133 . 134 ), and a plurality of switching elements (K1, K2, K3, K4, B1, B2) in the form of at least four clutches (K1, K2, K3, K4) and at least two brakes (B1, B2), characterized in that sun gears ( 101 . 102 ) at least two planetary gear sets (GP1, GP2), in particular the sun gears ( 101 . 102 ) of the first and second planetary gear set (GP1, GP2), via the first brake (B1) to the housing (G) are connectable and that the ring gear ( 131 ) of the first planetary gear set (GP1) via the second brake (B2) with the housing (G) is connectable and that the web ( 121 ) of the first planetary gear set (GP1) via the second clutch (K2) with the ring gear ( 132 ) of the second planetary gear set (GP2) is connectable and that the ring gear ( 132 ) of the second planetary gear set (GP2) via the third clutch (K3) with the sun gear ( 103 ) of the third planetary gear set (GP3) is connectable and that the ring gear ( 133 ) of the third planetary gear set (GP3) via the first clutch (K1) with the sun gear ( 104 ) of the fourth planetary gear set (GP4) is connectable and that the sun gear ( 103 ) of the third planetary gear set (GP3) via the fourth clutch (K4) with the sun gear ( 104 ) of the fourth planetary gear set (GP4) is connectable.

Transmission according to claim 1, characterized in that the planetary gear sets (GP1, GP2, GP3, GP4), axially arranged in the order of the first planetary gear set (GP1), second PS (GP2), third PS (GP3), fourth PS (GP4) are.

Transmission according to one of claims 1-2, characterized in that all planetary gear sets (GP1, GP2, GP3, GP4) are minus planetary gear sets.

A transmission according to claim 3, characterized in that the amount of stand ratios of the first and third planetary gear sets (GP1, GP3) is less than or equal to 2.0, in particular between 1.5 and 1.85, and the amount of stand ratios of the second and fourth Planetenradsatzes (GP2, GP4) is greater than or equal to 3.6, in particular between 3.6 and 3.8, is.

Transmission according to one of claims 1-4, characterized in that the web ( 122 ) of the second planetary gear set (GP2) with the web ( 123 ) of the third planetary gear set (GP3) is connected.

Transmission according to one of claims 1-5, characterized in that the output shaft (AW) with the web ( 124 ) of the fourth planetary gear set (GP4) is connected.

Transmission according to one of claims 1-6, characterized in that the drive shaft (ANW) with the ring gear ( 133 ) of the third planetary gear set (GP3) and via the first clutch (K1) with the sun gear ( 104 ) of the fourth planetary gear set (GP4) is connectable.

Transmission according to one of claims 1-7, characterized in that the web ( 121 ) of the first planetary gear set (GP1) with the ring gear ( 134 ) of the fourth planetary gear set (GP4) is connected.

Method for operating a transmission ( 1 ), in particular according to one of claims 1-8, with two brakes (B1, B2) and four clutches (K1, K2, K3, K4), characterized in that a first gear (V1) by means of a closed first brake (B1), closed second brake (B2), closed first clutch (K1), open second clutch (K2), third open clutch (K3) and fourth closed clutch (K4) is formed, and that a second gear (V2) by means of closed first brake ( B1), closed second brake (B2), open first clutch (K1), second open Clutch (K2), closed third clutch (K3) and closed fourth clutch (K4) is formed, and that a third gear (V3) by means of open first brake (B1), closed second brake (B2), closed first clutch (K1) open second clutch (K2), closed third clutch (K3) and closed fourth clutch (K4), and fourth gear (V4) by means of open first brake (B1), closed second brake (B2), open first clutch (K1), closed second clutch (K2), closed third clutch (K3) and closed fourth clutch (K4) is formed and that a fifth gear (V5) by means of open first brake (B1), closed second brake (B2), closed first clutch (K1), closed second clutch (K2), closed third clutch (K3) and fourth open clutch (K4) is formed and that a sixth gear (V6) by means of open first brake (B1), closed second brake (B2) , closed r first clutch (K1), closed second clutch (K2), third open clutch (K3) and fourth fourth clutch (K4) is formed, and that a seventh gear (V7) by means of open first brake (B1), open second brake ( B2), closed first clutch (K1), closed second clutch (K2), closed third clutch (K3) and closed fourth clutch (K4), and that an eighth gear (V8) by means of a closed first brake (B1), more open second brake (B2), closed first clutch (K1), closed second clutch (K2), third open clutch (K3) and fourth fourth clutch (K4), and a ninth gear (V9) is closed by the first brake (B1 ), open second brake (B2), closed first clutch (K1), closed second clutch (K2), closed third clutch (K3) and open fourth clutch (K4), and a tenth gear (V10) by means of a closed first brake (B1), of fener second brake (B2), open first clutch (K1), closed second clutch (K2), closed third clutch (K3) and closed fourth clutch (K4) is formed and that a reverse gear (R) by means of closed first brake (B1) , closed second brake (B2), open first clutch (K1), closed second clutch (K2), open third clutch (K3) and closed fourth clutch (K4).

Motor vehicle, in particular a passenger or a truck, with a transmission ( 1 ) according to any one of claims 1-8.

Transmission according to claim 1 to 8, characterized in that the second brake (B2) is designed as a form-locking switching element.

Transmission according to claim 1 to 8 and 11, characterized in that on an arbitrary shaft, an electric machine or other power / power shaft is arranged.