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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 22. Oktober 2013 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0125888 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für ein Fahrzeug, und insbesondere einen Antriebsstrang eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug, der das Leistungsübertragungsvermögen verbessert und den Kraftstoffverbrauch reduziert.
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Typischerweise wird ein Antriebsstrang eines Automatikgetriebes durch Kombinieren einer Mehrzahl von Planetengetriebesätzen realisiert, und der Antriebsstrang nimmt ein Drehmoment von einem Drehmomentwandler auf und ändert und überträgt das Drehmoment an eine Abtriebswelle.
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Es ist wohlbekannt, dass, wenn ein Getriebe eine größere Anzahl von Schaltgängen realisiert, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes optimaler gestaltet werden können, und daher kann ein Fahrzeug einen wirtschaftlichen Kraftstoffverbrauch und eine bessere Leistung haben. Zu diesem Zweck wird ständig nach einem Antriebsstrang geforscht, der in der Lage ist, mehr Schaltgänge zu realisieren.
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Obwohl dieselbe Anzahl von Gängen erzielt werden, hat der Antriebsstrang entsprechend einer Verbindung zwischen den Drehelementen (d.h. Sonnenrad, Planetenradträger und Hohlrad) einen unterschiedlichen Betätigungsmechanismus. Außerdem hat der Antriebsstrang in Abhängigkeit von seiner Anordnung verschiedene Merkmale, wie Haltbarkeit, Leistungsübertragungsvermögen und Größe.
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Daher wird auch ständig nach Gestaltungen für eine kombinierte Struktur eines Antriebsstranges geforscht.
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Gegenwärtig sind Viergang- und Fünfgang-Automatikgetriebe am häufigsten auf dem Markt zu finden. Jedoch wurden auch Sechsgang-Automatikgetriebe realisiert, um das Leistungsübertragungsvermögen und den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeuges zu verbessern. Außerdem wurden Achtgang- und Zehngang-Automatikgetriebe in zügigem Tempo entwickelt.
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Mit der Erfindung wird ein Antriebsstrang eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug geschaffen, bei dem die Gestaltung des Automatikgetriebes vereinfacht wird und das Leistungsübertragungsvermögen und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit infolge des Erzielens von acht Vorwärtsgängen und zwei Rückwärtsgängen durch Kombinieren von drei Planetengetriebesätzen und sechs Reibelementen verbessert werden.
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Nach einem Aspekt der Erfindung kann ein Antriebsstrang eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug aufweisen: eine Antriebswelle, die ein Drehmoment eines Motors aufnimmt, eine Abtriebswelle, die ein geändertes Drehmoment abgibt, einen ersten Planetengetriebesatz, der ein erstes, ein zweites und ein drittes Drehelement aufweist und an der Antriebswelle angeordnet ist, einen zweiten Planetengetriebesatz, der ein viertes, ein fünftes und ein sechstes Drehelement aufweist und an der Antriebswelle angeordnet ist, einen dritten Planetengetriebesatz, der ein siebtes, ein achtes und ein neuntes Drehelement aufweist und an der Antriebswelle angeordnet ist, eine erste Drehwelle, die das erste Drehelement direkt mit einem Getriebegehäuse verbindet, eine zweite Drehwelle, die das dritte Drehelement direkt mit dem vierten Drehelement verbindet, eine dritte Drehwelle, die das zweite Drehelement direkt mit der Antriebswelle verbindet, eine vierte Drehwelle, die das neunte Drehelement direkt mit der Abtriebswelle verbindet, eine fünfte Drehwelle, die das fünfte Drehelement direkt mit dem achten Drehelement verbindet und wahlweise mit der Antriebswelle oder dem Getriebegehäuse verbunden ist, eine sechste Drehwelle, die mit dem sechsten Drehelement verbunden ist, und eine siebte Drehwelle, die mit dem siebten Drehelement verbunden ist und wahlweise mit der zweiten Drehwelle, der dritten Drehwelle, der sechsten Drehwelle oder dem Getriebegehäuse verbunden ist.
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Der erste Planetengetriebesatz ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei das erste Drehelement ein erstes Sonnenrad ist, das zweite Drehelement ein erster Planetenradträger ist, und das dritte Drehelement ein erstes Hohlrad ist.
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Der zweite Planetengetriebesatz ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern, wobei das vierte Drehelement ein zweites Sonnenrad ist, das fünfte Drehelement ein zweiter Planetenradträger ist, und das sechste Drehelement ein zweites Hohlrad ist.
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Der dritte Planetengetriebesatz ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern, wobei das siebte Drehelement ein drittes Sonnenrad ist, das achte Drehelement ein dritter Planetenradträger ist, und das neunte Drehelement ein drittes Hohlrad ist.
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Der Antriebsstrang kann ferner aufweisen: eine erste Kupplung, welche die sechste Drehwelle mit der siebten Drehwelle wahlweise verbindet, eine zweite Kupplung, welche die zweite Drehwelle mit der siebten Drehwelle wahlweise verbindet, eine dritte Kupplung, welche die fünfte Drehwelle mit der Antriebswelle wahlweise verbindet, eine vierte Kupplung, welche die dritte Drehwelle mit der siebten Drehwelle wahlweise verbindet, eine erste Bremse, welche die fünfte Drehwelle mit dem Getriebegehäuse wahlweise verbindet, und eine zweite Bremse, welche die siebte Drehwelle mit dem Getriebegehäuse wahlweise verbindet.
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Die erste Kupplung ist zwischen dem zweiten und dem dritten Planetengetriebesatz angeordnet, die erste und die zweite Bremse sind an einer radialen Außenseite der ersten Kupplung angeordnet, die zweite und die vierte Kupplung sind an einer radialen Außenseite des ersten Planetengetriebesatzes angeordnet, und die dritte Kupplung ist zwischen dem dritten Planetengetriebesatz und der Abtriebswelle angeordnet.
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Der Antriebsstrang kann ferner eine Einwegkupplung aufweisen, die parallel zu der ersten Bremse angeordnet ist.
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Die erste Kupplung und die erste Bremse werden in einem ersten Vorwärtsgang betrieben, die erste Kupplung und die zweite Bremse werden in einem zweiten Vorwärtsgang betrieben, die erste Kupplung und die zweite Kupplung werden in einem dritten Vorwärtsgang betrieben, die erste Kupplung und die vierte Kupplung werden in einem vierten Vorwärtsgang betrieben, die erste Kupplung und die dritte Kupplung werden in einem fünften Vorwärtsgang betrieben, die dritte Kupplung und die vierte Kupplung werden in einem sechsten Vorwärtsgang betrieben, die zweite Kupplung und die dritte Kupplung werden in einem siebten Vorwärtsgang betrieben, die dritte Kupplung und die zweite Bremse werden in einem achten Vorwärtsgang betrieben, die zweite Kupplung und die erste Bremse werden in einem ersten Rückwärtsgang betrieben, und die vierte Kupplung und die erste Bremse werden in einem zweiten Rückwärtsgang betrieben.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung kann ein Antriebsstrang eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug aufweisen: eine Antriebswelle, die ein Drehmoment eines Motors aufnimmt, eine Abtriebswelle, die ein geändertes Drehmoment abgibt, einen ersten Planetengetriebesatz, der als dessen Drehelemente ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenradträger und ein erstes Hohlrad aufweist, einen zweiten Planetengetriebesatz, der als dessen Drehelemente ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenradträger und ein zweites Hohlrad aufweist, und einen dritten Planetengetriebesatz, der als dessen Drehelemente ein drittes Sonnenrad, einen dritten Planetenradträger und ein drittes Hohlrad aufweist, wobei das erste Sonnenrad direkt mit einem Getriebegehäuse verbunden ist, das erste Hohlrad direkt mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, der erste Planetenradträger direkt mit der Antriebswelle verbunden ist, das dritte Hohlrad direkt mit der Abtriebswelle verbunden ist, und der zweite Planetenradträger direkt mit dem dritten Planetenradträger verbunden ist, wobei das dritte Sonnenrad mit dem zweiten Hohlrad, sowohl dem zweiten Sonnenrad als auch dem ersten Hohlrad, die direkt miteinander verbunden sind, dem ersten Planetenradträger oder dem Getriebegehäuse wahlweise verbunden ist, und wobei der dritte Planetenradträger mit der Antriebswelle oder dem Getriebegehäuse wahlweise verbunden ist.
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Der erste Planetengetriebesatz ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, und jeder von dem zweiten und dem dritten Planetengetriebesatz ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern.
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Eine erste Kupplung verbindet wahlweise das dritte Sonnenrad mit dem zweiten Hohlrad, eine zweite Kupplung verbindet wahlweise das dritte Sonnenrad mit sowohl dem zweiten Sonnenrad als auch dem ersten Hohlrad, die direkt miteinander verbunden sind, eine dritte Kupplung verbindet wahlweise den dritten Planetenradträger mit der Antriebswelle, eine vierte Kupplung verbindet wahlweise das dritte Sonnenrad mit dem ersten Planetenradträger, eine erste Bremse verbindet wahlweise den dritten Planetenradträger mit dem Getriebegehäuse, und eine zweite Bremse verbindet wahlweise das dritte Sonnenrad mit dem Getriebegehäuse.
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Die erste Kupplung ist zwischen dem zweiten und dem dritten Planetengetriebesatz angeordnet, die erste und die zweite Bremse sind an einer radialen Außenseite der ersten Kupplung angeordnet, die zweite und die vierte Kupplung sind an einer radialen Außenseite des ersten Planetengetriebesatzes angeordnet, und die dritte Kupplung ist zwischen dem dritten Planetengetriebesatz und der Abtriebswelle angeordnet.
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Der Antriebsstrang kann ferner eine Einwegkupplung aufweisen, die parallel zu der ersten Bremse angeordnet ist.
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Die erste Kupplung und die erste Bremse werden in einem ersten Vorwärtsgang betrieben, die erste Kupplung und die zweite Bremse werden in einem zweiten Vorwärtsgang betrieben, die erste Kupplung und die zweite Kupplung werden in einem dritten Vorwärtsgang betrieben, die erste Kupplung und die vierte Kupplung werden in einem vierten Vorwärtsgang betrieben, die erste Kupplung und die dritte Kupplung werden in einem fünften Vorwärtsgang betrieben, die dritte Kupplung und die vierte Kupplung werden in einem sechsten Vorwärtsgang betrieben, die zweite Kupplung und die dritte Kupplung werden in einem siebten Vorwärtsgang betrieben, die dritte Kupplung und die zweite Bremse werden in einem achten Vorwärtsgang betrieben, die zweite Kupplung und die erste Bremse werden in einem ersten Rückwärtsgang betrieben, und die vierte Kupplung und die erste Bremse werden in einem zweiten Rückwärtsgang betrieben.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Schema eines Antriebsstranges eines Automatikgetriebes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Betriebstabelle von Reibelementen in jedem Schaltgang, die bei einem Antriebsstrang gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird; und
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3 ein Hebeldiagramm für einen Antriebsstrang gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren sind gleiche oder äquivalente Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Mit Bezug auf 1 weist ein Antriebsstrang gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Antriebswelle IS, die ein Drehmoment eines Motors aufnimmt, und eine Abtriebswelle OS auf, die ein geändertes Drehmoment abgibt.
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Außerdem weist der Antriebsstrang ferner einen ersten, einen zweiten und einen dritten Planetengetriebesatz PG1, PG2 und PG3, die an der Antriebswelle IS angeordnet sind, sieben Drehwellen TM1, TM2, TM3, TM4, TM5, TM6 und TM7, die Drehelemente des ersten, des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes PG1, PG2 und PG3 direkt oder wahlweise verbinden, und sechs Reibelemente auf.
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Daher wird das von der Antriebswelle IS eingegebene Drehmoment durch den ersten, den zweiten und den dritten Planetengetriebesatz PG1, PG2 und PG3 geändert und dann über die Abtriebswelle OS abgegeben.
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Außerdem sind die Planetengetriebesätze in einer Reihenfolge des ersten, des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes PG1, PG2 und PG3 von einem Motor zu der Rückseite davon angeordnet.
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Die Antriebswelle IS ist ein Antriebselement und nimmt das Drehmoment des Motors auf. Ein Drehmomentwandler kann zwischen der Antriebswelle IS und dem Motor angeordnet sein.
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Die Abtriebswelle OS ist ein Abtriebselement und überträgt das Antriebsdrehmoment über eine Differentialvorrichtung und ein Abtriebsrad an ein Antriebsrad.
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Der erste Planetengetriebesatz PG1 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern und weist als dessen Drehelemente ein erstes Sonnenrad S1, das ein erstes Drehelement ist, einen ersten Planetenradträger PC1, der ein zweites Drehelement ist und ein erstes Planetenrad P1 drehbar abstützt, das an einem radial äußeren Abschnitt des ersten Sonnenrades S1 angeordnet ist und mit dem ersten Sonnenrad S1 im Eingriff steht, und ein erstes Hohlrad R1 auf, das ein drittes Drehelement ist, an einem radial äußeren Abschnitt des ersten Planetenrades P1 angeordnet ist und mit dem ersten Planetenrad P1 im Eingriff steht.
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Der zweite Planetengetriebesatz PG2 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern und weist als dessen Drehelemente ein zweites Sonnenrad S2, das ein viertes Drehelement ist, einen zweiten Planetenradträger PC2, der ein fünftes Drehelement ist und ein zweites Planetenrad P2 drehbar abstützt, das an einem radial äußeren Abschnitt des zweiten Sonnenrades S2 angeordnet ist und mit dem zweiten Sonnenrad S2 im Eingriff steht, und ein zweites Hohlrad R2 auf, das ein sechstes Drehelement ist, an einem radial äußeren Abschnitt des zweiten Planetenrades P2 angeordnet ist und mit dem zweiten Planetenrad P2 im Eingriff steht.
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Der dritte Planetengetriebesatz PG3 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern und weist als dessen Drehelemente ein drittes Sonnenrad S3, das ein siebtes Drehelement ist, einen dritten Planetenradträger PC3, der ein achtes Drehelement ist und ein drittes Planetenrad P3 drehbar abstützt, das an einem radial äußeren Abschnitt des dritten Sonnenrades S3 angeordnet ist und mit dem dritten Sonnenrad S3 im Eingriff steht, und ein drittes Hohlrad R3 auf, das ein neuntes Drehelement ist, an einem radial äußeren Abschnitt des dritten Planetenrades P3 angeordnet ist und mit dem dritten Planetenrad P3 im Eingriff steht.
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Außerdem ist das erste Hohlrad R1 direkt mit dem zweiten Sonnenrad S2 verbunden, und der erste Planetengetriebesatz PG1 ist mit der ersten, der zweiten und der dritten Drehwelle TM1, TM2 und TM3 verbunden.
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Zudem sind der zweite und der dritte Planetenradträger PC2 und PC3 direkt miteinander verbunden, und der zweite Planetengetriebesatz PG2 ist mit der zweiten, der fünften und der sechsten Drehwelle TM2, TM5 und TM6 verbunden.
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Ferner ist der dritte Planetengetriebesatz PG3 mit der vierten, der fünften und der siebten Drehwelle TM4, TM5 und TM7 verbunden.
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Das heißt, die erste Drehwelle TM1 verbindet das erste Sonnenrad S1 direkt mit einem Getriebegehäuse H, so dass das erste Sonnenrad S1 immer als ein feststehendes Element betrieben wird.
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Die zweite Drehwelle TM2 verbindet das erste Hohlrad R1 direkt mit dem zweiten Sonnenrad S2 und gibt immer eine reduzierte Drehzahl ab, die kleiner als eine Drehzahl der Antriebswelle IS ist.
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Die dritte Drehwelle TM3 verbindet den ersten Planetenradträger PC1 direkt mit der Antriebswelle IS, so dass der erste Planetenradträger PC1 immer als ein Antriebselement betrieben wird.
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Die vierte Drehwelle TM4 verbindet das dritte Hohlrad R3 direkt mit der Abtriebswelle OS derart, dass sie letztendlich das geänderte Drehmoment abgibt.
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Die fünfte Drehwelle TM5 verbindet den zweiten Planetenradträger PC2 direkt mit dem dritten Planetenradträger PC3, ist wahlweise mit der Antriebswelle IS derart verbunden, dass sie den zweiten Planetenradträger PC2 und den dritten Planetenradträger PC3 als Antriebselemente betreibt, und ist wahlweise mit dem Getriebegehäuse H derart verbunden, dass sie den zweiten Planetenradträger PC2 und den dritten Planetenradträger PC3 als feststehende Elemente betreibt.
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Die sechste Drehwelle TM6 ist mit dem zweiten Hohlrad R2 verbunden.
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Die siebte Drehwelle TM7 ist in einem Zustand, in dem sie mit dem dritten Sonnenrad S3 verbunden ist, wahlweise mit der zweiten Drehwelle TM2, der dritten Drehwelle TM3 oder der sechsten Drehwelle TM6 verbunden oder wahlweise mit dem Getriebegehäuse H verbunden.
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Außerdem umfassen die sechs Reibelemente eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Kupplung C1, C2, C3 und C4, die wahlweise die Drehwellen miteinander verbinden, und eine erste und eine zweite Bremse B1 und B2, die wahlweise die Drehwellen mit dem Getriebegehäuse H verbinden.
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Die erste Kupplung C1 verbindet wahlweise die sechste Drehwelle TM6 mit der siebten Drehwelle TM7.
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Die zweite Kupplung C2 verbindet wahlweise die zweite Drehwelle TM2 mit der siebten Drehwelle TM7.
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Die dritte Kupplung C3 verbindet wahlweise die fünfte Drehwelle TM5 mit der Antriebswelle IS.
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Die vierte Kupplung C4 verbindet wahlweise die dritte Drehwelle TM3 mit der siebten Drehwelle TM7.
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Die erste Bremse B1 verbindet wahlweise die fünfte Drehwelle TM5 mit dem Getriebegehäuse H.
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Die zweite Bremse B2 verbindet wahlweise die siebte Drehwelle TM7 mit dem Getriebegehäuse H.
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Die erste Kupplung C1 ist zwischen dem zweiten und dem dritten Planetengetriebesatz PG2 und PG3 angeordnet, die erste und die zweite Bremse B1 und B2 sind an einer radialen Außenseite der ersten Kupplung C1 angeordnet, die zweite und die vierte Kupplung C2 und C4 sind an einer radialen Außenseite des ersten Planetengetriebesatzes PG1 angeordnet, und die dritte Kupplung C3 ist zwischen dem dritten Planetengetriebesatz PG3 und der Abtriebswelle OS angeordnet.
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Der Antriebsstrang weist ferner eine Einwegkupplung F auf, die parallel zu der ersten Bremse B1 angeordnet ist und in einem normalen Fahrzustand anstelle der ersten Bremse B1 betrieben wird.
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Jede Kupplung ist ein Reibelement, das wahlweise ein Drehelement mit einem anderen Drehelement verbindet, und jede Bremse ist ein Reibelement, das ein Drehelement mit einem Nichtdrehelement (feststehenden Element) verbindet.
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Wenn die Kupplung betrieben wird, werden die miteinander verbundenen Drehwellen als ein Drehelement betrieben, und wenn die Bremse betrieben wird, wird eine mit dem Getriebegehäuse H verbundene Drehwelle als ein Nichtdrehelement betrieben.
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Außerdem sind die Reibelemente, welche die erste, die zweite, die dritte und die vierte Kupplung C1, C2, C3 und C4 sowie die erste und die zweite Bremse B1 und B2 umfassen, herkömmliche Mehrscheiben-Reibelemente des Naßtyps, die durch Hydraulikdruck betrieben werden.
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Mit Bezug auf die Betriebstabelle in 2 werden zwei Reibelemente unter den sechs Reibelementen in jedem Schaltgang betrieben, und acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge werden realisiert.
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Nachfolgend wird anhand von 2 der Betrieb der Reibelemente in jedem Schaltgang beschrieben.
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Die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 werden in einem ersten Vorwärtsgang D1 betrieben.
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Die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 werden in einem zweiten Vorwärtsgang D2 betrieben.
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Die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 werden in einem dritten Vorwärtsgang D3 betrieben.
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Die erste Kupplung C1 und die vierte Kupplung C4 werden in einem vierten Vorwärtsgang D4 betrieben.
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Die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 werden in einem fünften Vorwärtsgang D5 betrieben.
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Die dritte Kupplung C3 und die vierte Kupplung C4 werden in einem sechsten Vorwärtsgang D6 betrieben.
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Die zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 werden in einem siebten Vorwärtsgang D7 betrieben.
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Die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 werden in einem achten Vorwärtsgang D8 betrieben.
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Die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 werden in einem ersten Rückwärtsgang REV1 betrieben.
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Die vierte Kupplung C4 und die erste Bremse B1 werden in einem zweiten Rückwärtsgang REV2 betrieben.
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Wie oben beschrieben, werden die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 im ersten Vorwärtsgang D1 betrieben, jedoch kann in dem normalen Fahrzustand die Einwegkupplung F anstelle der ersten Bremse B1 betrieben werden.
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Mit Bezug auf das Hebeldiagramm in 3 stellt eine untere horizontale Linie eine Drehzahl von „0“ dar, und eine obere horizontale Linie stellt eine Drehzahl von „1,0“ dar, welche dieselbe wie die Drehzahl der Antriebswelle IS ist.
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Drei vertikale Linien des ersten Planetengetriebesatzes PG1 stellen nacheinander von links nach rechts die erste, die zweite und die dritte Drehwelle TM1, TM2 und TM3 dar.
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Hierin sind die Abstände zwischen der ersten, der zweiten und der dritten Drehwelle TM1, TM2 und TM3 entsprechend den Übersetzungsverhältnissen (Zähnezahl des Sonnenrades/Zähnezahl des Hohlrades) des ersten Planetengetriebesatzes PG1 festgesetzt.
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Vier vertikale Linien des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes PG2 und PG3 stellen nacheinander von links nach rechts die zweite, die vierte, die fünfte und die sechste (oder die siebte) Drehwelle TM2, TM4, TM5 und TM6 oder TM7 dar.
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Hierin sind die Abstände zwischen der zweiten, der vierten, der fünften und der sechsten (oder der siebten) Drehwelle TM2, TM4, TM5 und TM6 oder TM7 entsprechend den Übersetzungsverhältnissen (Zähnezahl des Sonnenrades/Zähnezahl des Hohlrades) des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes PG2 und PG3 festgesetzt.
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Da das Hebeldiagramm einem auf dem Gebiet der Gestaltung eines Antriebsstranges versierten Fachmann wohlbekannt ist, wird eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen.
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Mit Bezug auf die 2 und 3 werden die Schaltvorgänge für jeden Schaltgang in dem Antriebsstrang gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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[Erster Vorwärtsgang]
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Die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 (oder die Einwegkupplung F) werden in dem ersten Vorwärtsgang D1 betrieben.
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In einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die dritte Drehwelle TM3 des ersten Planetengetriebesatzes PG1 eingegeben wird, wirkt die erste Drehwelle TM1 als das feststehende Element. Daher wird die reduzierte Drehzahl über die zweite Drehwelle TM2 abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt sind der zweite und der dritte Planetenradträger PC2 und PC3 direkt miteinander verbunden, und durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 ist das zweite Hohlrad R2 mit dem dritten Sonnenrad S3 verbunden.
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In diesem Zustand wird die reduzierte Drehzahl von der zweiten Drehwelle TM2 abgegeben, und durch den Betrieb der ersten Bremse B1 oder der Einwegkupplung F wirkt die fünfte Drehwelle TM5 als das feststehende Element. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes PG2 und PG3 eine erste Schaltlinie SP1.
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Daher wird, wo die erste Schaltlinie SP1 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, D1 abgegeben.
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[Zweiter Vorwärtsgang]
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Die erste Bremse B1, die in dem ersten Vorwärtsgang D1 betrieben wurde, wird freigegeben, und die zweite Bremse B2 wird in dem zweiten Vorwärtsgang D2 betrieben.
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In einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die dritte Drehwelle TM3 des ersten Planetengetriebesatzes PG1 eingegeben wird, wirkt die erste Drehwelle TM1 als das feststehende Element. Daher wird die reduzierte Drehzahl über die zweite Drehwelle TM2 abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt sind der zweite und der dritte Planetenradträger PC2 und PC3 direkt miteinander verbunden, und durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 ist das zweite Hohlrad R2 mit dem dritten Sonnenrad S3 verbunden.
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In diesem Zustand wird die reduzierte Drehzahl von der zweiten Drehwelle TM2 abgegeben, und durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 wirkt die siebte Drehwelle TM7 als das feststehende Element. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes PG2 und PG3 eine zweite Schaltlinie SP2.
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Daher wird, wo die zweite Schaltlinie SP2 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, D2 abgegeben.
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[Dritter Vorwärtsgang]
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Die zweite Bremse B2, die in dem zweiten Vorwärtsgang D2 betrieben wurde, wird freigegeben, und die zweite Kupplung C2 wird in dem dritten Vorwärtsgang D3 betrieben.
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In einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die dritte Drehwelle TM3 des ersten Planetengetriebesatzes PG1 eingegeben wird, wirkt die erste Drehwelle TM1 als das feststehende Element. Daher wird die reduzierte Drehzahl über die zweite Drehwelle TM2 abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt sind der zweite und der dritte Planetenradträger PC2 und PC3 direkt miteinander verbunden, und durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 ist das zweite Hohlrad R2 mit dem dritten Sonnenrad S3 verbunden.
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In diesem Zustand wird durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 die reduzierte Drehzahl von der zweiten Drehwelle TM2 an die siebte Drehwelle TM7 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes PG2 und PG3 eine dritte Schaltlinie SP3.
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Daher wird, wo die dritte Schaltlinie SP3 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, D3 abgegeben.
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[Vierter Vorwärtsgang]
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Die zweite Kupplung C2, die in dem dritten Vorwärtsgang D3 betrieben wurde, wird freigegeben, und die vierte Kupplung C4 wird in dem vierten Vorwärtsgang D4 betrieben.
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In einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die dritte Drehwelle TM3 des ersten Planetengetriebesatzes PG1 eingegeben wird, wirkt die erste Drehwelle TM1 als das feststehende Element. Daher wird die reduzierte Drehzahl über die zweite Drehwelle TM2 abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt sind der zweite und der dritte Planetenradträger PC2 und PC3 direkt miteinander verbunden, und durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 ist das zweite Hohlrad R2 mit dem dritten Sonnenrad S3 verbunden.
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In diesem Zustand wird die reduzierte Drehzahl von der zweiten Drehwelle TM2 abgegeben, und durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 wird die Drehzahl der Antriebswelle IS über die dritte Drehwelle TM3 an die siebte Drehwelle TM7 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes PG2 und PG3 eine vierte Schaltlinie SP4.
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Daher wird, wo die vierte Schaltlinie SP4 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, D4 abgegeben.
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[Fünfter Vorwärtsgang]
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Die vierte Kupplung C4, die in dem vierten Vorwärtsgang D4 betrieben wurde, wird freigegeben, und die dritte Kupplung C3 wird in dem fünften Vorwärtsgang D5 betrieben.
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In einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die dritte Drehwelle TM3 des ersten Planetengetriebesatzes PG1 eingegeben wird, wirkt die erste Drehwelle TM1 als das feststehende Element. Daher wird die reduzierte Drehzahl über die zweite Drehwelle TM2 abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt sind der zweite und der dritte Planetenradträger PC2 und PC3 direkt miteinander verbunden, und durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 ist das zweite Hohlrad R2 mit dem dritten Sonnenrad S3 verbunden.
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In diesem Zustand wird die reduzierte Drehzahl von der zweiten Drehwelle TM2 abgegeben, und durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 wird die Drehzahl der Antriebswelle IS an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des zweiten und des dritten Planetengetriebesatzes PG2 und PG3 eine fünfte Schaltlinie SP5.
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Daher wird, wo die fünfte Schaltlinie SP5 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, D5 abgegeben.
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[Sechster Vorwärtsgang]
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Die erste Kupplung C1, die in dem fünften Vorwärtsgang D5 betrieben wurde, wird freigegeben, und die vierte Kupplung C4 wird in dem sechsten Vorwärtsgang D6 betrieben.
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Durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 wird die Drehzahl der Antriebswelle IS an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben, und durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 wird die Drehzahl der Antriebswelle IS über die dritte Drehwelle TM3 an die siebte Drehwelle TM7 eingegeben, so dass der dritte Planetengetriebesatz PG3 in einem Direktkupplungszustand ist. Daher bilden die Drehelemente des dritten Planetengetriebesatzes PG3 eine sechste Schaltlinie SP6.
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Daher wird, wo die sechste Schaltlinie SP6 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, D6 abgegeben.
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[Siebter Vorwärtsgang]
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Die vierte Kupplung C4, die in dem sechsten Vorwärtsgang D6 betrieben wurde, wird freigegeben, und die zweite Kupplung C2 wird in dem siebten Vorwärtsgang D7 betrieben.
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In einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die dritte Drehwelle TM3 des ersten Planetengetriebesatzes PG1 eingegeben wird, wirkt die erste Drehwelle TM1 als das feststehende Element. Daher wird die reduzierte Drehzahl über die zweite Drehwelle TM2 abgegeben.
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Durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 wird die Drehzahl der Antriebswelle IS an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben, und durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 wird die reduzierte Drehzahl der zweiten Drehwelle TM2 an die siebte Drehwelle TM7 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des dritten Planetengetriebesatzes PG3 eine siebte Schaltlinie SP7.
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Daher wird, wo die siebte Schaltlinie SP7 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, D7 abgegeben.
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[Achter Vorwärtsgang]
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Die zweite Kupplung C2, die in dem siebten Vorwärtsgang D7 betrieben wurde, wird freigegeben, und die zweite Bremse B2 wird in dem achten Vorwärtsgang D8 betrieben.
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Durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 wird die Drehzahl der Antriebswelle IS an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben, und durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 wirkt die siebte Drehwelle TM7 als das feststehende Element. Daher bilden die Drehelemente des dritten Planetengetriebesatzes PG3 eine achte Schaltlinie SP8.
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Daher wird, wo die achte Schaltlinie SP8 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, D8 abgegeben.
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[Erster Rückwärtsgang]
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Die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 werden in dem ersten Rückwärtsgang REV1 betrieben.
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In einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die dritte Drehwelle TM3 des ersten Planetengetriebesatzes PG1 eingegeben wird, wirkt die erste Drehwelle TM1 als das feststehende Element. Daher wird die reduzierte Drehzahl über die zweite Drehwelle TM2 abgegeben.
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Durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 wird die reduzierte Drehzahl der zweiten Drehwelle TM2 an das siebte Drehelement TM7 des dritten Planetengetriebesatzes PG3 eingegeben, und durch den Betrieb der ersten Bremse B1 wirkt die fünfte Drehwelle TM5 als das feststehende Element. Daher bilden die Drehelemente des dritten Planetengetriebesatzes PG3 eine erste Rückwärtsschaltlinie SR1.
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Daher wird, wo die erste Rückwärtsschaltlinie SR1 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, REV1 abgegeben.
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[Zweiter Rückwärtsgang]
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Die vierte Kupplung C4 und die erste Bremse B1 werden in dem zweiten Rückwärtsgang REV2 betrieben.
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Durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 wird die Drehzahl der Antriebswelle IS über die dritte Drehwelle TM3 an das siebte Drehelement TM7 eingegeben, und durch den Betrieb der ersten Bremse B1 wirkt die fünfte Drehwelle TM5 als das feststehende Element. Daher bilden die Drehelemente des dritten Planetengetriebesatzes PG3 eine zweite Rückwärtsschaltlinie SR2.
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Daher wird, wo die zweite Rückwärtsschaltlinie SR2 und die vierte Drehwelle TM4, die das Abtriebselement ist, einander kreuzen, REV2 abgegeben.
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Wenn in dem sechsten Vorwärtsgang, dem siebten Vorwärtsgang, dem achten Vorwärtsgang, dem ersten Rückwärtsgang und dem zweiten Rückwärtsgang die erste Kupplung C1 freigegeben ist, ist das zweite Hohlrad R2 von dem dritten Sonnenrad S3 getrennt. Daher sind der zweite und der dritte Planetengetriebesatz PG2 und PG3 nicht im Direktkupplungszustand, selbst wenn die Drehzahl an zwei Drehelemente eingegeben wird. Somit werden die oben beschriebenen Schaltvorgänge erzielt.
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Wie oben beschrieben, können gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung durch wahlweises Verbinden der Drehelemente von drei Planetengetriebesätzen PG1, PG2 und PG3 mittels vier Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und zweier Bremsen B1 und B2 acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge realisiert werden.
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Daher können die Leistungsübertragungseffizienz und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert werden, und die Rückwärtsgangfunktion kann ebenfalls verbessert werden.
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Außerdem kann durch verteiltes Anordnen der Reibelemente die Anordnung von Hydraulikleitungen vereinfacht werden, und durch Betreiben zweier Reibelemente in jedem Schaltgang kann die Kapazität einer Hydraulikpumpe reduziert werden.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben“, „unten“, „innen“ und „außen“ verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf deren Positionen in den Figuren zu beschreiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0125888 [0001]
