DE102013218925B4

DE102013218925B4 - Zehnganggetriebe mit Einwegkupplung

Info

Publication number: DE102013218925B4
Application number: DE102013218925.7A
Authority: DE
Inventors: Larry D. Diemer; Pete R. Garcia
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2022-05-05
Anticipated expiration: 2033-09-21
Also published as: CN103671770B; US8870705B2; US20140087911A1; KR101409929B1; CN103671770A; DE102013218925A1; KR20140040633A

Abstract

Getriebe (10), umfassend:ein Getriebegehäuse (50);ein Eingangselement (12);ein Ausgangselement (22);einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz (14, 16, 18, 20), die jeweils ein Sonnenrad (14A, 16A, 18A, 20A), einen Planetenträger (14B, 16B, 18B, 20B) und ein Hohlrad (14C, 16C, 18C, 20C) aufweisen;ein Verbindungselement (44), das das Hohlrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) ständig mit dem Planetenträger (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) verbindet;sieben Drehmomentübertragungsmechanismen (26, 28, 30, 32, 34, 36, 38), die selektiv in Kombinationen von zweien einrückbar sind, um zehn Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement (12) und dem Ausgangselement (22) herzustellen, und von denen ein erster (26) selektiv einrückbar ist, um das Eingangselement (12) und das Sonnenrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Planetenträger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) und dem Sonnenrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) zu verbinden,ein zweiter (28) selektiv einrückbar ist, um das Eingangselement (12) und das Sonnenrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Hohlrad (20C) des vierten Planetenradsatzes (20), dem Planetenträger (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) und dem Hohlrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden,ein dritter (30) selektiv einrückbar ist, um den Planetenträger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) und das Sonnenrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Hohlrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18), dem Planetenträger (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) und dem Ausgangselement (22) zu verbinden,ein vierter (32) selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (20A) des vierten Planetenradsatzes (20) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden,ein fünfter (34) selektiv einrückbar ist, um den Planetenträger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) und das Sonnenrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden,ein sechster (38) selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden, ein siebter (36) eine wählbare Einwegkupplung (36) ist, die selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (20C) des vierten Planetenradsatzes (20), den Planetenträger (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) und das Hohlrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden, wobei die wählbare Einwegkupplung (36) gesperrt ist, wenn das Getriebe (10) in dem Rückwärtsdrehzahlverhältnis ist und wenn es in einem manuellen Betriebsmodus in einem ersten Drehzahlverhältnis ist, wobei die wählbare Einwegkupplung (36) entsperrt ist, wenn das Getriebe (10) in einem automatischen Betriebsmodus in einem ersten Drehzahlverhältnis ist.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Getriebe, das zehn Gänge, vier Planetenradsätze und sieben Drehmomentübertragungsmechanismen aufweist, die eine Einwegkupplung umfassen.
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.
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.
Die nachveröffentlichte DE 10 2013 201 524 A1 offenbart ein Getriebe, das ein Getriebegehäuse, ein Eingangselement, ein Ausgangselement, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz mit jeweils einem Sonnenrad, einem Planetenträger und einem Hohlrad, ein Verbindungselement, das das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes verbindet, und sieben Drehmomentübertragungsmechanismen umfasst. Die Drehmomentübertragungsmechanismen sind in Kombinationen von zweien einrückbar, um zehn Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement herzustellen. Von den Drehmomentübertragungsmechanismen ist ein erster selektiv einrückbar, um das Eingangselement und das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Planetenträger des vierten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes zu verbinden, ist ein zweiter selektiv einrückbar, um das Eingangselement und das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des vierten Planetenradsatzes, dem Planetenträger des dritten Planetenradsatzes und dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden, ist ein dritter selektiv einrückbar ist, um den Planetenträger des vierten Planetenradsatzes und das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes, dem Planetenträger des ersten Planetenradsatzes und dem Ausgangselement zu verbinden, ist ein vierter selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des vierten Planetenradsatzes mit dem Getriebegehäuse zu verbinden, ist ein fünfter selektiv einrückbar, um den Planetenträger des vierten Planetenradsatzes und das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit dem Getriebegehäuse zu verbinden, ist ein sechster selektiv einrückbar, um das das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Getriebegehäuse zu verbinden, und ist ein siebter selektiv einrückbar, um das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes, den Planetenträger des dritten Planetenradsatzes und das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Getriebegehäuse zu verbinden.
Die nachveröffentlichte DE 10 2013 200 663 A1 offenbart ein ähnliches Getriebe, wobei der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus aber selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad des vierten Planetenradsatzes, den Planetenträger des dritten Planetenradsatzes und das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes, dem Planetenträger des ersten Planetenradsatzes und dem Ausgangselement zu verbinden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein alternatives, verbessertes, kostengünstiges und kompaktes Zehnganggetriebe zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:

1 ist ein Hebeldiagramm des Zehnganggetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Darstellung des in 1 gezeigten Zehnganggetriebes;
3 ist eine Schalttabelle, die den Einrückungszustand der verschiedenen Drehmomentübertragungsmechanismen in jedem der verfügbaren Vorwärts- und Rückwärtsgänge oder -übersetzungsverhältnisse der in den 1 und 2 veranschaulichten Getriebes darstellt.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Zehnganggetriebe 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. Deshalb enthält ein einzelner Hebel drei Knoten: einen für das Sonnenrad, einen für den Planetenradträger und einen für das Hohlrad. 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 Planetenzahnradsätze sind durch dünne, horizontale Linien dargestellt, und Drehmomentübertragungsmechanismen, wie etwa Kupplungen und Bremsen, sind durch ineinander greifende Finger dargestellt.
Das Getriebe 10 umfasst eine Eingangswelle oder ein Eingangselement 12, einen ersten Planetenradsatz 14, einen zweiten Planetenradsatz 16, einen dritten Planetenradsatz 18 und 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 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 gekoppelt. Das Ausgangselement 22 ist mit dem zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 und dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der zweite Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 ist mit dem dritten Knoten 18C 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 dritte Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16 ist mit dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 gekoppelt. Der erste Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 ist mit dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt. Der zweite Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 ist mit dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 gekoppelt.
Eine erste Kupplung 26 verbindet das Eingangselement oder die Eingangswelle 12 und den ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 und dem zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20. Eine zweite Kupplung 28 verbindet das Eingangselement oder die Eingangswelle 12 und den ersten Knoten 16A des zweiten Planetenradsatzes 16 selektiv mit dem dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16, dem zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 und dem dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20. Eine dritte Kupplung 30 verbindet den zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 und den ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 selektiv mit dem dritten Knoten 18C des dritten Planetenradsatzes 18, dem zweiten Knoten 14B des ersten Planetenradsatzes 14 und dem Ausgangselement 22. Eine erste Bremse 32 verbindet den ersten Knoten 20A des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit einem Getriebegehäuse 50. Eine zweite Bremse 34 verbindet den ersten Knoten 18A des dritten Planetenradsatzes 18 und den zweiten Knoten 20B des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Getriebegehäuse 50. Eine wählbare Einwegkupplung (SOWC) 36 verbindet den dritten Knoten 16C des zweiten Planetenradsatzes 16, den zweiten Knoten 18B des dritten Planetenradsatzes 18 und den dritten Knoten 20C des vierten Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Getriebegehäuse 50. Eine vierte Bremse 38 verbindet den ersten Knoten 14A des ersten Planetenradsatzes 14 selektiv mit dem Getriebegehäuses 50.
2 stellt das Zehnganggetriebe 10 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch 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 Planetenträger, erscheinen.
Zum Beispiel umfasst der Planetenradsatz 14 ein Sonnenrad 14A, ein Hohlrad 14C und einen Planetenträger 14B, der einen Satz Planetenräder 14D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 14A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer ersten Welle oder einem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das Hohlrad 14C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer zweiten Welle oder einem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Der Planetenträger 14B ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 22 verbunden. Die Planetenräder 14D sind jeweils konfiguriert, um mit sowohl dem Sonnenrad 14A als auch dem Hohlrad 14C zu kämmen.
Der Planetenradsatz 16 umfasst ein Sonnenrad 16A, ein Hohlrad 16C und einen Planetenträger 16B, der einen Satz Planetenräder 16D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 16A ist zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle oder dem Eingangselement 12 verbunden. Das Hohlrad 16C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer dritten Welle oder einem dritten Verbindungselement 46 verbunden. Der Planetenträger 16B ist zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Welle oder dem zweiten Verbindungselement 44 verbunden. Die Planetenräder 16D sind jeweils derart konfiguriert, dass sie mit sowohl dem Sonnenrad 16A als auch dem Hohlrad 16C zu kämmen.
Der Planetenradsatz 18 umfasst ein Sonnenrad 18A, ein Hohlrad 18C und einen Planetenträger 18B, der einen Satz Planetenräder 18D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 18A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer vierten Welle oder einem vierten Verbindungselement 48 und einer fünften Welle oder einem fünften Verbindungselement 52 verbunden. Das Hohlrad 18C ist zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle oder dem Ausgangselement 22 verbunden. Der Planetenträger 18B ist zur gemeinsamen Rotation mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 46 und mit einer sechsten Welle oder einem sechsten Verbindungselement 54 verbunden. Die Planetenräder 18D sind jeweils derart konfiguriert, dass sie mit sowohl dem Sonnenrad 18A als auch dem Hohlrad 18C kämmen.
Der Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 20A, ein Hohlrad 20C und einen Planetenträger 20B, der einen Satz Planetenräder 20D (von denen nur eines gezeigt ist) drehbar lagert. Das Sonnenrad 20A ist zur gemeinsamen Rotation mit einer siebten Welle oder einem siebten Verbindungselement 56 verbunden. Das Hohlrad 20C ist zur gemeinsamen Rotation mit einer achten Welle oder einem achten Verbindungselement 58 und mit der sechsten Welle oder dem sechsten Verbindungselement 54 verbunden. Der Planetenträger 20B ist zur gemeinsamen Rotation mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 52 und mit einer neunten Welle oder einem neunten Verbindungselement 60 verbunden. Die Planetenräder 20D sind jeweils derart konfiguriert, dass sie mit sowohl dem Sonnenrad 20A als auch dem Hohlrad 20C kämmen.
Die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 ist ständig mit einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) oder mit einem Turbinenrad eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt) verbunden. Die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 ist ständig mit der Achsantriebseinheit oder dem Verteilergetriebe (nicht gezeigt) verbunden.
Die Drehmomentübertragungsmechanismen oder Kupplungen 26, 28, 30 und Bremsen 32, 34, 36 und 38 sorgen für eine selektive Verbindung der Wellen oder Verbindungselemente, der Elemente der Planetenradsätze und des Gehäuses. Die erste Kupplung 26 ist selektiv einrückbar, um die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 mit der vierten Welle oder dem vierten Verbindungselement 48 zu verbinden. Die zweite Kupplung 28 ist selektiv einrückbar, um die Eingangswelle oder das Eingangselement 12 mit der dritten Welle oder dem dritten Verbindungselement 46 zu verbinden. Die dritte Kupplung 30 ist selektiv einrückbar, um die Ausgangswelle oder das Ausgangselement 22 mit der fünften Welle oder dem fünften Verbindungselement 52 und der neunten Welle oder dem neunten Verbindungselement 60 zu verbinden. Die erste Bremse 32 ist selektiv einrückbar, um die siebte Welle oder das siebte Verbindungselement 56 mit dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 56 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die zweite Bremse 34 ist selektiv einrückbar, um die neunte Welle oder das neunte Verbindungselement 60 mit dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 60 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die vierte Bremse 38 ist selektiv einrückbar, um die erste Welle oder das erste Verbindungselement 42 mit dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 42 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken.
Die SOWC 36 ist selektiv einrückbar, um die achte Welle oder das achte Verbindungselement 58 mit dem Getriebegehäuse 50 zu verbinden und somit eine Rotation des Elements 58 relativ zu dem Getriebegehäuse 50 einzuschränken. Die SOWC 36 umfasst einen Einwegkupplungsmechanismus 70 und einen Sperrmechanismus 72. Der Kupplungsmechanismus 70 umfasst einen Eingang 74, der mit dem Getriebegehäuse 50 verbunden ist, und einen Ausgang 74, der mit der achten Welle oder dem achten Verbindungselement 58 verbunden ist. Der Kupplungsmechanismus 70 kann irgendeinen Typ von Einwegkupplung sein, die Wälzkörper-, Klinken-, mechanische Dioden- und Kipphebelkupplungen umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Sperrmechanismus 72 sperrt und entsperrt den Kupplungsmechanismus 70 selektiv und kann Sperrmechanismen vom Kipphebel-, Dioden-, Streben- oder Klauenkupplungstyp umfassen.
Wenn die SOWC 36 entsperrt ist, arbeitet die SOWC 36 in gleicher Weise wie eine traditionelle Einwegkupplung, bei der der Eingang 78 relativ zu dem Ausgang 76 in einer ersten Drehrichtung frei rotieren kann, aber relativ zu dem Eingang 76 in einer zweiten entgegengesetzten Drehrichtung nicht frei rotieren kann. Wenn der Sperrmechanismus 72 eingerückt oder gesperrt ist, kann der Eingang 78 relativ zu dem Ausgang 76 in keiner der beiden Drehrichtungen rotieren. Es ist anzumerken, dass die SOWC 36 bis zu vier Betriebsmodi umfassen kann. Zum Beispiel kann die SOWC 36 auch eine offene Stellung umfassen. In der offenen Stellung entsperrt der Sperrmechanismus 72 den Eingang 78 in beiden Drehrichtungen von dem Ausgang 76. Die SOWC 36 kann auch eine weitere entsperrte Stellung umfassen, in der die SOWC 36 zulässt, dass der Eingang 78 relativ zu dem Ausgang 76 in der zweiten Drehrichtung frei rotieren kann, aber nicht zulässt, dass der Eingang 78 relativ zu dem Ausgang 76 in der ersten Drehrichtung frei rotieren kann.
Anhand der 1-3 wird die Arbeitsweise des Zehnganggetriebes 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 zehn Vorwärtsgängen oder -drehmomentverhältnissen und einem Rückwärtsgang oder -drehmomentverhältnis zu übertragen. Jeder Vorwärts- und Rückwärtsgang- oder jedes Vorwärts- und Rückwärtsdrehmomentverhältnis wird durch Einrückung von zweien der Drehmomentübertragungsmechanismen (d.h. erste Kupplung 26, zweite Kupplung 28, dritte Kupplung 30, erste Bremse 32, zweite Bremse 34, SOWC 36 und vierte Bremse 38) erzielt, wie es nachstehend erläutert wird. 3 ist eine Schalttabelle, 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 in Eingriff steht, um den gewünschten Gangzustand zu erreichen. 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 verschiedene Anwendungen und Betriebskriterien des Getriebes 10 zu ermöglichen. Natürlich sind andere Übersetzungsverhältnisse abhängig von dem gewählten Zahnraddurchmesser, der gewählten Zahnradzähnezahl und der gewählten Zahnradkonfiguration erreichbar.
Das Getriebe 10 kann in Vorwärts, und Rückwärtsgangmodi sowie automatischen und manuellen Modi betrieben werden. Im automatischen Modus wird das Getriebe 10 derart betrieben, dass die SOWC 36 gesperrt ist, wenn es im Rückwärtsgang ist, und im 2.-10. Gang entsperrt und überholt. Während des 1. Gangs mit anstehender Leistung verhindert die SOWC 36, dass die achte Welle 58 relativ zu dem Gehäuse 50 rotiert. Zusätzlich während des 1. Gangs ohne anstehende Leistung kann die SOWC 36 in einem Überhol-, Roll- oder Segelmodus sein. Im Segelmodus läuft der Ausgang 78 in der zweiten Drehrichtung relativ zu dem Eingang 76 frei um. Der Segelmodus sorgt für Widerstandsverluste, die beträchtlich geringer sind als sie mit einem herkömmlichen Kupplungsmechanismus erfahren werden. Im manuellen Modus wird das Getriebe 10 derart betrieben, dass die SOWC 36 für den 1. Gang gesperrt ist. Der manuelle Modus lässt die Fähigkeit zu, dass der Bediener Motorbremsen benutzen kann, da die SOWC 36 effektiv wie ein festes Verbindungselement wirkt und nicht zulässt, dass der Ausgang 78 relativ zu dem Eingang 76 rotieren kann.
Es ist festzustellen, dass die vorstehende Erläuterung der Arbeitsweise und Gangzustände des Zehnganggetriebes 10 zuallererst von der Annahme ausgeht, dass alle in einem gegebenen Gangzustand nicht speziell genannten Kupplungen inaktiv oder ausgerückt sind, und 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.

Claims

Getriebe (10), umfassend: ein Getriebegehäuse (50); ein Eingangselement (12); ein Ausgangselement (22); einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz (14, 16, 18, 20), die jeweils ein Sonnenrad (14A, 16A, 18A, 20A), einen Planetenträger (14B, 16B, 18B, 20B) und ein Hohlrad (14C, 16C, 18C, 20C) aufweisen; ein Verbindungselement (44), das das Hohlrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) ständig mit dem Planetenträger (16B) des zweiten Planetenradsatzes (16) verbindet; sieben Drehmomentübertragungsmechanismen (26, 28, 30, 32, 34, 36, 38), die selektiv in Kombinationen von zweien einrückbar sind, um zehn Vorwärtsdrehzahlverhältnisse und ein Rückwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem Eingangselement (12) und dem Ausgangselement (22) herzustellen, und von denen ein erster (26) selektiv einrückbar ist, um das Eingangselement (12) und das Sonnenrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Planetenträger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) und dem Sonnenrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) zu verbinden, ein zweiter (28) selektiv einrückbar ist, um das Eingangselement (12) und das Sonnenrad (16A) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Hohlrad (20C) des vierten Planetenradsatzes (20), dem Planetenträger (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) und dem Hohlrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) zu verbinden, ein dritter (30) selektiv einrückbar ist, um den Planetenträger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) und das Sonnenrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Hohlrad (18C) des dritten Planetenradsatzes (18), dem Planetenträger (14B) des ersten Planetenradsatzes (14) und dem Ausgangselement (22) zu verbinden, ein vierter (32) selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (20A) des vierten Planetenradsatzes (20) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden, ein fünfter (34) selektiv einrückbar ist, um den Planetenträger (20B) des vierten Planetenradsatzes (20) und das Sonnenrad (18A) des dritten Planetenradsatzes (18) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden, ein sechster (38) selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad (14A) des ersten Planetenradsatzes (14) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden, ein siebter (36) eine wählbare Einwegkupplung (36) ist, die selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad (20C) des vierten Planetenradsatzes (20), den Planetenträger (18B) des dritten Planetenradsatzes (18) und das Hohlrad (16C) des zweiten Planetenradsatzes (16) mit dem Getriebegehäuse (50) zu verbinden, wobei die wählbare Einwegkupplung (36) gesperrt ist, wenn das Getriebe (10) in dem Rückwärtsdrehzahlverhältnis ist und wenn es in einem manuellen Betriebsmodus in einem ersten Drehzahlverhältnis ist, wobei die wählbare Einwegkupplung (36) entsperrt ist, wenn das Getriebe (10) in einem automatischen Betriebsmodus in einem ersten Drehzahlverhältnis ist.