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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität und den Vorzug der am 23. September 2014 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0126787 , deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für Fahrzeuge, und insbesondere einen Planetengetriebezug eines Automatikgetriebes für Fahrzeuge, der 12 Vorwärtsgänge durch eine minimale Konfiguration realisiert, um das Leistungsübertragungsvermögen zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
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Beschreibung bezogener Technik
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In den letzten Jahren bewirkt ein Anstieg des Ölpreises ein Ringen nach uneingeschränktem Wettbewerb zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz.
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Infolgedessen werden Forschungen nach Reduzierung eines Gewichtes und der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz durch Größenreduzierung im Falle eines Motors durchgeführt, und Forschungen zur gleichzeitigen Sicherstellung der Betriebsfähigkeit und Wettbewerbsfähigkeit in der Kraftstoffeffizienz durch mehr Stufen werden im Falle eines Automatikgetriebes durchgeführt.
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Jedoch erhöht sich bei dem Automatikgetriebe, wie sich eine Getriebestufe erhöht, die Anzahl von inneren Bauteilen, und infolgedessen können sich die Montierbarkeit, die Kosten, das Gewicht, die Übertragungseffizienz und dergleichen noch verschlechtern.
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Dementsprechend kann die Entwicklung eines Planetengetriebezuges, welcher eine maximale Effizienz mit einer geringen Anzahl von Bauteilen hervorbringen kann, bedeutend sein, um einen Effekt der Kraftstoffeffizienzverbesserung durch die mehr Stufen zu erhöhen.
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In dieser Hinsicht geht in den letzten Jahren die Tendenz dazu, 8- und 9-Gang-Automatikgetriebe zu realisieren, und die Forschung und Entwicklung eines Planetengetriebezuges, der geeignet ist, mehr Getriebestufen zu realisieren, wurde auch aktiv durchgeführt.
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Die in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen dienen lediglich der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als ein Zugeständnis oder irgendeine Form der Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der einem technisch versierten Fachmann bereits bekannt ist.
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KURZFASSUNG
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, einen Planetengetriebezug eines Automatikgetriebes für Fahrzeuge zu schaffen, der 12 Vorwärtsgang-Getriebestufen und 1 Rückwärtsgang-Getriebestufe mit einer minimalen Konfiguration realisiert und das Schleppmoment durch Minimieren von nichtbetriebenen Reibelementen reduziert, während drei Reibelemente in den jeweiligen Getriebestufen wirken, um das Leistungsübertragungsvermögen zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Planetengetriebezug eines Automatikgetriebes für Fahrzeuge bereit, aufweisend eine Antriebswelle, an welche Leistung von einem Motor eingegeben wird, einen ersten Planetengetriebesatz, der ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenradträger und ein erstes Hohlrad aufweist, einen zweiten Planetengetriebesatz, der ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenradträger und ein zweites Hohlrad aufweist, einen dritten Planetengetriebesatz, der ein drittes Sonnenrad, einen dritten Planetenradträger und ein drittes Hohlrad aufweist, einen vierten Planetengetriebesatz, der ein viertes Sonnenrad, einen vierten Planetenradträger und ein viertes Hohlrad aufweist, einen fünften Planetengetriebesatz, der ein fünftes Sonnenrad, einen fünften Planetenradträger und ein fünftes Hohlrad aufweist, eine erste Drehwelle, die derart konfiguriert ist, dass sie das erste Sonnenrad aufweist und mit einem Getriebegehäuse wahlweise verbunden ist, eine zweite Drehwelle, die derart konfiguriert ist, dass sie den ersten und zweiten Planetenradträger und das dritte Hohlrad aufweist, eine dritte Drehwelle, die derart konfiguriert ist, dass sie das erste und zweite Hohlrad aufweist und mit dem Getriebegehäuse wahlweise verbunden ist, eine vierte Drehwelle, die derart konfiguriert ist, dass sie das zweite Sonnenrad aufweist und mit der Antriebswelle wahlweise verbunden ist, eine fünfte Drehwelle, die derart konfiguriert ist, dass sie den dritten Planetenradträger und das vierte Hohlrad aufweist und mit der vierten Drehwelle wahlweise verbunden ist, eine sechste Drehwelle, die derart konfiguriert ist, dass sie das dritte Sonnenrad aufweist und mit der Antriebswelle wahlweise verbunden ist, eine siebte Drehwelle, die derart konfiguriert ist, dass sie den vierten Planetenradträger und das fünfte Hohlrad aufweist und mit der Antriebswelle wahlweise verbunden ist, eine achte Drehwelle, die derart konfiguriert ist, dass sie den fünften Planetenradträger aufweist und mit einem Abtriebselement direkt verbunden ist, eine neunte Drehwelle, die derart konfiguriert ist, dass sie das vierte und fünfte Sonnenrad aufweist und mit dem Getriebegehäuse wahlweise verbunden ist, und sechs Reibelemente, welche die Drehwellen sowie die Drehwelle und das Getriebegehäuse wahlweise verbinden.
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Jeder von dem ersten, dritten, vierten und fünften Planetengetriebesatz kann durch einen Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern konfiguriert sein, und der zweite Planetengetriebesatz kann durch einen Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern konfiguriert sein.
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Die Planetengetriebesätze können in der Reihenfolge des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Planetengetriebesatzes von einer Motorseite angeordnet sein.
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Die Planetengetriebesätze können in der Reihenfolge des ersten, zweiten, dritten, fünften und vierten Planetengetriebesatzes von einer Motorseite angeordnet sein.
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Jedes der sechs Reibelemente kann eine erste Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und der vierten Drehwelle angeordnet ist, eine zweite Kupplung, die zwischen der vierten Drehwelle und der fünften Drehwelle angeordnet ist, eine dritte Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und der siebten Drehwelle angeordnet ist, eine erste Bremse, die zwischen der ersten Drehwelle und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, eine zweite Bremse, die zwischen der dritten Drehwelle und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, und eine dritte Bremse aufweisen, die zwischen der neunten Drehwelle und dem Getriebegehäuse angeordnet ist.
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Eine Getriebestufe, die durch wahlweises Betreiben der sechs Reibelemente realisiert wird, kann eine erste Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der zweiten Kupplung und der zweiten und dritten Bremse realisiert wird, eine zweite Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der ersten, zweiten und dritten Bremse realisiert wird, eine dritte Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der zweiten Kupplung und der ersten und dritten Bremse realisiert wird, eine vierte Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der ersten Kupplung und der ersten und dritten Bremse realisiert wird, eine fünfte Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der ersten und zweiten Kupplung und der dritten Bremse realisiert wird, eine sechste Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der ersten und dritten Kupplung und der dritten Bremse realisiert wird, eine siebte Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der ersten, zweiten und dritten Kupplung realisiert wird, eine achte Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der ersten und dritten Kupplung und der ersten Bremse realisiert wird, eine neunte Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der zweiten und dritten Kupplung und der ersten Bremse realisiert wird, eine zehnte Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der dritten Kupplung und der ersten und zweiten Bremse realisiert wird, eine elfte Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der zweiten und dritten Kupplung und der zweiten Bremse realisiert wird, eine zwölfte Vorwärtsgang-Getriebestufe, die durch gleichzeitiges Betreiben der ersten und dritten Kupplung und der zweiten Bremse realisiert wird, und eine Rückwärtsgang-Getriebestufe aufweisen, die durch gleichzeitiges Betreiben der ersten Kupplung und der zweiten und dritten Bremse realisiert wird.
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Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden 12 Vorwärtsgang-Getriebestufen und 1 Rückwärtsgang-Getriebestufe durch Kombinieren von fünf Planetengetriebesätzen, die durch einfache Planetengetriebesätze konfiguriert sind, mit sechs Reibelementen realisiert, um das Leistungsübertragungsvermögen und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Das Schleppmoment wird durch Minimieren von nichtbetriebenen Reibelementen, während drei Reibelemente wirken, reduziert, um einen Leistungsverlust zu verringern.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erläutern, ersichtlich sind oder darin ausführlicher dargelegt sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Konfigurationsschema eines Planetengetriebezuges gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Betriebstabelle von jeweiligen Reibelementen für jede der Getriebestufen, die bei dem Planetengetriebezug gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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3 ist ein Übertragungsdiagramm des Planetengetriebezuges gemäß den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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4 ist ein Konfigurationsschema eines Planetengetriebezuges gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die einzelnen Figuren der Zeichnung hinweg.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nun wird auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung(en) dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche im Sinn und Bereich der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
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Nachfolgend werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
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Jedoch werden Teile, welche nicht mit der Beschreibung in Bezug stehen, zur deutlichen Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weggelassen, und gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Elemente durch die Beschreibung hinweg.
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In der folgenden Beschreibung dient das Teilen von Bezeichnungen von Bauteilen in erstes, zweites und dergleichen dazu, die Bezeichnungen aufzuteilen, da die Bezeichnungen der Bauteile dieselben wie die jeweils anderen sind, und eine Reihenfolge davon ist nicht speziell beschränkt.
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1 ist ein Konfigurationsschema eines Planetengetriebezuges gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezug auf 1 weist ein Planetengetriebezug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Antriebswelle IS, einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Planetengetriebesatz PG1, PG2, PG3, PG4 und PG5, die an der Antriebswelle IS angeordnet sind, eine Abtriebswelle OS, neun Drehelemente TM1 bis TM9, die jeweilige Drehelemente des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Planetengetriebesatzes PG1, PG2, PG3, PG4 und PG5 direkt miteinander verbinden, sechs Reibelemente C1 bis C3 und B1 bis B3 und ein Getriebegehäuse H auf.
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Infolgedessen wird eine von der Antriebswelle IS eingegebene Drehkraft durch interkomplementären Betrieb des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Planetengetriebesatzes PG1, PG2, PG3, PG4 und PG5 derart übertragen, dass sie über eine Abtriebswelle OS abgegeben werden kann.
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Außerdem sind die jeweiligen einfachen Planetengetriebesätze in der Reihenfolge des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Planetengetriebesatzes PG1, PG2, PG3, PG4 und PG5 von einer Motorseite angeordnet.
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Die Antriebswelle IS ist ein Antriebselement, und die Drehleistung von einer Kurbelwelle eines Motors wird über einen Drehmomentwandler in Drehmoment derart umgewandelt, dass sie an die Antriebswelle IS eingegeben wird.
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Die Abtriebswelle OS als ein Abtriebselement ist an derselben axialen Linie wie die Antriebswelle IS angeordnet und an einer Rückseite mit einem Abtriebsrad direkt verbunden, um die übertragene Antriebsleistung über ein Differential an eine Antriebswelle zu übertragen.
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Der erste Planetengetriebesatz PG1 als ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern weist als Drehelemente ein erstes Sonnenrad S1, einen ersten Planetenradträger PC1, der ein erstes Planetenrad P1 drehbar abstützt, welches mit dem ersten Sonnenrad S1 im Außeneingriff steht, und ein erstes Hohlrad R1 auf, welches mit dem ersten Planetenrad P1 im Inneneingriff steht.
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Der zweite Planetengetriebesatz PG2 als ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern weist ein zweites Sonnenrad S2, einen zweiten Planetenradträger PC2, der ein zweites Planetenrad P2 drehbar abstützt, welches mit dem zweiten Sonnenrad S2 im Außeneingriff steht, und ein zweites Hohlrad R2 auf, welches mit dem zweiten Planetenrad P2 im Inneneingriff steht.
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Der dritte Planetengetriebesatz PG3 als ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern weist ein drittes Sonnenrad S3, einen dritten Planetenradträger PC3, der ein drittes Planetenrad P3 drehbar abstützt, welches mit dem dritten Sonnenrad S3 im Außeneingriff steht, und ein drittes Hohlrad R3 auf, welches mit dem dritten Planetenrad P3 im Inneneingriff steht.
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Der vierte Planetengetriebesatz PG4 als ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern weist ein viertes Sonnenrad S4, einen vierten Planetenradträger PC4, der ein viertes Planetenrad P4 drehbar abstützt, welches mit dem vierten Sonnenrad S4 im Außeneingriff steht, und ein viertes Hohlrad R4 auf, welches mit dem vierten Planetenrad P4 im Inneneingriff steht.
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Der fünfte Planetengetriebesatz PG5 als ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern weist ein fünftes Sonnenrad S5, einen fünften Planetenradträger PC5, der ein fünftes Planetenrad P5 drehbar abstützt, welches mit dem fünften Sonnenrad S5 im Außeneingriff steht, und ein fünftes Hohlrad R5 auf, welches mit dem fünften Planetenrad P5 im Inneneingriff steht.
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Bei dem ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Planetengetriebesatz PG1, PG2, PG3, PG4 und PG5 sind ein oder mehrere Drehelemente derart direkt miteinander verbunden, dass sie mit insgesamt neun Drehwellen TM1 bis TM9 zusammenwirken.
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Die Konfigurationen der neun Drehwellen TM1 bis TM9 werden nachstehend beschrieben.
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Die erste Drehwelle TM1 ist derart konfiguriert, dass sie das erste Sonnenrad S1 aufweist, und wirkt als ein Fixierungselement, während sie mit dem Getriebegehäuse H wahlweise verbunden ist.
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Die zweite Drehwelle TM2 ist derart konfiguriert, dass sie den ersten und zweiten Planetenradträger PC1 und PC2 und das dritte Hohlrad R3 aufweist.
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Die dritte Drehwelle TM3 ist derart konfiguriert, dass sie das erste und zweite Hohlrad R1 und R2 aufweist, und wirkt als das Fixierungselement, während sie mit dem Getriebegehäuse H wahlweise verbunden ist.
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Die vierte Drehwelle TM4 ist derart konfiguriert, dass sie das zweite Sonnenrad S2 aufweist, und wirkt als ein Antriebselement, während sie mit der Antriebswelle IS wahlweise verbunden ist.
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Die fünfte Drehwelle TM5 ist derart konfiguriert, dass sie den dritten Planetenradträger PC3 und das vierte Hohlrad R4 aufweist, und ist mit der vierten Drehwelle TM4 wahlweise verbunden.
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Die sechste Drehwelle TM6 ist derart konfiguriert, dass sie das dritte Sonnenrad S3 aufweist, und ist mit der Antriebswelle IS derart direkt verbunden, dass sie kontinuierlich als das Antriebselement wirkt.
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Die siebte Drehwelle TM7 ist derart konfiguriert, dass sie den vierten Planetenradträger PC4 und das fünfte Hohlrad R5 aufweist, und wirkt als das Antriebselement, während sie mit der Antriebswelle IS wahlweise verbunden ist.
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Die achte Drehwelle TM8 ist derart konfiguriert, dass sie den fünften Planetenradträger PC5 aufweist, und ist mit der Abtriebswelle OS derart direkt verbunden, dass sie kontinuierlich als ein Abtriebselement wirkt.
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Die neunte Drehwelle TM9 ist derart konfiguriert, dass sie das vierte und fünfte Sonnenrad S4 und S5 aufweist, und wirkt als das Fixierungselement, während sie mit dem Getriebegehäuse H wahlweise verbunden ist.
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Außerdem sind zwischen den Drehwellen TM1 bis TM9 drei Kupplungen C1, C2 und C3, welche Reibelemente sind, an der Antriebswelle IS oder an Abschnitten angeordnet, wo die Drehwellen wahlweise verbunden sind.
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Ferner sind zwischen den Drehwellen TM1 bis TM9 drei Bremsen B1, B2 und B3, welche die Reibelemente sind, an Abschnitten angeordnet, die mit dem Getriebegehäuse H wahlweise verbunden sind.
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Die Anordnungspositionen der sechs Reibelemente C1 bis C3 und B1 bis B3 werden nachstehend beschrieben.
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Die erste Kupplung C1 ist zwischen der Antriebswelle IS und der vierten Drehwelle TM4 angeordnet, und infolgedessen sind die Antriebswelle IS und die vierte Drehwelle TM4 wahlweise miteinander verbunden.
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Die zweite Kupplung C2 ist zwischen der vierten Drehwelle TM4 und der fünften Drehwelle TM5 angeordnet, und infolgedessen sind die vierte Drehwelle TM4 und die fünfte Drehwelle TM5 wahlweise miteinander verbunden.
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Die dritte Kupplung C3 ist zwischen der Antriebswelle IS und der siebten Drehwelle TM7 angeordnet, und infolgedessen sind die Antriebswelle IS und die siebte Drehwelle TM7 wahlweise miteinander verbunden.
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Die erste Bremse B1 ist zwischen der ersten Drehwelle TM1 und dem Getriebegehäuse H angeordnet, um zu ermöglichen, dass die erste Drehwelle TM1 als ein wahlweises Fixierungselement wirkt.
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Die zweite Bremse B2 ist zwischen der dritten Drehwelle TM3 und dem Getriebegehäuse H angeordnet, um zu ermöglichen, dass die dritte Drehwelle TM3 als das wahlweise Fixierungselement wirkt.
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Die dritte Bremse B3 ist zwischen der neunten Drehwelle TM9 und dem Getriebegehäuse H angeordnet, um zu ermöglichen, dass die neunte Drehwelle TM9 als das wahlweise Fixierungselement wirkt.
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Die jeweiligen Reibelemente, die von der ersten, zweiten und dritten Kupplung C1, C2 und C3 und der ersten, zweiten und dritten Bremse B1, B2 und B3 gebildet werden, wie oben beschrieben ist, können durch eine hydraulische Mehrscheiben-Reibverbindungseinheit konfiguriert sein, welche durch Hydraulikdruck reibverbunden wird.
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2 ist eine Betriebstabelle von jeweiligen Reibelementen für jede der Getriebestufen, die bei dem Planetengetriebezug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Wie in 2 gezeigt, wird bei dem Planetengetriebezug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Übertragung durchgeführt, während drei Reibelemente in den jeweiligen Getriebestufen wirken.
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Eine 1. Vorwärtsgang-Getriebestufe 1 wird durch gleichzeitiges Betreiben der zweiten Kupplung C2 und der zweiten und dritten Bremse B2 und B3 realisiert.
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Eine 2. Vorwärtsgang-Getriebestufe 2 wird durch gleichzeitiges Betreiben der ersten, zweiten und dritten Bremse B1, B2 und B3 realisiert.
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Eine 3. Vorwärtsgang-Getriebestufe 3 wird durch gleichzeitiges Betreiben der zweiten Kupplung C2 und der ersten und dritten Bremse B1 und B3 realisiert.
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Eine 4. Vorwärtsgang-Getriebestufe 4 wird durch gleichzeitiges Betreiben der ersten Kupplung C1 und der ersten und dritten Bremse B1 und B3 realisiert.
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Eine 5. Vorwärtsgang-Getriebestufe 5 wird durch gleichzeitiges Betreiben der ersten und zweiten Kupplung C1 und C2 und der dritten Bremse B3 realisiert.
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Eine 6. Vorwärtsgang-Getriebestufe 6 wird durch gleichzeitiges Betreiben der ersten und dritten Kupplung C1 und C3 und der dritten Bremse B3 realisiert.
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Eine 7. Vorwärtsgang-Getriebestufe 7 wird durch gleichzeitiges Betreiben der ersten, zweiten und dritten Kupplung C1, C2 und C3 realisiert.
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Eine 8. Vorwärtsgang-Getriebestufe 8 wird durch gleichzeitiges Betreiben der ersten und dritten Kupplung C1 und C3 und der ersten Bremse B1 realisiert.
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Eine 9. Vorwärtsgang-Getriebestufe 9 wird durch gleichzeitiges Betreiben der zweiten und dritten Kupplung C2 und C3 und der ersten Bremse B1 realisiert.
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Eine 10. Vorwärtsgang-Getriebestufe 10 wird durch gleichzeitiges Betreiben der dritten Kupplung C3 und der ersten und zweiten Bremse B1 und B2 realisiert.
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Eine 11. Vorwärtsgang-Getriebestufe 11 wird durch gleichzeitiges Betreiben der zweiten und dritten Kupplung C2 und C3 und der zweiten Bremse B2 realisiert.
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Eine 12. Vorwärtsgang-Getriebestufe 12 wird durch gleichzeitiges Betreiben der ersten und dritten Kupplung C1 und C3 und der zweiten Bremse B2 realisiert.
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Eine Rückwärtsgang-Getriebestufe R wird durch gleichzeitiges Betreiben der ersten Kupplung C1 und der zweiten und dritten Bremse B2 und B3 realisiert.
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3 ist ein Übertragungsdiagramm für jede Getriebestufe des Planetengetriebezuges gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Übertragungsvorgang des Planetengetriebezuges gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch ein Hebelanalyseverfahren erläutert.
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Mit Bezug auf 3 sind sechs vertikale Linien durch eine Kombination des ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesatzes PG1, PG2 und PG3 als die erste Drehwelle TM1, die zweite Drehwelle TM2, die dritte Drehwelle TM3, die vierte Drehwelle TM4, die fünfte Drehwelle TM5 und die sechste Drehwelle TM6 von links gesetzt, und vier vertikale Linien sind durch eine Kombination des vierten und fünften Planetengetriebesatzes PG4 und PG5 als die fünfte Drehwelle TM5, die siebte Drehwelle TM7, die achte Drehwelle TM8 und die neunte Drehwelle TM9 von links gesetzt.
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Ferner stellt eine untere horizontale Linie eine Drehzahl von „0“ dar, und eine obere horizontale Linie stellt eine Drehzahl von „1“ dar.
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Außerdem nimmt die Drehzahl von „1“ an, dass eine Drehzahl der Antriebswelle IS „1“ ist, und die Abstände der vertikalen Linien sind entsprechend jedem Übersetzungsverhältnis (Zähnezahl des Sonnenrades/Zähnezahl des Hohlrades) jedes der Planetengetriebesätze PG1 bis PG5 gesetzt.
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Ferner wird, da das Setzen einer Drehachse der vertikalen Linie natürlich denjenigen bekannt ist, die in der Technik des Planetengetriebezuges erfahren sind, eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf die 2 und 3 der Übertragungsvorgang für jede Getriebestufe des Planetengetriebezuges gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Zuerst ist ein komplexer Planetengetriebesatz, der durch Kombinieren des ersten, zweiten und dritten Planetengetriebesatzes PG1, PG2 und PG3 konfiguriert ist, eine erste Übertragungseinheit TF1, die eine von der Antriebswelle IS eingegebene Drehleistung mit sechs Übersetzungsverhältnissen entsprechend wahlweisen Betrieben der ersten und zweiten Kupplung C1 und C2 und der ersten und zweiten Bremse B1 und B2 überträgt, um die übertragene Drehleistung über die fünfte Drehwelle TM5 abzugeben.
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Außerdem ist ein komplexer Planetengetriebesatz, der durch Kombinieren des vierten und fünften Planetengetriebesatzes PG4 und PG5 konfiguriert ist, eine zweite Übertragungseinheit TF2, die sechs Drehleistungen, die über die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben werden, mit 12 Vorwärtsgang-Getriebestufen und 1 Rückwärtsgang-Getriebestufe durch wahlweise Betriebe der dritten Kupplung C3 und der dritten Bremse B3 überträgt, um die übertragenen Drehleistungen über die achte Drehwelle TM8, welche ein Endabtriebselement ist, abzugeben.
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In der ersten Übertragungseinheit TF1 können, während ein wahlweiser Antrieb zu der vierten Drehwelle TM4 in dem Zustand durchgeführt wird, wo ein Antrieb zu der sechsten Drehwelle TM6 kontinuierlich durchgeführt wird, wenn ein Übertragungsvorgang, bei welchem zwei Reibelemente an den jeweiligen Wellen wirken, um die Übertragung durchzuführen, sichtbar dargestellt wird, sechs Ganglinien dargestellt werden.
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Die erste Ganglinie T1 ist mit Übertragungen im 1. Vorwärtsgang und 11. Vorwärtsgang verbunden, während sie gebildet wird, wenn die zweite Kupplung C2 und die zweite Bremse B2 wirken.
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Die zweite Ganglinie T2 ist mit Übertragungen im 2. Vorwärtsgang und 10. Vorwärtsgang verbunden, während sie gebildet wird, wenn die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 wirken.
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Die dritte Ganglinie T3 ist mit Übertragungen im 3. Vorwärtsgang und 9. Vorwärtsgang verbunden, während sie gebildet wird, wenn die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 wirken.
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Die vierte Ganglinie T4 ist mit Übertragungen im 4. Vorwärtsgang und 8. Vorwärtsgang verbunden, während sie gebildet wird, wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 wirken.
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Die fünfte Ganglinie T5 ist mit Übertragungen im 5. Vorwärtsgang und 7. Vorwärtsgang verbunden, während sie gebildet wird, wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 wirken.
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Die sechste Ganglinie T6 ist mit Übertragungen im 6. Vorwärtsgang und 12. Vorwärtsgang, während sie gebildet wird, wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 wirken, und der Übertragung im Rückwärtsgang verbunden.
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Der Übertragungsvorgang für jede Getriebestufe des Planetengetriebezuges gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf den Betrieb der ersten Übertragungseinheit TF1 beschrieben.
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[1. Vorwärtsgang]
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Mit Bezug auf 2 werden die zweite Kupplung C2 und die zweite und dritte Bremse B2 und B3 in der 1. Vorwärtsgang-Getriebestufe betriebsgesteuert.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die zweite Kupplung C2 und die zweite Bremse B2 wirken, die erste Ganglinie T1 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Bremse B3 die neunte Drehwelle TM9 als das Fixierungselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 1. Vorwärtsgang, welche so groß wie D1 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine erste Übertragungslinie SP1 gebildet wird.
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[2. Vorwärtsgang]
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In der 2. Vorwärtsgang-Getriebestufe 2 wird ein Betrieb der zweiten Kupplung, die in dem 1. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die erste Bremse B1 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 wirken, die zweite Ganglinie T2 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antriebs zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Bremse B3 die neunte Drehwelle TM9 als das Fixierungselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 2. Vorwärtsgang, welche so groß wie D2 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine erste Übertragungslinie SP1 gebildet wird.
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[3. Vorwärtsgang]
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In dem 3. Vorwärtsgang wird der Betrieb der zweiten Bremse B2, die in dem 2. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die zweite Kupplung C2 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 wirken, die dritte Ganglinie T3 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Bremse B3 die neunte Drehwelle TM9 als das Fixierungselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 3. Vorwärtsgang, welche so groß wie D3 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine dritte Übertragungslinie SP3 gebildet wird.
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[4. Vorwärtsgang]
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In dem 4. Vorwärtsgang wird der Betrieb der zweiten Kupplung C2, die in dem 3. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die erste Kupplung C1 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 wirken, die vierte Ganglinie T4 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Bremse B3 die neunte Drehwelle TM9 als das Fixierungselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 4. Vorwärtsgang, welche so groß wie D4 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine vierte Übertragungslinie SP4 gebildet wird.
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[5. Vorwärtsgang]
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In dem 5. Vorwärtsgang wird der Betrieb der ersten Bremse B1, die in dem 4. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die zweite Kupplung C2 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die erste und zweite Kupplung C1 und C2 wirken, die fünfte Ganglinie T5 gebildet, welche direkt verbunden ist, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Bremse B3 die neunte Drehwelle TM9 als das Fixierungselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 5. Vorwärtsgang, welche so groß wie D5 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine fünfte Übertragungslinie SP5 gebildet wird.
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[6. Vorwärtsgang]
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In dem 6. Vorwärtsgang wird der Betrieb der zweiten Kupplung C2, die in dem 5. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die dritte Kupplung C3 wirkt.
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Dann wirkt, wie in 3 gezeigt, in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der siebten Drehwelle TM7 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Bremse B3 die neunte Drehwelle TM9 als das Fixierungselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 6. Vorwärtsgang, welche so groß wie D6 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine sechste Übertragungslinie SP6 gebildet wird.
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In diesem Falle wird in der ersten Übertragungseinheit TF1 durch einen komplementären Betrieb jeder Drehwelle ein Leerlauf durchgeführt, der aber die Übertragung nicht direkt beeinflusst.
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[7. Vorwärtsgang]
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In dem 7. Vorwärtsgang wird der Betrieb der dritten Bremse B3, die in dem 6. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die zweite Kupplung C2 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die erste und zweite Kupplung C1 und C2 wirken, die fünfte Ganglinie T5 gebildet, welche direkt verbunden ist, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wird in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Kupplung C3 der Antrieb durchgeführt, und infolgedessen wird die Übertragung im 7. Vorwärtsgang, welche so groß wie D7 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während sie gleich einer siebten Übertragungslinie SP7 direkt verbunden ist.
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[8. Vorwärtsgang]
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In dem 8. Vorwärtsgang wird der Betrieb der zweiten Kupplung C2, die in dem 7. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die erste Bremse B1 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 wirken, die vierte Ganglinie T4 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Kupplung C3 die siebte Drehwelle TM7 als das Antriebselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 8. Vorwärtsgang, welche so groß wie D8 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine achte Übertragungslinie SP8 gebildet wird.
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[9. Vorwärtsgang]
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In dem 9. Vorwärtsgang wird der Betrieb der ersten Kupplung C1, die in dem 8. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die zweite Kupplung C2 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 wirken, die dritte Ganglinie T3 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Kupplung C3 die siebte Drehwelle TM7 als das Antriebselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 9. Vorwärtsgang, welche so groß wie D9 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine neunte Übertragungslinie SP9 gebildet wird.
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[10. Vorwärtsgang]
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In dem 10. Vorwärtsgang wird der Betrieb der zweiten Kupplung C2, die in dem 9. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die zweite Bremse B2 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 wirken, die zweite Ganglinie T2 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Kupplung C3 die siebte Drehwelle TM7 als das Antriebselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 10. Vorwärtsgang, welche so groß wie D10 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine zehnte Übertragungslinie SP10 gebildet wird.
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[11. Vorwärtsgang]
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In dem 11. Vorwärtsgang wird der Betrieb der ersten Bremse B1, die in dem 10. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die zweite Kupplung C2 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die zweite Kupplung C2 und die zweite Bremse B2 wirken, die erste Ganglinie T1 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Kupplung C3 die siebte Drehwelle TM7 als das Antriebselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 11. Vorwärtsgang, welche so groß wie D11 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine elfte Übertragungslinie SP11 gebildet wird.
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[12. Vorwärtsgang]
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In dem 12. Vorwärtsgang wird der Betrieb der zweiten Kupplung C2, die in dem 11. Vorwärtsgang wirkt, abgebrochen, und die erste Kupplung C1 wirkt.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 wirken, die sechste Ganglinie T6 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Kupplung C3 die siebte Drehwelle TM7 als das Antriebselement, und infolgedessen wird die Übertragung im 12. Vorwärtsgang, welche so groß wie D12 abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine zwölfte Übertragungslinie SP12 gebildet wird.
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[Rückwärtsgang]
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In der Rückwärtsgang-Getriebestufe wirken die erste Kupplung C1 und die zweite und dritte Bremse B2 und B3.
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Dann wird, wie in 3 gezeigt, in der ersten Übertragungseinheit TF1, während die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 wirken, die sechste Ganglinie T6 gebildet, und die übertragene Drehleistung wird über die fünfte Drehwelle TM5 an die zweite Übertragungseinheit TF2 eingegeben.
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Außerdem wirkt in der zweiten Übertragungseinheit TF2, während der Antrieb zu der fünften Drehwelle TM5 durchgeführt wird, durch Betreiben der dritten Bremse B3 die neunte Drehwelle TM9 als das Fixierungselement, und infolgedessen wird die Übertragung im Rückwärtsgang, welche so groß wie R abgegeben wird, über die achte Drehwelle TM8, welche das Abtriebselement ist, durchgeführt, während eine Rückwärts-Übertragungslinie RS gebildet wird.
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Wie oben beschrieben, können bei dem Planetengetriebezug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fünf Planetengetriebesätze PG1, PG2, PG3, PG4 und PG5 durch die Betriebssteuerung der drei Kupplungen C1, C2 und C3 und drei Bremsen B1, B2 und B3 die 12 Vorwärtsgang-Getriebestufen und 1 Rückwärtsgang-Getriebestufe realisieren.
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Infolgedessen kann der Planetengetriebezug gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Leistungsübertragungseffizienz und die Kraftstoffeffizienz durch die mehr Stufen des Automatikgetriebes verbessern.
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Außerdem wirken drei Reibelemente für jede Getriebestufe, und infolgedessen wird ein Reibschleppverlust durch Minimieren der Anzahl von Reibelementen, welche nicht wirken, verringert, wodurch die Leistungsübertragungseffizienz und die Kraftstoffeffizienz verbessert wird.
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4 ist ein Konfigurationsschema eines Planetengetriebezuges gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Mit Bezug auf 4 sind in der ersten beispielhaften Ausführungsform die Abtriebswelle OS und das Abtriebsrad OG derart angeordnet, dass sie bei einem vorderradgetriebenen Fahrzeug angewendet werden können, jedoch ist in der zweiten beispielhaften Ausführungsform die Abtriebswelle OS an einer Rückseite derart herausgezogen, dass sie bei einem hinterradgetriebenen Fahrzeug angewendet werden kann.
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Zu diesem Zweck ist der fünfte Planetengetriebesatz PG5 an einer Vorderseite des vierten Planetengetriebesatzes PG4 angeordnet, und infolgedessen ist die Abtriebswelle OS, die mit der achten Drehwelle TM8 verbunden ist, an derselben axialen Linie an der Rückseite der Antriebswelle IS angeordnet und zu der Rückseite derart herausgezogen, dass sie mit einer Fahrantriebswelle verbunden sein kann.
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Die zweite beispielhaften Ausführungsform ist dieselbe wie die erste beispielhafte Ausführungsform hinsichtlich einer Konfiguration mit Ausnahme der Konfiguration, bei welcher der fünfte Planetengetriebesatz PG5 an der Vorderseite des vierten Planetengetriebesatzes PG4 angeordnet ist und die Abtriebswelle OS, die mit der achten Drehwelle TM8 verbunden ist, an derselben axialen Linie an der Rückseite der Antriebswelle IS ist, und des Übertragungsvorgangs, und infolgedessen wird eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen.
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Zur Einfachheit der Erläuterung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „oben“, „unten“, „innen“ und „außen“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen solcher Merkmale, wie in den Figuren dargestellt, zu beschreiben.
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Nun wird auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung(en) dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche im Sinn und Bereich der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2014-0126787 [0001]
