DE102014217885A1 - Transmission for a motor vehicle and method for operating the same - Google Patents
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Abstract
Getriebe (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (2), mit einer Getriebeeingangswelle (3), mit einer Getriebeausgangswelle (4), mit mehreren Planetenradsätzen (5, 6, 7), mit mehreren formschlüssigen Schaltelementen (A, B, C, D, E, F) und mit mehreren reibschlüssigen Lastschaltelementen (K1, K2, B1), wobei ein erster Planetenradsatz (5) einen Steg (8) aufweist, auf welchem ein Planetenrad (9) drehbar gelagert ist, wobei der Steg (8) des ersten Planetenradsatzes (5) abhängig von der Schaltstellung von zwei ersten formschlüssigen Schaltelementen (A, B) mit dem Gehäuse (2) oder mit einem Steg (16) eines dritten Planetenradsatzes (7), auf welchem ein Planetenrad (13) drehbar gelagert ist, koppelbar ist; wobei ein zweiter Planetenradsatz (6) einen Steg (12) aufweist, auf welchem das Planetenrad (13) drehbar gelagert ist, wobei das Hohlrad (15) des zweiten Planetenradsatzes (6) abhängig von der Schaltstellung von zwei zweiten formschlüssigen Schaltelementen (E, F) mit dem Gehäuse (2) oder mit dem Steg (12) des zweiten Planetenradsatzes (6) koppelbar ist; wobei der Steg (16) des dritten Planetenradsatzes (7), auf welchem ein Planetenrad (17) drehbar gelagert ist, abhängig von der Schaltstellung von zwei dritten formschlüssigen Schaltelementen (C, D) ohne Zwischenübersetzung mit dem Steg (12) des zweiten Planetenradsatzes (6) koppelbar ist; wobei ein erstes Lastschaltelement (K1, B1) entweder zwischen den Steg (8) des ersten erster Planetenradsatzes (5) und die mit dem Steg (8) des ersten Planetenradsatzes (5) zusammenwirkenden ersten formschlüssigen Schaltelemente (A, B) oder zwischen das Hohlrad (11) des ersten Planetenradsatz (5) und das Sonnenrad (18) des dritten Planetenradsatzes (7) oder zwischen das Hohlrad (19) des dritten Planetenradsatz (7) und das Sonnenrad (14) des zweiten Planetenradsatzes (6) oder zwischen das Sonnenrad (10) des ersten Planetenradsatzes (5) und das Gehäuse (2) geschaltet ist; und wobei ein zweites Lastschaltelement (K2) zwischen den Steg (16) des dritten Planetenradsatzes (7) und die mit dem Steg (12) des zweiten Planetenradsatzes (6) zusammenwirkenden dritten formschlüssigen Schaltelementen (C, D) geschaltet ist.Transmission (1) for a motor vehicle, with a housing (2), with a transmission input shaft (3), with a transmission output shaft (4), with a plurality of planetary gear sets (5, 6, 7), with a plurality of positive switching elements (A, B, C , D, E, F) and with a plurality of frictional power shift elements (K1, K2, B1), wherein a first planetary gear set (5) has a web (8) on which a planetary gear (9) is rotatably mounted, wherein the web (8 ) of the first planetary gear set (5) depending on the switching position of two first positive switching elements (A, B) with the housing (2) or with a web (16) of a third planetary gear set (7) on which a planet gear (13) rotatably mounted is, can be coupled; wherein a second planetary gear set (6) has a web (12) on which the planet gear (13) is rotatably mounted, wherein the ring gear (15) of the second planetary gear set (6) depends on the switching position of two second positive switching elements (E, F ) is coupled to the housing (2) or with the web (12) of the second planetary gear set (6); wherein the web (16) of the third planetary gear set (7) on which a planetary gear (17) is rotatably mounted, depending on the switching position of two third form-locking switching elements (C, D) without intermediate translation with the web (12) of the second planetary gear set ( 6) can be coupled; wherein a first load switching element (K1, B1) either between the web (8) of the first first planetary gear set (5) and with the web (8) of the first planetary gear set (5) cooperating first positive switching elements (A, B) or between the ring gear (11) of the first planetary gear set (5) and the sun gear (18) of the third planetary gear set (7) or between the ring gear (19) of the third planetary gear set (7) and the sun gear (14) of the second planetary gear set (6) or between the sun gear (10) of the first planetary gear set (5) and the housing (2) is connected; and wherein a second load switching element (K2) between the web (16) of the third planetary gear set (7) and with the web (12) of the second planetary gear set (6) cooperating third form-locking switching elements (C, D) is connected.
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben desselben. The invention relates to a transmission for a motor vehicle and a method for operating the same.
Aus der
Aus der
Aus der
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Getriebe, welches einen einfachen Aufbau aufweist und lastschaltbar ist, und ein Verfahren zum Betreiben desselben zu schaffen. Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a novel transmission, which has a simple structure and is load-shiftable, and a method for operating the same.
Diese Aufgabe wird durch ein Getriebe gemäß Patentanspruch 1 gelöst. This object is achieved by a transmission according to
Erfindungsgemäß weist ein erster Planetenradsatz einen Steg auf, auf welchem ein Planetenrad drehbar gelagert ist, wobei der Steg des ersten Planetenradsatzes abhängig von der Schaltstellung von zwei ersten formschlüssigen Schaltelementen mit dem Gehäuse oder mit dem Steg eines dritten Planetenradsatzes, auf welchem ein Planetenrad drehbar gelagert ist, koppelbar ist. Ein zweiter Planetenradsatz weist einen Steg aufweist, auf welchem ein Planetenrad drehbar gelagert ist, wobei das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes abhängig von der Schaltstellung von zwei zweiten formschlüssigen Schaltelementen mit dem Gehäuse oder mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes koppelbar ist. Der Steg des dritten Planetenradsatzes, auf welchem das Planetenrad desselben drehbar gelagert ist, ist abhängig von der Schaltstellung von zwei dritten formschlüssigen Schaltelementen ohne Zwischenübersetzung mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes koppelbar. Ein erstes Lastschaltelement ist entweder zwischen den Steg des ersten erster Planetenradsatzes und die mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes zusammenwirkenden ersten formschlüssigen Schaltelemente oder zwischen das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes oder zwischen das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes oder zwischen das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und das Gehäuse geschaltet. Ein zweites Lastschaltelement ist zwischen den Steg des dritten Planetenradsatzes und die mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes zusammenwirkenden dritten formschlüssigen Schaltelemente geschaltet. Das erfindungsgemäße Getriebe weist einen einfachen Aufbau auf und ist lastschaltbar. According to the invention, a first planetary gear set has a web on which a planet gear is rotatably mounted, wherein the web of the first planetary gear depending on the switching position of two first positive switching elements with the housing or with the web of a third planetary gear, on which a planet gear is rotatably mounted , can be coupled. A second planetary gear set has a web on which a planet gear is rotatably mounted, wherein the ring gear of the second planetary gear set can be coupled depending on the switching position of two second interlocking switching elements with the housing or with the web of the second planetary gear set. The web of the third planetary gear, on which the planetary gear is rotatably supported thereof, is coupled depending on the switching position of two third form-fitting switching elements without intermediate translation with the web of the second planetary gear set. A first power shift element is either between the web of the first first planetary gear set and cooperating with the first gearset first interlocking first switching elements or between the ring gear of the first planetary and the sun of the third planetary or between the ring gear of the third planetary gear and the sun gear of the second planetary gear set or between the sun gear of the first planetary gear set and the housing. A second load switching element is connected between the web of the third planetary gear set and cooperating with the web of the second planetary gear third form-locking switching elements. The transmission according to the invention has a simple structure and is power shiftable.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind dann, wenn das zweite Lastschaltelement und eines der beiden dritten formschlüssigen Schaltelemente geschlossen ist, die Stege von zweitem Planetenradsatz und drittem Planetenradsatz ohne Zwischenübersetzung gekoppelt, wohingegen dann, wenn das zweite Lastschaltelement und das andere der dritten formschlüssigen Schaltelemente geschlossen ist, der Steg des dritten Planetenradsatzes an das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ohne Zwischenübersetzung gekoppelt ist. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getriebes ist zur Bereitstellung eines Getriebes, welches einen einfachen Aufbau aufweist und lastschaltbar ist, bevorzugt. According to an advantageous embodiment of the invention, when the second load switching element and one of the two third form-locking switching elements is closed, the webs of the second planetary and third planetary gear set coupled without intermediate translation, whereas, when the second load switching element and the other of the third form-locking switching elements closed is, the web of the third planetary gear set is coupled to the sun gear of the second planetary gear set without intermediate translation. This embodiment of the transmission according to the invention is to provide a transmission, which has a simple structure and is power shiftable, preferably.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist dann, wenn das erste Lastschaltelement zwischen den Steg des ersten Planetenradsatzes und die mit dem Steg des ersten Planetenradsatzes zusammenwirkenden ersten formschlüssigen Schaltelemente geschaltet ist, das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes unmittelbar an das Gehäuse und das Hohlrad des ersten Planetenradsatz ohne Zwischenübersetzung drehfest an das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes und das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes ohne Zwischenübersetzung drehfest an das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt ist; wohingegen dann, wenn das erste Lastschaltelement zwischen das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes geschaltet ist, das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes unmittelbar an das Gehäuse und das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes ohne Zwischenübersetzung drehfest an das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt ist; wohingegen dann, wenn das erste Lastschaltelement zwischen das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes geschaltet ist, das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes unmittelbar an das Gehäuse und das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ohne Zwischenübersetzung drehfest an das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes gekoppelt ist; wohingegen dann, wenn das erste Lastschaltelement zwischen das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und das Gehäuse geschaltet ist, das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ohne Zwischenübersetzung drehfest an das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes und das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes ohne Zwischenübersetzung an das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt ist. Diese Ausgestaltungen sind zur Bereitstellung eines Getriebes, welches einen einfachen Aufbau aufweist und lastschaltbar ist, bevorzugt. According to a further advantageous embodiment of the invention, when the first load switching element is connected between the web of the first planetary gear and cooperating with the web of the first planetary gear first positive switching elements, the sun gear of the first planetary gear directly to the housing and the ring gear of the first planetary gear without intermediate translation rotatably coupled to the sun gear of the third planetary gear and the ring gear of the third planetary gear set without intermediate translation rotationally fixed to the sun gear of the second planetary gear set; whereas, when the first load switching element is connected between the ring gear of the first planetary gear set and the sun gear of the third planetary gear set, the sun gear of the first planetary gear set is coupled to the housing and the ring gear of the third planetary gear set without rotation transmission to the sun gear of the second planetary gear set; whereas, when the first load switching element is interposed between the ring gear of the third planetary gear set and the sun gear of the second planetary gear set, the sun gear of the first planetary gear set is directly coupled to the housing and the ring gear of the first planetary gear set without rotation transmission to the sun gear of the third planetary gear set; whereas, when the first load switching element is interposed between the sun gear of the first planetary gear set and the housing, the ring gear of the first planetary gear set is non-rotatably coupled to the sun gear of the third planetary gear set and the ring gear of the third planetary gear set without intermediate gear to the sun gear of the second planetary gear set. These embodiments are preferred for providing a transmission which has a simple construction and is load-shiftable.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung stellen der erste, zweite und dritte Planetenradsatz ein Hauptgetriebe mit sechs Vorwärtsgängen bereit, wobei der höchste dieser sechs Vorwärtsgang ein Overdrive-Gang ist, und wobei der zweithöchste dieser sechs Vorwärtsgang ein Direkt-Gang ist. Im Direkt-Gang ist der Steg des dritten Planetenradsatzes drehfest ohne Zwischenübersetzung mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes gekoppelt. According to an advantageous development of the invention, the first, second and third planetary gear sets provide a main transmission with six forward gears, the highest of these six forward gears being an overdrive gear and the second highest of these six forward gears being a direct gear. In direct gear, the web of the third planetary gear set is rotatably coupled without intermediate translation with the web of the second planetary gear set.
Dem Hauptgetriebe ist nach einer ersten Alternative eine einen weiteren Planetenradsatz und weitere formschlüssige Schaltelemente umfassende Vorschaltgruppe vorgeschaltet, derart, dass sechs Vorwärtsgänge und sechs Rückwärtsgänge bereitstellbar sind. Nach einer zweiten Alternative ist dem Hauptgetriebe eine zwei weitere Planetenradsätze und mehrere weitere formschlüssige Schaltelementen umfassende Nachschaltgruppe nachgeschaltet, derart, dass zwölf Vorwärtsgänge und sechs Rückwärtsgänge bereitstellbar sind. Diese Ausgestaltungen sind zur Bereitstellung eines Getriebes mit Rückwärtsgängen, welches einen einfachen Aufbau aufweist und lastschaltbar ist, bevorzugt. The main transmission is preceded by a first alternative, a further planetary gear and other form-fitting shift elements comprehensive upstream group, such that six forward gears and six reverse gears are available. According to a second alternative, the main transmission is followed by a two further planetary gear sets and several other form-fitting switching elements comprehensive rear group, such that twelve forward gears and six reverse gears are available. These embodiments are preferred for providing a transmission with reverse gears, which has a simple structure and is power shiftable.
Vorzugsweise sind alle formschlüssigen Schaltelemente und alle reibschlüssigen Lastschaltelemente von außen zugänglich in dem Gehäuse angeordnet. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getriebes ist zur Bereitstellung eines Getriebes, welches einen einfachen Aufbau aufweist und lastschaltbar ist, bevorzugt. Preferably, all form-locking switching elements and all frictional load switching elements are arranged accessible from the outside in the housing. This embodiment of the transmission according to the invention is to provide a transmission which has a simple structure and is power shiftable, preferred.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Anspruch 10 definiert. The method according to the invention is defined in
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Preferred developments emerge from the subclaims and the following description. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug. The present invention relates to a transmission for a motor vehicle.
Darüber hinaus umfasst das Getriebe
Ein erster Planetenradsatz
Die beiden ersten formschlüssigen Schaltelemente A und B sind gemäß
Dann, wenn das formschlüssige Schaltelement B geschlossen ist, ist der Steg
Ein zweiter Planetenradsatz
Dann, wenn das Schaltelement E geschlossen ist, ist das Hohlrad
Zusätzlich zu dem ersten, getriebeeingangsseitigen Planetenradsatz
Dann, wenn das formschlüssige Schaltelement D geschlossen ist, ist der Steg
Zusätzlich zu den oben erwähnten formschlüssigen Schaltelementen A bis F umfasst das Getriebe
In
In dem Fall, in dem das erste Lastschaltelement K1 des Getriebes
Ferner verfügt das Getriebe
Dann, wenn die Lastschaltkupplung K2 und das formschlüssige Schaltelement D beide geschlossen sind, sind die Stege
Dann hingegen wenn die zweite Lastschaltkupplung K2 und das andere der dritten formschlüssigen Schaltelemente C beide geschlossen sind, ist der Steg
Das Getriebe der
Das erste Teilgetriebe
Das zweite Teilgetriebe nutzt nur den zweiten Planetenradsatz
Mit dem Getriebe
Ferner zeigt die Schaltmatrix der
Der Schaltmatrix der
Im Ausführungsbeispiel der Schaltmatrix der
Durch Änderung der Standgetriebeübersetzungen i0 für die drei Planetenradsätze
Bei dem Getriebe
Zur Gewährleistung einer Lastschaltung zwischen den Vorwärtsgängen
Dann, wenn das erste Lastschaltelement K1 zwischen das Hohlrad
Eine weitere Variante des Getriebes
Das Ausführungsbeispiel der
In den Ausführungsbeispielen der
Demgegenüber zeigt
Mit den in
So ist in der Variante der
Das Sonnenrad
Die Rückwärtsgänge sind dabei kürzer übersetzt als die Vorwärtsgänge, nämlich um den Faktor der Standgetriebeübersetzung i0 des weiteren Planetenradsatzes
Kurz übersetzte Rückwärtsgänge sind zu einem feinfühligen Rangieren und Rückwärtsfahren vorteilhaft. Die Vorwärtsgänge und Rückwärtsgänge sind jeweils lastschaltbar. Short reverse gears are beneficial for sensitive maneuvering and reversing. The forward gears and reverse gears are each power shiftable.
Eine weitere Variante des Getriebes
Gemäß
Die beiden formschlüssigen Schaltelemente H und L sind dabei wiederum von einem Doppelschaltelement bereitgestellt, wobei immer nur eines dieser beiden formschlüssigen Schaltelemente H und L geschlossen sein kann. Das Schaltelement R der Nachschaltgruppe dient der Bereitstellung eines Rückwärtsgangs, wobei in den Rückwärtsgängen das Schaltelement R geschlossen ist, um den Steg
Im Getriebe
Obwohl die Varianten der
In allen gezeigten Ausführungsbeispielen sind vorzugsweise alle formschlüssigen Schaltelemente und alle reibschlüssigen Lastschaltelemente von außen zugänglich in dem Gehäuse angeordnet, so dass demnach alle Schaltelemente über Schaltgabeln einfach betätigbar sind, wobei für die Schaltgabeln keine sogenannten Topfdurchgriffe erforderlich sind. Dies erlaubt einen besonders einfachen konstruktiven Aufbau der Getriebe
Formschlüssige Schaltelemente können entweder konventionell als einzeln synchronisierte Schaltelemente oder über eine zentrale Synchronisierung synchronisiert werden. Form-fitting switching elements can either be synchronized conventionally as individually synchronized switching elements or via a central synchronization.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Getriebe transmission
- 2 2
- Gehäuse casing
- 3 3
- Getriebeeingangswelle Transmission input shaft
- 4 4
- Getriebeausgangswelle Transmission output shaft
- 5 5
- Planetenradsatz planetary gear
- 6 6
- Planetenradsatz planetary gear
- 7 7
- Planetenradsatz planetary gear
- 8 8th
- Steg web
- 9 9
- Planetenrad planet
- 10 10
- Sonnenrad sun
- 11 11
- Hohlrad ring gear
- 12 12
- Steg web
- 13 13
- Planetenrad planet
- 14 14
- Sonnenrad sun
- 15 15
- Hohlrad ring gear
- 16 16
- Steg web
- 17 17
- Planetenrad planet
- 18 18
- Sonnenrad sun
- 19 19
- Hohlrad ring gear
- 20 20
- Planetenradsatz planetary gear
- 21 21
- Steg web
- 22 22
- Planetenrad planet
- 23 23
- Sonnenrad sun
- 24 24
- Hohlrad ring gear
- 25 25
- Planetenradsatz planetary gear
- 26 26
- Planetenradsatz planetary gear
- 27 27
- Steg web
- 28 28
- Steg web
- 29 29
- Planetenrad planet
- 30 30
- Planetenrad planet
- 31 31
- Sonnenrad sun
- 32 32
- Hohlrad ring gear
- 33 33
- Hohlrad ring gear
- 34 34
- Sonnenrad sun
- K1 K1
- Lastschaltelement Load switching element
- K2 K2
- Lastschaltelement Load switching element
- A A
- Schaltelement switching element
- B B
- Schaltelement switching element
- C C
- Schaltelement switching element
- D D
- Schaltelement switching element
- E e
- Schaltelement switching element
- F F
- Schaltelement switching element
- R R
- Schaltelement switching element
- H H
- Schaltelement switching element
- L L
- Schaltelement switching element
- V V
- Schaltelement switching element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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2014
- 2014-09-08 DE DE102014217885.1A patent/DE102014217885A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
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AITZETMÜLLER, Heinz: Steyr S-matic – The Future CVT System. Seoul 2000 FISITA World Automotive Congress. Steyr Antriebstechnik, 2000. URL: http://210.101.116.115/fisita/pdf/A130.pdf [abgerufen am 28.04.2015] |
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