DE10321473B4

DE10321473B4 - Automatisch schaltbares Getriebe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10321473B4
Application number: DE10321473A
Authority: DE
Inventors: Terufumi Toyota Miyzaki; Tetsuya Toyota Kohno; Yuji Toyota Yasuda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: US20030216211A1; DE10321473A1; US6802795B2; DE10321473B8

Abstract

Automatisch schaltbares Getriebe eines Fahrzeugs, das aufweist:
eine Vorschaltgruppe (56), aufweisend einen Planetengetriebesatz (52) mit einem dritten Sonnenrad (S3),
einem dritten Träger (CA3), und
einem dritten Hohlrad (R3),
wobei der dritte Träger (CA3) mit einer Antriebswelle (16) gekoppelt ist und mit dieser gedreht wird,
wobei die Vorschaltgruppe (56) ein Doppelplaneten-Getriebesatz ist, der einen Träger (CA3) aufweist, der zwei ineinandergreifende Planeten (P4, P5) drehbar hält, und
eine Hauptschaltgruppe (58) mit zwei Planetengetriebesätzen (48, 50) mit Sonnenrädern, Trägern und Hohlrädern, die teilweise miteinander gekoppelt sind, umfassend ein zweites Sonnenrad (S2), einen ersten Träger (CA1), einen zweiten Träger (CA2), ein erstes Hohlrad (R1), ein zweites Hohlrad (R2) und ein erstes Sonnenrad (S1),
wobei die Hauptschaltgruppe (58) außerdem eine erste Bremse (B1), eine zweite Bremse (B2), eine erste Kupplung (C1) und eine zweite Kupplung (C2) enthält, wobei
das zweite Sonnenrad (S2) mittels der zweiten Kupplung (C2)...

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein automatisch schaltbares Getriebe eines Kraftfahrzeugs und insbesondere ein automatisch schaltbares Getriebe, das mehrere Planetengetriebesätze enthält, sieben Vorwärtsgetriebestufen bereitstellt und das relativ klein ist und mit geringeren Verlusten betrieben wird.
Automatisch schaltbare Getriebe von Kraftfahrzeugen, die jeweils mehrere Planetengetriebesätze, Kupplungen und Bremsen aufweisen, sind weit verbreitet. Ein Beispiel für ein derartiges Getriebe ist in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2000-266 138 A beschrieben und stellt sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von vier Planetengetriebesätzen bereit.
Die Verwendung der vier Planetengetriebesätze in dem bekannten Automatikgetriebe führt jedoch zu einer Vergrößerung der axialen Länge des Getriebes und zu größeren Schwierigkeiten bei der Installation des Getriebes im Fahrzeug sowie zu einer Erhöhung des Gewichtes und der Kosten des Getriebes. Außerdem enthält das bekannte Automatikgetriebe sechs oder sieben Reibeinrichtungen, die zur Einstellung von sieben Getriebestufen wahlweise im Eingriff oder gelöst sind. Folglich benötigt das bekannte Getriebe eine größere Anzahl von Komponenten, die höhere Kosten verursachen. Weiterhin hat es den Nachteil eines relativ großen Schleifwiderstandes, der zu einer Verschlechterung des Kraftstoffverbrauches führt.
Weitere automatisch schaltbare Getriebe sind der US 5,133,697 A , der DE 690 18 675 T2 und der JP 2000-220703A entnehmbar.
Hierbei offenbart die US 5,133,697 A ein Planetengetriebesystem mit sieben zueinander drehbaren Elementen, einem stationären Element und 5 Eingriffsvorrichtungen, die jeweils zwischen zwei der vorgenannten Elemente angeordnet sind. Mit den acht Elementen und den fünf Eingriffsvorrichtungen werden eine Mehrzahl von Vorwärtsfahrt-Gangstufen sowie eine Rückwärtsfahrt-Gangstufe eingestellt.
Das aus der DE 690 18 675 T2 bekannte Getriebe offenbart zwei Planetengetriebesätze, bei denen die Träger als ein integral ausgebildeter, gemeinsamer Träger vorgesehen sind, und bei dem zumindest ein langer Planet zwischen dem ersten und zweiten Planetengetriebesatz vorgesehen ist, um einen dritten Planetengetriebesatz auszubilden. Mittels dem Getriebe der DE 690 18 675 T2 können sechs Vorwärtsfahrt-Gangstufen und eine oder zwei Rückwärtsfahrt-Gangstufen eingestellt werden.
Die JP 2000-220 703 A offenbart schließlich ebenfalls ein Mehrstufen-Automatikgetriebe mit einer Mehrzahl von Planetengetriebesätzen und Reibungseingriffelementen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein automatisch schaltbares Getriebe eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das sieben Vorwärtsgetriebestufen oder -geschwindigkeiten unter Verwendung von drei Planetengetriebesätzen und unter Verwendung einer geringeren Anzahl von Reibeinrichtungen bereitstellt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die automatisch schaltbaren Getriebe gemäß der Ansprüche 1 bis 5.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird dabei ein automatisch schaltbares Getriebe vorgeschlagen, das aufweist: eine Vorschaltgruppe, aufweisend einen Planetengetriebesatz mit einem dritten Sonnenrad, einem dritten Träger, und einem dritten Hohlrad, wobei der dritte Träger mit einer Antriebswelle gekoppelt ist und mit dieser gedreht wird, wobei die Vorschaltgruppe ein Doppelplaneten-Getriebesatz ist, der einen Träger aufweist, der zwei ineinandergreifende Planeten drehbar hält. Das automatisch schaltbare Getriebe der ersten Ausführungsform weist ferner auf: eine Hauptschaltgruppe mit zwei Planetengetriebesätzen mit Sonnenrädern, Trägern und Hohlrädern, die teilweise miteinander gekoppelt sind, umfassend ein zweites Sonnenrad, einen ersten Träger, einen zweiten Träger, ein erstes Hohlrad, ein zweites Hohlrad und ein erstes Sonnenrad, wobei die Hauptschaltgruppe außerdem eine erste Bremse, eine zweite Bremse, eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung enthält, wobei das zweite Sonnenrad mittels der zweiten Kupplung wahlweise mit der Antriebswelle gekoppelt und durch die zweite Bremse wahlweise am Drehen gehindert wird, der erste Träger und der zweite Träger, die miteinander verbunden sind, durch die erste Bremse wahlweise am Drehen gehindert werden, das erste Hohlrad mittels der ersten Kupplung wahlweise mit dem dritten Träger gekoppelt ist, das zweite Hohlrad mit einer Abtriebswelle gekoppelt ist, um die Drehleistung der Hauptschaltgruppe auszugeben. Das Getriebe gemäß der ersten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschaltgruppe außerdem eine dritte Bremse enthält, mit der das dritte Sonnenrad an einem Getriebegehäuse festgelegt werden kann, wobei das erste Sonnenrad mit dem dritten Hohlrad direkt gekoppelt ist, wobei eine erste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Bremse und die erste Bremse im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Bremse und die zweite Bremse im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung und die dritte Bremse im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die dritte Bremse im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die zweite Kupplung im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die zweite Bremse im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die erste Bremse im Eingriff sind..
Das wie oben beschrieben zusammengesetzte automatisch schaltbare Getriebe kann sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von drei Planetengetriebesätzen und insgesamt fünf Reibeinrichtungen einstellen. Folglich kann das Gewicht und die Größe des Getriebes im Vergleich zu einem Getriebe, in dem vier Planetengetriebesätze verwendet werden, verringert werden. Gleichzeitig wird die Anzahl der zum Schalten des Getriebes benötigten Reibeinrichtungen verringert, was zu einer Verringerung der Anzahl der Komponenten und der Kosten führt. Außerdem wird der Schleifwiderstand verringert und der Kraftstoffverbrauch verbessert.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein automatisch schaltbares Getriebe vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorschaltgruppe außerdem eine dritte Kupplung enthält, die das erste Sonnenrad mit dem dritten Hohlrad wahlweise koppelt, wobei das dritte Sonnenrad fest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, wobei eine erste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Kupplung und die erste Bremse im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Kupplung und die zweite Bremse im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung und die dritte Kupplung im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die dritte Kupplung im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die zweite Kupplung im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die zweite Bremse im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die erste Bremse im Eingriff sind.
Das wie oben beschrieben zusammengesetzte Automatikgetriebe kann sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von drei Planetengetriebesätzen und insgesamt fünf Reibeinrichtungen einstellen. Folglich kann das Gewicht und die Größe des Getriebes im Vergleich zum Getriebe, in dem vier Planetengetriebesätze und insgesamt sieben Reibeinrichtungen verwendet werden, verringert werden. Gleichzeitig wird die Anzahl der zum Schalten des Getriebes benötigten Reibeinrichtungen verringert, was zu einer Verringerung der Anzahl der Komponenten und der Kosten führt. Außerdem wird der Schleifwiderstand verringert und der Kraftstoffverbrauch verbessert.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird ein automatisch schaltbares Getriebe bereitgestellt, das aufweist: eine Vorschaltgruppe, aufweisend einen Planetengetriebesatz mit einem dritten Sonnenrad, einem dritten Träger, und einem dritten Hohlrad, wobei das dritte Sonnenrad mit einer Antriebswelle gekoppelt ist und mit dieser gedreht wird, wobei die Vorschaltgruppe ein Doppelplaneten-Getriebesatz ist, der einen Träger aufweist, der zwei ineinandergreifende Planeten drehbar hält, und eine Hauptschaltgruppe mit zwei Planetengetriebesätzen mit Sonnenrädern, Trägern und Hohlrädern, die teilweise miteinander gekoppelt sind, umfassend ein zweites Sonnenrad, einen ersten Träger, einen zweiten Träger, ein erstes Hohlrad, ein zweites Hohlrad und ein erstes Sonnenrad, wobei die Hauptschaltgruppe außerdem eine erste Bremse, eine zweite Bremse, eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung enthält, wobei das erste Sonnenrad mittels der zweiten Kupplung wahlweise mit der Antriebswelle gekoppelt und durch die zweite Bremse wahlweise am Drehen gehindert wird, das zweite Sonnenrad mittels der ersten Bremse wahlweise am Drehen gehindert wird, der erste Träger und der zweite Träger miteinander verbunden sind, das erste Hohlrad mittels der ersten Kupplung wahlweise mit der Antriebswelle gekoppelt ist, das zweite Hohlrad mit einer Abtriebswelle gekoppelt ist, um die Drehleistung der Hauptschaltgruppe auszugeben. Das automatisch schaltbare Getriebe der dritten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschaltgruppe außerdem eine dritte Bremse enthält, mit welcher der dritte Träger an dem Getriebegehäuse festgelegt werden kann, wobei die gekoppelten ersten und zweiten Träger mit dem dritten Hohlrad direkt gekoppelt sind, wobei eine erste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Bremse und die erste Bremse im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Bremse und die zweite Bremse im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung und die dritte Bremse im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die dritte Bremse im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die zweite Kupplung im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die zweite Bremse im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die erste Bremse im Eingriff sind Das wie oben beschrieben zusammengesetzte automatisch schaltbare Getriebe kann sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von drei Planetengetriebesätzen und insgesamt fünf Reibeinrichtungen einstellen. Folglich kann das Gewicht und die Größe des Getriebes im Vergleich zum Getriebe, in dem vier Planetengetriebesätze verwendet werden, verringert werden. Gleichzeitig wird die Anzahl der zum Schalten des Getriebes benötigten Reibeinrichtungen verringert, was zu einer Verringerung der Anzahl der Komponenten und der Kosten führt. Außerdem wird der Schleifwiderstand verringert und der Kraftstoffverbrauch verbessert.
Gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung wird ein automatisch schaltbares Getriebe vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorschaltgruppe außerdem eine dritte Kupplung enthält, welche die gekoppelten ersten und zweiten Träger mit dem dritten Hohlrad wahlweise koppelt, wobei der dritte Träger fest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, und wobei eine erste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Kupplung und die erste Bremse im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Kupplung und die zweite Bremse im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung und die dritte Kupplung im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die dritte Kupplung im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die zweite Kupplung im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die zweite Bremse im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung und die erste Bremse im Eingriff sind.
Gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung wird ein automatisch schaltbares Getriebe bereitgestellt, das aufweist: eine Vorschaltgruppe, aufweisend einen Planetengetriebesatz mit einem dritten Sonnenrad, einem dritten Träger, und einem dritten Hohlrad, wobei der dritte Träger mit einer Antriebswelle gekoppelt ist und mit dieser gedreht wird, wobei die Vorschaltgruppe ein Doppelplaneten-Getriebesatz ist, der einen Träger aufweist, der zwei ineinandergreifende Planeten drehbar hält, und eine Hauptschaltgruppe mit zwei Planetengetriebesätzen mit Sonnenrädern, Trägern und Hohlrädern, die teilweise miteinander gekoppelt sind, umfassend ein zweites Sonnenrad, ein zweites Hohlrad, einen ersten Träger, einen zweiten Träger, ein erstes Hohlrad und ein erstes Sonnenrad. Die Hauptschaltgruppe enthält außerdem eine erste Bremse, eine zweite Bremse, eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung und eine dritte Kupplung, wobei das zweite Sonnenrad mittels der zweiten Bremse wahlweise am Drehen gehindert wird und mittels der dritten Kupplung wahlweise mit dem dritten Hohlrad gekoppelt ist, das zweite Hohlrad durch die erste Bremse wahlweise am Drehen gehindert wird, der erste Träger und der zweite Träger, die miteinander verbunden sind, mittels der zweiten Kupplung wahlweise mit dem dritten Träger gekoppelt sind, das erste Sonnenrad mittels der ersten Kupplung wahlweise mit dem dritten Hohlrad gekoppelt ist, und das erste Hohlrad mit einer Abtriebswelle gekoppelt ist, um die Drehleistung der Hauptschaltgruppe auszugeben, und wobei das dritte Sonnenrad fest mit dem Getriebegehäuse verbunden ist. Eine erste Getriebestufe ist eingestellt, wenn die erste Kupplung und die erste Bremse im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe ist eingestellt, wenn die erste Kupplung und die zweite Bremse im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe ist eingestellt, wenn die erste Kupplung und die dritte Kupplung im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe ist eingestellt, wenn die erste Kupplung und die zweite Kupplung im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe ist eingestellt, wenn die zweite Kupplung und die dritte Kupplung im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe ist eingestellt, wenn die zweite Kupplung und die zweite Bremse im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe ist eingestellt, wenn die zweite Kupplung und die erste Bremse im Eingriff sind.
Die vorangehenden Ausführungsformen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen für die gleichen Elemente verwendet werden. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines automatisch schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß einer beispielhaften, nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform,
2 eine Betriebstabelle, die mehrere Getriebestufen des Getriebes der 1 zeigt, sowie eine jeweilige zur Einstellung der Getriebestufen aus mehreren Reibeinrichtungen ausgewählte Reibeinrichtung,
3 ein bezüglich des Getriebes der 1 erstelltes Nomogramm,
4 eine schematische Ansicht eines automatisch schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren beispielhaften, nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform als modifiziertes Beispiel des Getriebes der 1,
5 eine schematische Ansicht eines automatisch schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
6 eine Betriebstabelle, die mehrere Getriebestufen des Getriebes der 5 zeigt, sowie eine jeweilige zur Einstellung der Getriebestufen aus mehreren Reibeinrichtungen ausgewählte Reibeinrichtung,
7 ein bezüglich des Getriebes der 5 erstelltes Nomogramm,
8 eine schematische Ansicht eines automatisch schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung als modifiziertes Beispiel des Getriebes der 5,
9 eine schematische Ansicht eines automatisch schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
10 ein bezüglich des Getriebes der 9 erstelltes Nomogramm,
11 eine schematische Ansicht eines automatisch schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung als modifiziertes Beispiel des automatisch schaltbaren Getriebes der 9,
12 eine schematische Ansicht eines weiteren beispielhaften, nicht zur Erfindung gehörenden automatisch schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs,
13 ein bezüglich des Getriebes der 12 erstelltes Nomogramm,
14 eine weitere schematische Ansicht eines beispielhaften, nicht zur Erfindung gehörenden, automatisch schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs als modifiziertes Beispiel des Automatikgetriebes der 12,
15 eine schematische Ansicht eines automatisch schaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
16 eine Betriebstabelle, die mehrere Getriebestufen des Getriebes der 15 zeigt, sowie eine jeweilige zur Einstellung der Getriebestufen aus mehreren Reibeinrichtungen ausgewählte Reibeinrichtung, und
17 ein bezüglich des Getriebes der 15 erstelltes Nomogramm.
In 1 empfängt das automatisch schaltbare Getriebe 10 (im folgenden einfach als ”Getriebe” bezeichnet) die von einem Motor (nicht gezeigt) an eine Eingangswelle 16 übertragene Drehleistung, ändert die Drehgeschwindigkeit mit einem gegebenen Übertragungsverhältnis und überträgt die Leistung mittels einer Antriebswelle (nicht gezeigt), einer Differentialgetriebeeinheit (nicht gezeigt) und anderen Gliedern von einer Abtriebswelle 24 auf rechte und linke Antriebsräder. Das Getriebe 10 enthält einen Drehmomentwandler (nicht gezeigt), der mit einer Feststellkupplung versehen ist, wobei die Eingangswelle bzw. Antriebswelle 16 mit dem Drehmomentwandler gekoppelt ist, einen dritten Planetengetriebesatz 22, einen ersten Planetengetriebesatz 18 und einen zweiten Planetengetriebesatz 20, die an der gemeinsamen Drehachse innerhalb eines am Fahrzeugkörper befestigten Getriebegehäuses 12 (sich nicht drehendes Glied) angeord net sind. Das Getriebe 10 enthält außerdem die Abtriebswelle bzw. das Ausgangszahnrad 24, das an einer Seite des zweiten Planetengetriebesatzes 20 fern der Eingangswelle 16 zwischen dem zweiten Planetengetriebesatz 20 und einer zweiten Kupplung C2 angeordnet ist. Der oben erwähnte Drehmomentwandler ist mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors gekoppelt. In dieser Ausführungsform entsprechen die Eingangswelle 16 und das Ausgangszahnrad 24 jeweils einem Eingangsdrehglied und einem Ausgangsdrehglied, und das Getriebegehäuse 12 entspricht einem sich nicht drehenden oder unbeweglichem Glied. Das Getriebe 10 ist symmetrisch in Bezug auf seine Drehachse aufgebaut, wobei die untere Hälfte des Getriebes 10 in 1 nicht gezeigt ist (d. h. nur die obere Hälfte des Getriebes 10 ist in 1 dargestellt).
Das Getriebe 10 ist zum Beispiel quer oder seitlich an einem Fahrzeug mit Frontantrieb und Frontmotor (FF) angebracht, so dass sich die Achse des Getriebes 10 in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Das Getriebe 10 enthält eine Hilfsleistungsübertragungsabschnitt bzw. eine Vorschaltgruppe 26, der/die hauptsächlich aus dem dritten Planetengetriebesatz 22 mit Doppelplaneten besteht, und einen Hauptleistungsübertragungsabschnitt bzw. eine Hauptschaltgruppe 28, der/die hauptsächlich aus dem ersten Planetengetriebesatz 18 mit Doppelplaneten und dem zweiten Planetengetriebesatz 20 mit Doppelplaneten besteht. Das Getriebe 10 ist so ausgelegt, dass es eine von sieben Vorwärtsgetriebestufen mit sieben unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen γ_n und einer Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe durch Ineingriffnahme von aus den fünf Reibeinrichtungen ausgewählten Reibeinrichtungen einstellen kann. Mit der somit ausgewählten und eingestellten Getriebestufe ändert das Getriebe 10 die von der Antriebswelle 16 herrührende Drehgeschwindigkeit mit einem der Getriebestufe entsprechenden Übersetzungsverhältnis und überträgt die resultierende Drehleistung an das Ausgangszahnrad bzw. die Abtriebswelle 24.
Im Hilfsleistungsübertragungsabschnitt/der Vorschaltgruppe 26 enthält der dritte Planetengetriebesatz 22 ein drittes Sonnenrad S3, ein drittes Hohlrad R3, ein fünftes Planetenrad P5, ein sechstes Planetenrad P6 und einen dritten Träger CA3. Das dritte Hohlrad R3 ist koaxial und radial auswärts zum dritten Sonnenrad S3 angeordnet, und das fünfte Planetenrad P5 greift in das dritte Sonnenrad S3 ein, während das sechste Planetenrad P6 in das dritte Hohlrad R3 eingreift. Der dritte Träger CA3 unterstützt das fünfte Planetenrad P5 und das sechste Planetenrad P6, die ineinander eingreifen, so dass sich das fünfte und sechste Planetenrad P5, P6 um sich selbst und um die Achse des dritten Planetengetriebesatzes 22 (d. h. die Eingangswelle 16) drehen können. Das dritte Sonnenrad S3 ist mit der Eingangswelle 16 gekoppelt, so dass das Sonnenrad S3 und die Eingangswelle 16 gemeinsam gedreht oder angetrieben werden. Der dritte Träger CA3 ist mittels einer dritten Bremse B3 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 als dem sich nicht drehenden Glied gekoppelt. Das oben erwähnte dritte Hohlrad R3 ist mit dem ersten Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes 18 und mittels einer zweiten Bremse B2 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 als dem sich nicht drehenden Glied gekoppelt. Das Hohlrad R3 wirkt als ein Zwischendrehglied, das die Antriebsleistung an den Hauptleistungsübertragungsabschnitt 28 mit einer Zwischendrehgeschwindigkeit ausgibt, auf die die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 16 durch das dritte Planetengetriebesatz 22 herabgesetzt wird. Die dritte Bremse B3 dient als Zwischendrehausgangsreibeinrichtung.
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt/der Hauptschaltgruppe 28 enthält der erste Planetengetriebesatz 18 das erste Sonnenrad S1, ein erstes Hohlrad R1, ein erstes Planetenrad P1, ein zweites Planetenrad P2 und einen ersten Träger CA1. Das erste Sonnenrad S1 ist mit dem dritten Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebesatzes 22 und mittels der zweiten Bremse B2 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt. Das erste Hohlrad R1 ist mittels einer ersten Bremse B1 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt. Das erste Planetenrad P1 greift in das erste Sonnenrad S1 und das zweite Planetenrad P2 greift in das erste Hohlrad R1 ein. Der erste Träger CA1 unterstützt das erste Planetenrad P1 und das zweite Planetenrad P2, die ineinander eingreifen, so dass sich das erste und zweite Planetenrad P1, P2 um sich selbst und um die Achse des ersten Planetengetriebesatzes 18 drehen können. Der zweite Planetengetriebesatz 20 enthält ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad R2, ein drittes Planetenrad P3, ein viertes Planetenrad P4 und einen zweiten Träger CA2. Das zweite Sonnenrad S2 ist mittels einer ersten Kupplung C1 wahlweise mit der Eingangswelle 16 gekoppelt, und das zweite Hohlrad R2 ist mit dem Ausgangszahnrad/der Abtriebswelle 24 gekoppelt. Das dritte Planetenrad P3, das einen größeren Durchmesser als das zweite Planetenrad P2 besitzt, greift in das zweite Sonnenrad S2 ein. Das dritte Planetenrad P3 ist koaxial mit dem zweiten Planetenrad P2 gekoppelt, so dass sich das dritte und zweite Planetenrad P3, P2 als eine Einheit drehen. Das vierte Planetenrad P4 greift in das zweite Hohlrad R2 und das dritte Planetenrad P3 ein. Der zweite Träger CA2 unterstützt das dritte Planetenrad P3 und das vierte Planetenrad P4, so dass sich das dritte und vierte Planetenrad P3, P4 um sich selbst und um die Achse des zweiten Planetengetriebesatzes 20 drehen können. Außerdem ist der zweite Träger CA2 mit dem ersten Träger CA1 gekoppelt, so dass sich der erste und zweite Träger CA1, CA2 als eine Einheit drehen. Der zweite Träger CA2 ist außerdem mittels der zweiten Kupplung C2 mit der Eingangswelle bzw. Antriebswelle 16 gekoppelt. Eine Einwegkupplung (Freilauf) F1 ist parallel zur ersten Bremse B1 zwischen dem ersten Hohlrad R1 und dem Getriebegehäuse 12 angeordnet. Die erste Bremse B1 und die Einwegkupplung F1 können durch nur eine von den beiden ersetzt werden.
Die erste Kupplung C1, zweite Kupplung C2, erste Bremse B1, zweite Bremse B2 und dritte Bremse B3 sind hydraulisch betriebene Reibeinrichtungen, die allgemein in herkömmlichen Automatikgetrieben mit Planetengetriebe verwendete Reibeinrichtungen sein können. Die Reibeinrichtung dient dazu, zwei Glieder, zwischen denen die sie angeordnet ist, miteinander zu koppeln. Die Reibeinrichtung kann zum Beispiel eine Mehrscheiben-Naßkupplung, in der mehrere übereinander angeordnete Reibplatten durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zusammengedrückt werden, oder in Form einer Bandbremse vorgesehen sein, bei der ein Ende von einem oder zwei Bändern, die um die äußere Umfangsfläche einer Drehtrommel gewunden sind, durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung unter Spannung gesetzt oder eingezogen wird. Die parallel zur ersten Bremse B1 angeordnete Einwegkupplung F1 wirkt auch als eine zur ersten Bremse äquivalente Eingriffseinrichtung, und es kann auch nur entweder die Einwegkupplung (Freilauf) F1 oder die erste Bremse B1 vorgesehen sein.
In dem wie oben beschrieben zusammengesetzten Getriebe 10 wird eine aus den Vorwärtsgetriebestufen einer ersten bis siebten Geschwindigkeit und der Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe durch gleichzeitiges Eingreifen zweier Reibeinrichtungen eingestellt, die aus der ersten Kupplung C1, zweiten Kupplung C2, ersten Bremse B1, zweiten Bremse B2 und dritten Bremse B3 ausgewählt werden, wie in der Betriebstabelle der 2 gezeigt ist. Wie später noch erläutert wird, zeigen die aufeinanderfolgenden Übersetzungsverhältnisse γ (= Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle Nin/Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle Nout) der Vorwärtsgetriebestufen im wesentlichen gleiche Verhältnisse zueinander (d. h. das Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses γ einer der Vorwärtsgetriebestufen zu demjenigen der nächsten Getriebestufe ist im wesentlichen konstant).
Dies wird nachfolgend anhand von 2 näher erläutert: Die Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit mit dem größten Übersetzungsverhältnis γ1, das zum Beispiel 2,52 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander sowie das erste Hohlrad R1 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ2 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis g1 ist und zum Beispiel 1,88 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander sowie das erste Sonnenrad S1, das dritte Hohlrad R3 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ3 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ2 ist und zum Beispiel 1,35 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander sowie der dritte Träger CA3 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ4 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ3 ist und zum Beispiel 1,00 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander sowie die Eingangswelle 16, der zweite Träger CA2 und der erste Träger CA1 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ5 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ4 ist und zum Beispiel 0,83 beträgt, wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16, der zweite Träger CA2 und der erste Träger CA1 miteinander sowie der dritte Träger CA3 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ6 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ5 ist und zum Beispiel 0,74 beträgt, wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und der zweiten Bremse B2 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16, der zweite Träger CA2 und der erste Träger CA1 miteinander sowie das erste Sonnenrad S2, das dritte Hohlrad R3 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ7 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ6 ist und zum Beispiel 0,55 beträgt, wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und der ersten Bremse B1 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16, der zweite Träger CA2 und der erste Träger CA1 miteinander sowie das erste Hohlrad R1 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Rückwärtsgetriebestufe mit einem Übersetzungsverhältnis γR, das zwischen dem Übersetzungsverhältnis γ2 und dem Übersetzungsverhältnis γ3 liegt und zum Beispiel 1,65 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Bremse B1 und der dritten Bremse B3 eingestellt, so dass das erste Hohlrad R1 und das Getriebegehäuse 12 miteinander sowie der dritte Träger CA3 das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Das Übersetzungsverhältnis (= Anzahl der Zähne des Sonnenrades/Anzahl der Zähne des Hohlrades) r1 des ersten Planetengetriebesatzes 18, das Übersetzungsverhältnis r2 des zweiten Planetengetriebesatzes 20 und das Übersetzungsverhältnis r3 des dritten Planetengetriebesatzes 22 werden so bestimmt, dass sich die oben erläuterten Übersetzungsverhältnisse γ1–γ7 und γR ergeben. Zum Beispiel ist r1 = 0,43, r2 = 0,23 und r3 = 0,44.
In dem oben beschriebenen Getriebe 10 kann die Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses (d. h. das Verhältnis der Übersetzungsverhältnisse der benachbarten Getriebestufen zueinander = γn/γn + 1) wie folgt bestimmt werden: Das Verhältnis (= γ1/γ2) des Übersetzungsverhältnisses γ1 der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ2 der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit beträgt 1,34, das Verhältnis (= γ2/γ3) des Übersetzungsverhältnisses γ2 der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ3 der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit beträgt 1,39, das Verhältnis (= γ3/γ4) des Übersetzungsverhältnisses γ3 der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ4 der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit beträgt 1,35, das Verhältnis (= γ4/γ5) des Übersetzungsverhältnisses γ4 der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ5 der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit beträgt 1,20, das Verhältnis (= γ5/γ6) des Übersetzungsverhältnisses γ5 der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ6 der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit beträgt 1,12 und das Verhältnis (= γ6/γ7) des Übersetzungsverhältnisses γ6 der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ7 der Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit beträgt 1,35. Somit ändern sich die Übersetzungsverhältnisse γ in im wesentlichen gleichen Verhältnissen oder Raten. Außerdem ist die Gesamtbreite der Übersetzungsverhältnisse (γ1/γ7), d. h. das Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses γ1 der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ7 der Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit einen ausreichend groß; sie beträgt zum Beispiel 4,61. Weiterhin besitzt das Übersetzungsverhältnis der Rückwärtsgetriebestufe ”Rev” einen geeigneten Wert.
In 3 ist ein Nomogramm gezeigt, in dem gerade Linien die Beziehungen der Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente (wie später beschrieben), die sich für die jeweiligen Getriebestufen in unterschiedlichen Kopplungszuständen befinden, darstellen. Das Nomogramm der 3 besteht aus einem zweidimensionalen Koordinatensystem, in dem die Horizontalachse die Beziehung zwischen den Übersetzungsverhältnissen r der jeweiligen Planetengetriebesätze 18, 20 22 und die Vertikalachse die relativen Drehgeschwindigkeiten darstellen. Im Nomogramm der 3 sind drei horizontale Linien gezeigt, wobei die untere horizontale Linie X1 eine Drehgeschwindigkeit von ”0”, die mittlere horizontale Linie X3 eine Drehgeschwindigkeit, die kleiner als die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 16 ist, und die obere horizontale Linie X2 eine Drehgeschwindigkeit von ”1,0”, die der Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 16 entspricht, darstellen. Fünf vertikale Linien Y1 bis Y5 im Bereich des Hauptleistungsübertragungsabschnittes 28 stellen jeweils das mit einem ersten Drehelement RE1 korrespondierende erste Sonnenrad S1, das mit einem zweiten Drehelement RE2 korrespondierende erste Hohlrad R1, die mit einem dritten Drehelement RE3 korrespondierenden ersten und zweiten Träger CA1 und CA2, die miteinander gekoppelt sind, das mit einem vierten Drehelement RE4 korrespondierende zweite Hohlrad R2 sowie das mit einem fünften Drehelement RE5 korrespondierende zweite Sonnenrad S2 dar. Die Abstände dieser vertikalen Linien werden gemäß dem Übersetzungsverhältnis r1 des ersten Planetengetriebesatzes 18 und dem Übersetzungsverhältnis r2 des zweiten Planetengetriebesatzes 20 bestimmt. Genauer gesagt ist der Abstand zwischen den mit dem Sonnenrad und dem Träger korrespondierenden Linien auf ”1” und der Abstand zwischen den mit dem Träger und dem Hohlrad korrespondierenden Linien auf ”r” eingestellt. In 3 ist der Abstand zwischen der mit dem zweiten Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 20 korrespondierenden Linie Y5 und der mit zweiten Hohlrad R2 korrespondierenden Linie Y4 auf ”1” eingestellt.
Der Hauptleistungsübertragungsabschnitt/die Hauptschaltgruppe 28 wird anhand des Nomogramms der 3 erläutert. Das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 18 sowie das zweite Sonnenrad S2, der zweite Träger CA2 und das zweite Hohlrades R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 20 sind teilweise miteinander gekoppelt, um fünf Drehelemente RE1 bis RE5 bereitzustellen. Im Nomogramm der 3 sind die Drehgeschwindigkeiten der fünf Drehelemente RE1 bis RE5 durch gerade Linien dargestellt, und das erste Drehelement RE1, das zweite Drehelement RE2, das dritte Drehelement RE3, das vierte Drehelement RE4 und das fünfte Drehelement RE5 sind in dieser Reihenfolge von einem Ende (d. h. dem linken Ende in 3) zum anderen Ende (d. h. dem rechten Ende in 3) angeordnet. Im Getriebe 10 dieser Ausführungsform ist das erste Drehelement RE1 (S1) mit dem dritten Hohlrad R3 gekoppelt, das als Zwischendrehglied dient, so dass es mit einer Zwischendrehgeschwindigkeit gedreht wird. Außerdem wird das erste Drehelement RE1 (S1) durch die zweite Bremse B2 wahlweise am Drehen gehindert. Das zweite Drehelement RE2 (R1) wird durch die erste Bremse B1 wahlweise am Drehen gehindert, und das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) wird mittels der zweiten Kupplung C2 wahlweise mit der Eingangswelle 16 gekoppelt. Das fünfte Drehelement RE5 (S2) wird mittels der ersten Kupplung C1 wahlweise mit der Eingangswelle 16 gekoppelt, und das vierte Drehelement RE4 (R2) ist mit dem Ausgangszahnrad 24 (Ausgangsglied) gekoppelt.
Wie es aus dem Nomogramm der 3 ersichtlich ist, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 3 durch ”1” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das fünfte Drehelement RE5 (S2) als Einheit mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (R1) am Drehen gehindert wird, so dass die Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit mit dem größten Übersetzungsverhältnis eingestellt wird. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und das fünfte Drehelement RE5 (S2) als Einheit mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das erste Drehelement RE1 (S1) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 3 durch ”2” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 im Eingriff sind und das fünfte Drehelement RE5 (S1) als Einheit mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das erste Drehelement RE1 (S1) mit dem dritten Hohlrad R3 mit der Zwischendrehgeschwindigkeit gedreht wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 3 durch ”3” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) und das fünfte Drehelement RE5 (S2) mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht werden, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 3 durch ”4” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, d. h. mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16, so dass die Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit eingestellt ist. Das Übersetzungsverhältnis der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit beträgt 1. Wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Bremse B3 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) als Einheit mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das erste Drehelement RE1 (S1) zusammen mit dem dritten Hohlrad R3 mit der Zwischendrehgeschwindigkeit gedreht wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 3 durch ”5” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das erste Drehelement RE1 (S1) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 3 durch ”6” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) zusammen mit der Antriebswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (R1) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 3 durch ”7” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit eingestellt ist.
Wenn die erste Bremse B1 und die dritte Bremse B3 im Eingriff sind und das erste Drehelement RE1 (S1) zusammen mit dem dritten Hohlrad R3 mit der Zwischendrehgeschwindigkeit gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (R1) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) in der umgekehrten Richtung mit einer in 3 durch ”REV” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Rückwärtsgetriebestufe ”Rev” eingestellt ist.
Wie oben erläutert kann das Getriebe 10 der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von drei Getriebesätzen, d. h. dem ersten Planetengetriebesatz 18, dem zweiten Planetengetriebesatz 20 und dem dritten Planetengetriebesatz 22, sowie insgesamt fünf Reibeinrichtungen, d. h. zwei Kupplungen C1 und C2 und drei Bremsen B1, B2 und B3, einstellen. Somit können das Gewicht und die Größe des Getriebes 10 im Vergleich zu einem Getriebe, in dem vier Planetengetriebesätze verwendet werden, verringert werden, was die Anbringung des Getriebes 10 am Fahrzeug erleichtert. Gleichzeitig wird die Anzahl der zum Schalten des Getriebes 10 benötigten Reibeinrichtungen verringert, was eine geringere Anzahl an Komponenten und geringere Kosten zur Folge hat. Außerdem wird der Schleifwiderstand verringert und der Kraftstoffverbrauch weiter verbessert.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind das zweite Planetenrad P2 des ersten Planetengetriebesatzes 18 mit Doppelplaneten und das dritte Planetenrad P3 des zweiten Planetengetriebesatzes 20 mit Doppelplaneten auf derselben Achse miteinander gekoppelt, so dass diese Planetenräder P2, P3 als eine Einheit gedreht werden. Ähnlich wie bei Ravigneaux-Planetengetriebezügen benötigt dieser Aufbau eine geringere Anzahl von Komponenten und eine kürzere Achsenlänge, was eine weitere Verringerung der Größe und der Kosten des Getriebes 10 zur Folge hat.
In der oben beschriebenen Ausführungsform enthält der Hauptleistungsübertragungsabschnitt/die Hauptschaltgruppe 28 den ersten Planetengetriebesatz 18 und den zweiten Planetengetriebesatz 20, und das erste Drehelement RE1 ist das erste Sonnenrad S1, das zweite Drehelement RE2 das erste Hohlrad R1, das dritte Drehelement RE3 besteht aus dem ersten Träger CA1 und dem zweiten Träger CA2, das vierte Drehelement RE4 ist das zweite Hohlrad R2 und das fünfte Drehelement RE5 das zweite Sonnenrad S2. Mit dieser Zusammensetzung kann das Getriebe 10, das sieben Vorwärtsgetriebestufen aufweist, kompakt erstellt werden.
4 zeigt schematisch den Aufbau eines Getriebes 30, das wie das Getriebe 10 der ersten beispielhaften Ausführungsform sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von fünf Reibeinrichtungen bereitstellt.
Das Getriebe 30 unterscheidet sich von dem Getriebe 10 dadurch, dass der dritte Träger CA3 des Hilfsleistungsübertragungsabschnitts/der Vorschaltgruppe 26 direkt mit dem Getriebegehäuse gekoppelt ist, so dass der Träger CA3 stets am Drehen gehindert ist, und dass eine dritte Kupplung C3 zwischen dem dritten Hohlrad R3 und dem ersten Sonnenrad S1 vorgesehen ist, so dass das dritte Hohlrad R3 und das erste Sonnenrad S1 wahlweise miteinander gekoppelt werden. Das Getriebe 30 ähnelt in den anderen Aspekten dem Getriebe 10. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird das dritte Sonnenrad S3 als eines der drei Drehelemente des dritten Planetengetriebesatzes 22 zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht. Die Drehung des einem Zwischendrehglied entsprechenden dritten Hohlrades R3, das mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Eingangswelle 16 gedreht wird, wird mittels der dritten Kupplung C3 an den Hauptleistungsübertragungsabschnitt/die Hauptschaltgruppe 28 übertragen. Die dritte Kupplung C3 dieser Ausführungsform wirkt auf ähnliche Weise wie die dritte Bremse des Getriebes 10 als Zwischendrehausgangsreibeinrichtung. Somit kann das Getriebe 30 sieben Vorwärtsgetriebestufen auf der Grundlage einer der 2 ähnelnden Betriebstabelle und einem der 3 ähnelndem Nomogramm, bei denen die dritte Bremse B3 durch die dritte Kupplung C3 ersetzt ist, bereitstellen. Die Drehelemente RE1, RE2, RE3, RE4 und RE5 dieser Ausführungsform sind identisch zu denen der ersten beispielhaften Ausführungsform. Mit diesem Aufbau hat das Getriebe 30 ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie das Getriebe 10 der ersten Ausführungsform.
Die automatisch schaltbaren Getriebe der ersten und zweiten beispielhaften, nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsformen, die mit Bezug auf die 1 bis 4 näher erläutert wurden, können dabei auch anders ausgeführt sein.
Während der dritte Planetengetriebesatz 22, der den Hilfsleistungsübertragungsabschnitt 26 bildet, in den dargestellten Ausführungsformen vom Typ mit Doppelplanet ist, kann der dritte Planetengetriebesatz 22 auch vom Typ mit Einzelplanet sein. Außerdem können das dritte Sonnenrad S3, der dritte Träger CA3 und/oder das dritte Hohlrad R3, die drei Drehelementen des dritten Planetengetriebesatzes 22 entsprechen, jeweils unbeweglich sein oder als Zwischendrehglied dienen oder direkt oder indirekt mit dem Eingangsglied gekoppelt sein. Der Hilfsleistungsübertragungsabschnitt 26 ist so aufgebaut, dass, wenn eines der drei Drehelemente des mit dem Eingangsglied gekoppelten Planetengetriebesatzes mit dem Eingangsglied gedreht wird, ein anderes der Drehelemente festgestellt ist, damit es nicht gedreht werden kann, während das verbleibende Drehelement, das als Zwischendrehglied dient, mit einer gegenüber derjenigen des Eingangsgliedes verringerten Geschwindigkeit gedreht wird. Wenn die Zwischendrehausgangsreibeinrichtung im Eingriff ist, wird die Drehung des Zwischendrehgliedes mit verringerter Geschwindigkeit wahlweise an den Hauptleistungsübertragungsabschnitt 28 übertragen.
Während die Getriebe 10, 30 der erläuterten Ausführungsformen in geeigneter Weise in seitlicher Richtung an Fahrzeugen mit Frontmotor und Frontantrieb (FF), in denen sich die Achse des Getriebes 10, 30 in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, angebracht werden, können die Getriebe 10, 30 auch in vertikaler Richtung an Fahrzeugen mit Frontmotor und Heckantrieb (FR), bei denen sich die Achse des Getriebes 10, 30 in Längs- oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstreckt, angebracht werden.
Während das Getriebe 10, 30 sein Übersetzungsverhältnis oder seine Getriebestufe automatisch in Abhängigkeit von Fahrzeugbedingungen wie zum Beispiel eine Gaspedalstellung oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit ändern kann, kann das Getriebe 10, 30 sein Übersetzungsverhältnis auch auf vom Fahrzeugbediener oder -fahrer durchgeführte Schaltvorgänge (z. B. Hochschalten oder Runterschalten) hin ändern.
Im oben beschriebenen Getriebe 10, 30 werden hydraulisch betriebene Reibeinrichtungen des Typs mit Mehrscheiben-Kupplung, Einscheiben-Kupplung oder Riemen, die unter Verwendung von hydraulischen Betätigungsvorrichtungen mit Reibschluss beaufschlagt werden, in geeigneter Weise als erste Kupplung C1, zweite Kupplung C2, dritte Kupplung C3, erste Bremse B1, zweite Bremse B2 und dritte Bremse B3 verwendet. Es können jedoch auch andere Arten von Eingriffseinrichtungen wie zum Beispiel elektromagnetische Eingriffsvorrichtungen als Kupplungen und Bremsen verwendet werden. Zur Erleichterung der Schaltungssteuerung können parallel zu den Bremsen oder Kupplungen Einwegkupplungen vorgesehen sein. Wenn eine Motorbremse nicht zur Anwendung kommt, können Einwegkupplungen anstelle der Bremsen oder Kupplungen verwendet werden. Hierbei wirken die Einwegkupplungen wie Bremsen zum Anhalten der Drehung der entsprechenden Drehelemente. Das Getriebe 10, 30 kann auch auf andere Weise als gemäß den oben genannten Aufbauten zusammengesetzt sein. Es können zum Beispiel eine Bremse und eine Einwegkupplung, die in Reihe miteinander verbunden sind, parallel zur ersten Bremse B1 vor-gesehen sein.
Im Getriebe 10, 30 sind zum Beispiel die örtliche Beziehung zwischen dem Hauptleistungsübertragungsabschnitt 28 und dem Hilfsleistungsübertragungsabschnitt 26 und die örtliche Beziehung zwischen dem ersten Planetengetriebesatz 18 und dem zweiten Planetengetriebesatz 20 des Hauptleistungsübertragungsabschnitts 28 nicht speziell beschränkt, sondern können auf verschiedene Weise geändert werden. Zusätzlich können die Kupplungen und Bremsen konzentriert in einem Endabschnitt des Getriebes 10, 30 oder aber auch anders angeordnet sein. Weiterhin müssen der erste Planetengetriebesatz 18, der zweite Planetengetriebesatz 20 und der dritte Planetengetriebesatz 22 nicht notwendigerweise auf derselben Achse angeordnet sein.
Während die vertikalen Linien Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, die jeweils den Drehelementen RE1, RE2, RE3, RE4, RE5 entsprechen, bei den erläuterten Ausführungsformen in dieser Reihenfolge von links nach rechts im Nomogramm der 3 dargestellt sind, können diese vertikalen Linien Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 auch in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet sein. Während die der Drehgeschwindigkeit ”1” entsprechende horizontale Linie X2 im Nomogramm der 3 oberhalb der der Drehgeschwindigkeit ”0” entsprechenden horizontalen Linie X1 angeordnet ist, kann die horizontale Linie X2 auch unterhalb der horizontalen Linie X1 angeordnet sein.
In den erläuterten Ausführungsformen sind das zweite Planetenrad P2 des ersten Planetengetriebesatzes 18 mit Doppelplanet und das dritte Planetenrad P3 des zweiten Planetengetriebesatzes 20 mit Doppelplanet auf derselben Achse miteinander gekoppelt, so dass die Planetenräder P2, P3 als eine Einheit gedreht werden. Während das Planetenrad P2 und das Planetenrad P3 in den erläuterten, beispielhaften Ausführungsformen unterschiedliche Durchmesser aufweisen, können sie auch denselben Durchmesser haben. Ebenso kann selbstverständlich jeweils der Durchmesser (oder die Anzahl der Zähne) des ersten Planetenrades P1, des zweiten Planetenrades P2, des dritten Planetenrades P3 und des vierten Planetenrades P4 nach Bedarf geändert werden.
Während der Hauptleistungsübertragungsabschnitt/die Hauptschaltgruppe 28 in den Ausführungsformen der 1 und 4 durch zwei Planetengetriebesätze gebildet wird, ist die Anzahl der Planetengetriebesätze nicht auf zwei beschränkt.
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt 28 dieser beispielhaften Ausführungsformen können das erste Drehelement RE1, das zweite Drehelement RE2, das dritte Drehelement RE3, das vierte Drehelement RE4 und das fünfte Drehelement RE5 geeignet aus den Sonnenrädern, Hohlrädern und Trägern des ersten Planetengetriebesatzes 18 und des zweiten Planetengetriebesatzes 20 und denen anderer Planetengetriebesätze ausgewählt werden.
Im folgenden wird eine erste Ausführungsform eines automatisch schaltbaren Getriebes (hiernach einfach als ”Getriebe” bezeichnet) 40 der Erfindung anhand von 5, 6 und 7 näher beschrieben.
In 5 empfängt das Getriebe 40 die von einem Motor (nicht gezeigt) an eine Eingangswelle/Antriebswelle 16 übertragene Drehleistung, ändert die Drehgeschwindigkeit mit einem gegebenen Übertragungsverhältnis und überträgt die Leistung von einem Ausgangszahnrad/einer Abtriebswelle 24 mittels einer Antriebswelle (nicht gezeigt), einer Differentialgetriebeeinheit (nicht gezeigt) und anderen Gliedern an rechte und linke Antriebsräder. Das Getriebe 40 enthält einen mit einer Feststellkupplung versehenen Drehmomentwandler (nicht ge-zeigt), die mit dem Drehmomentwandler gekoppelte Eingangswelle 16, einen dritten Planetengetriebesatz 52, einen ersten Planetengetriebesatz 48, einen zweiten Planetengetriebesatz 50, die auf der gemeinsamen Drehachse innerhalb eines am Fahrzeugkörper angebrachten Getriebegehäuses (sich nicht drehendes Glied) 12 angeordnet sind. Das Getriebe 40 enthält außerdem das Ausgangszahnrad/die Abtriebswelle 24, das/die an einer Seite des zweiten Planetengetriebesatzes 50 fern der Eingangswelle 16 zwischen dem zweiten Planetengetriebesatz 50 und einer ersten Bremse B1 angeordnet ist. Der oben erwähnte Drehmomentwandler ist mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors gekoppelt. In dieser Ausführungsform entsprechen die Eingangswelle 16 und das Ausgangszahnrad 24 jeweils einen Eingangsdrehglied und einem Ausgangsdrehglied, und das Getriebegehäuse 12 entspricht einem sich nicht drehenden oder unbeweglichen Glied. Das Getriebe 40 ist symmetrisch in Bezug auf seine Drehachse aufgebaut, wobei die untere Hälfte des Getriebes 40 in 5 nicht gezeigt ist (d. h. nur die obere Hälfte des Getriebes 40 ist in 5 dargestellt).
Das Getriebe 40 ist zum Beispiel quer oder seitlich an einem Fahrzeug mit Frontmotor und Frontantrieb (FF) angebracht, so dass sich die Achse des Getriebes 40 in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Das Getriebe 40 enthält einen Hilfsleistungsübertragungsabschnitt/eine Vorschaltgruppe 56, der/die hauptsächlich aus dem dritten Planetengetriebesatz 52 mit Doppelplanet besteht, und einen Hauptleistungsübertragungsabschnitt/eine Hauptschaltgruppe 58, der/die hauptsächlich aus dem ersten Planetengetriebesatz 48 mit Doppelplanet und dem zweiten Planetengetriebesatz 50 mit Einzelplanet besteht. Das Getriebe ist so ausgelegt, dass es eine aus sieben Vorwärtsgetriebestufen mit sieben unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen γn und einer Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe durch Ineingriffnahme von aus fünf Reibeinrichtungen ausgewählten Reibeinrichtungen einstellen kann. Mit der somit eingestellten ausgewählten Getriebestufe ändert das Getriebe 40 die von der Eingangswelle 16 herrührende Drehgeschwindigkeit mit einem der Getriebestufe entsprechendem Übersetzungsverhältnis und überträgt die sich ergebende Drehleistung an das Ausgangszahnrad 24.
Im Hilfsleistungsübertragungsabschnitt 56 enthält der dritte Planetengetriebesatz 52 ein drittes Sonnenrad S3, ein drittes Hohlrad R3, ein viertes Planetenrad P4, ein fünftes Planetenrad P5 und einen dritten Träger CA3. Das dritte Hohlrad R3 ist koaxial und radial auswärts zum dritten Sonnenrad S3 angeordnet, und das vierte Planetenrad P4 greift in das dritte Sonnenrad S3 ein, während das fühnfte Planetenrad P5 in das dritte Hohlrad R3 eingreift. Der dritte Träger CA3 unterstützt das vierte Planetenrad P4 und das fünfte Planetenrad P5, die ineinander eingreifen, so dass sich das vierte und fünfte Planetenrad P4, P5 um sich selbst und um die Achse des dritten Planetengetriebesatzes 52 (d. h. die Eingangswelle 16) drehen können. Das dritte Sonnenrad S3 ist mittels einer dritten Bremse B3 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt, so dass das Sonnenrad S3 wahlweise am Drehen gehindert ist. Der dritte Träger CA3 des dritten Planetengetriebesatzes 52 ist mit der Eingangswelle 16 gekoppelt, so dass der Träger CA3 und die Eingangswelle 16 als eine Einheit gedreht werden. Der dritte Träger CA3 ist außerdem mittels einer ersten Kupplung C1 wahlweise mit einem ersten Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 48 gekoppelt. Der dritte Träger CA3 ist weiterhin mittels einer zweiten Kupplung C2 mit einem zweiten Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 50 gekoppelt, so dass die Leistung direkt von der Eingangswelle 16 an den Hauptleistungsübertragungsabschnitt 58 übertragen wird. Das dritte Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebesatzes 52 wirkt als Zwischendrehglied, das mit einem ersten Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebesatzes 48 gekoppelt ist, um die Antriebsleistung mit einer Zwischendrehgeschwindigkeit, auf die die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 16 durch den dritten Planetengetriebesatz 52 herabgesetzt wird, an den Hauptleistungsübertragungsabschnitt 58 auszugeben. Die dritte Bremse B3 dient als Zwischendrehausgangsreibeinrichtung, die im Eingriff die Drehleistung des dritten Hohlrades R3 an das erste Sonnenrad S1 des Hauptleistungsübertragungsabschnitts 58 überträgt, so dass die Drehgeschwindigkeit im Vergleich zur Geschwindigkeit der Eingangswelle 16 verringert wird.
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt 58 enthält der erste Planetengetriebesatz 48 das erste Sonnenrad S1, das erste Hohlrad R1, ein erstes Planetenrad P1, ein zweites Planetenrad P2 und einen ersten Träger CA1. Das erste Sonnenrad S1 ist mit dem dritten Hohlrad R3 gekoppelt. Das erste Hohlrad R1 ist mittels der ersten Kupplung C1 wahlweise mit dem dritten Träger CA3 gekoppelt. Das erste Planetenrad P1 greift in das erste Sonnenrad S1 ein, und das zweite Planetenrad P2 greift in das erste Hohlrad R1 ein. Der erste Träger CA1 unterstützt das erste Planetenrad P1 und das zweite Planetenrad P2, die ineinander eingreifen, so dass sich das erste und zweite Planetenrad P1, P2 um sich selbst und um die Achse des ersten Planetengetriebesatzes 48 drehen können. Der zweite Planetengetriebesatz 50 enthält das zweite Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad R2, ein drittes Planetenrad P3 und einen zweiten Träger CA2. Das zweite Sonnenrad S2 ist mittels der zweiten Bremse B2 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 und mittels der zweiten Kupplung C2 wahlweise mit der Eingangswelle 16 gekoppelt. Das zweite Hohlrad R2 ist mit dem Ausgangszahnrad 24 gekoppelt. Das dritte Planetenrad P3 greift in das zweite Sonnenrad S2 und das zweite Hohlrad R2 ein und besitzt einen größeren Durchmesser als das zweite Planetenrad P2. Das dritte Planetenrad P3 ist koaxial mit dem zweiten Planetenrad P2 gekoppelt, so dass sich das dritte und das zweite Planetenrad P3, P2 als Einheit drehen. Der zweite Träger CA2 unterstützt das dritte Planetenrad P3, so dass sich das dritte Planetenrad P3 um sich selbst und um die Achse des zweiten Planetengetriebesatzes 50 drehen kann. Außerdem ist der zweite Träger CA2 mit dem ersten Träger CA1 gekoppelt, so dass sich der erste und zweite Träger CA1, CA2 als eine Einheit drehen. Der zweite Träger CA2 ist außerdem mittels der ersten Bremse B1 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt. Eine Einwegkupplung F1 ist parallel zur ersten Bremse B1 zwischen dem zweiten Träger CA2 und dem Getriebegehäuse 12 angeordnet. Es können auch nur entweder die erste Bremse B1 oder die Einwegkupplung F1 vorgesehen sein.
Die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die dritte Bremse B3 sind hydraulisch betriebene Reibeinrichtungen, die allgemein auch in herkömmlichen Automatikgetrieben mit Planetengetriebe verwendet werden können. Jede der Reibeinrichtungen dient zum wahlweisen Koppeln zweier Glieder miteinander, zwischen denen die Reibeinrichtung angeordnet ist. Die Reibeinrichtung kann zum Beispiel eine Mehrscheiben-Naßkupplung, in der mehrere übereinander angeordnete Reibscheiben oder -platten durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zusammengepresst werden, oder in Form einer Bandbremse vorgesehen sein, bei der ein Ende eines oder zweier Bänder, die um den äußeren Umfang einer Drehtrommel gewunden sind, durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung unter Spannung gesetzt oder eingezogen wird. Die parallel zu ersten Bremse B1 angeordnete Einwegkupplung F1 wirkt äquivalent zur ersten Bremse B1 als Eingriffseinrichtung, wobei auch nur entweder die Einwegkupplung F1 oder die erste Bremse B1 vorgesehen sein kann.
In dem wie oben beschrieben zusammengesetzten Getriebe 40 wird eine aus den Getriebestufen einer ersten bis siebten Geschwindigkeit und der Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe durch gleichzeitiges Eingreifen zweier Reibeinrichtungen eingestellt, die aus der ersten Kupplung C1, zweiten Kupplung C2, ersten Bremse B1, zweiten Bremse B2 und dritten Bremse B3 ausgewählt werden, wie es in der Betriebstabelle der 6 gezeigt ist. Wie später erläutert wird, zeigen die aufeinanderfolgenden Übersetzungsverhältnisse γ (= Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle Nin/Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle Nout) der Vorwärtsgetriebestufen im wesentlichen gleiche Verhältnisse zueinander (d. h. das Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses einer der Vorwärtsgetriebestufen γ zu dem der nächsten Getriebestufe ist im wesentlichen konstant).
In 6 wird die Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit mit dem größten Übersetzungsverhältnis γ1, das zum Beispiel etwa 3,90 beträgt, durch Eingreifen der dritten Bremse B3 und der ersten Bremse B1 eingestellt, so dass das dritte Sonnenrad S3 und das Getriebegehäuse 12 miteinander sowie der zweite Träger CA2 und das Ge triebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ2 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ1 ist und zum Beispiel etwa 2,64 beträgt, wird durch Eingreifen der dritten Bremse und der zweiten Bremse B2 eingestellt, so dass das dritte Sonnenrad S3 und das Getriebegehäuse 12 miteinander sowie das zweite Sonnenrad S2 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ3 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ2 ist und zum Beispiel etwa 1,81 beträgt, wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und der dritten Bremse B3 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander sowie das dritte Sonnenrad S3 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ4 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ3 ist und zum Beispiel etwa 1,20 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der dritten Bremse B3 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das erste Hohlrad R1 miteinander sowie das dritte Sonnenrad S3 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ5 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ4 ist und zum Beispiel etwa 1,00 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das erste Hohlrad R1 miteinander sowie die Eingangswelle 16 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ6 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ5 ist und zum Beispiel etwa 0,91 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das erste Hohlrad R1 miteinander sowie das zweite Sonnenrad S2 und das Getriebegehäuse 12 jeweils miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ7 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ6 ist und zum Beispiel etwa 0,65 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das erste Hohlrad R1 miteinander sowie der zweite Träger CA2 und das Getriebegehäuse 12 jeweils miteinander gekoppelt sind. Die Rückwärtsgetriebestufe mit einem Übersetzungsverhältnis γR, das zwischen dem Übersetzungsverhältnis γ1 und dem Übersetzungsverhältnis γ2 liegt und zum Beispiel etwa 2,79 beträgt, wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und der ersten Bremse B1 eingestellt, so dass die Eingangswelle 16 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander sowie der zweite Träger CA2 das Getriebegehäuse 12 jeweils miteinander gekoppelt sind. Das Übersetzungsverhältnis (= Anzahl der Zähne des Sonnenrades/Anzahl der Zähne des Hohlrades) r1 des ersten Planetengetriebesatzes 48, das Übersetzungsverhältnis r2 des zweiten Planetengetriebesatzes 50 und das Übersetzungsverhältnis r3 des dritten Planetengetriebesatzes 52 werden so bestimmt, dass sich die oben erläuterten Übersetzungsverhältnisse γ1–γ7 und γR ergeben. Zum Beispiel ist r1 = 0,36, r2 = 0,36 und r3 = 0,54.
In dem oben beschriebenen Getriebe 40 kann die Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses (d. h. das Verhältnis der Übersetzungsverhältnisse der benachbarten Getriebestufen zueinander = γn/γn + 1) wie folgt bestimmt werden: Das Verhältnis (= γ1/γ2) des Übersetzungsverhältnisses γ1 der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ2 der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit beträgt 1,48, das Verhältnis (= γ2/γ3) des Übersetzungsverhältnisses γ2 der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ3 der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit beträgt 1,46, das Verhältnis (= γ3/γ4) des Übersetzungsverhältnisses γ3 der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ4 der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit beträgt 1,51, das Verhältnis (γ4/γ5) des Übersetzungsverhältnisses γ4 der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ5 der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit beträgt 1,20, das Verhältnis (= γ5/γ6) des Übersetzungsverhältnisses γ5 der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ6 der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit beträgt 1,10 und das Verhältnis (= γ6/γ7) des Übersetzungsverhältnisses γ6 der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ7 der Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit beträgt 1,40. Somit ändern sich die Übersetzungsverhältnisse γ in im wesentlichen gleichen Verhältnissen oder Raten. Außerdem hat die Gesamtbreite der Übersetzungsverhältnisse (γ1/γ7) im Getriebe 40, d. h. das Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses γ1 der Ge triebestufe einer ersten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ7 der Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit einen ausreichend großen Wert, der zum Beispiel 6,00 beträgt. Weiterhin besitzt das Übersetzungsverhältnis der Rückwärtsgetriebestufe ”Rev” einen geeigneten Wert.
Das Nomogramm der 7 besteht aus einem zweidimensionalen Koordinatensystem, in dem die Horizontalachse die Beziehung zwischen den Übersetzungsverhältnissen r der jeweiligen Planetengetriebesätze 48, 50 52 und die Vertikalachse die relativen Drehgeschwindigkeiten darstellt. Im Nomogramm der 7 bezeichnet die untere horizontale Linie X1 der drei horizontalen Linien eine Drehgeschwindigkeit von ”0”, die mittlere horizontale Linie X3 eine Drehgeschwindigkeit, die kleiner als die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 16 ist, während die obere horizontale Linie X2 eine Drehgeschwindigkeit von ”1,0” bezeichnet, die gleich der Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 16 ist. Fünf vertikale Linien Y1 bis Y5, die von links nach rechts im Bereich des Hauptleistungsübertragungsabschnitts 28 angeordnet sind, stellen jeweils das mit einem ersten Drehelement RE1 korrespondierende zweite Sonnenrad S2, die mit einem zweiten Drehelement RE2 korrespondierenden ersten und zweiten Träger CA1 und CA2, die miteinander gekoppelt sind, das mit einem dritten Drehelement RE3 korrespondierende erste Hohlrad R1, das mit einem vierten Drehelement RE4 korrespondierende zweite Hohlrad R2 sowie das mit einem fünften Drehelement RE5 korrespondierende erste Sonnenrad S1 dar. Die Abstände dieser vertikalen Linien werden gemäß dem Übersetzungsverhältnis r1 des ersten Planetengetriebesatzes 48 und dem Übersetzungsverhältnis r2 des zweiten Planetengetriebesatzes 50 bestimmt. Genauer gesagt ist der Abstand zwischen den mit dem Sonnenrad und dem Träger korrespondierenden Linien auf ”1” und der Abstand zwischen den mit dem Träger und dem Hohlrad korrespondierenden Linien auf ”r” eingestellt.
Der Hauptleistungsübertragungsabschnitt 58 wird anhand des Nomogramms der 7 erläutert. Das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 48 sowie das zweite Sonnenrad S2, der zweite Träger CA2 und das zweite Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 50 sind teilweise miteinander gekoppelt, um fünf Drehelemente RE1 bis RE5 bereitzustellen. Im Nomogramm der 7 sind die Drehgeschwindigkeiten der fünf Drehelemente RE1 bis RE5 durch gerade Linien dargestellt, und das erste Drehelement RE1, das zweite Drehelement RE2, das dritte Drehelement RE3, das vierte Drehelement RE4 und das fünfte Drehelement RE5 sind in dieser Reihenfolge von einem Ende (d. h. dem linken Ende in 7) zum anderen Ende (d. h. dem rechten Ende in 7) angeordnet. Im Getriebe 40 dieser Ausführungsform wird das erste Drehelement RE1 (S2) durch die zweite Bremse B2 wahlweise am Drehen gehindert und ist mittels der zweiten Kupplung C2 wahlweise mit der Eingangswelle/Antriebswelle 16 (Eingangsglied) gekoppelt. Das zweite Drehelement RE2 (CA1, CA2) wird wahlweise durch die erste Bremse B1 am Drehen gehindert, und das dritte Drehelement RE3 (R1) ist mittels der ersten Kupplung C1 wahlweise mit der Eingangswelle 16 (Eingangsglied) gekoppelt. Das fünfte Drehelement RE5 (S1) ist mit dem dritten Hohlrad R3 (Zwischendrehglied) gekoppelt, und das vierte Drehelement RE4 (R2) ist mit dem Ausgangszahnrad 24 (Ausgangsglied) gekoppelt.
Wie es aus dem Nomogramm der 7 ersichtlich ist, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 7 durch ”1” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, wenn die dritte Bremse B3 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das dritte Sonnenrad S3 und das zweite Drehelement RE2 (CA1, CA2) am Drehen gehindert werden, so dass die Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit mit dem größten Übersetzungsverhältnis eingestellt ist. Wenn die dritte Bremse B3 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und das dritte Sonnenrad S3 und das das erste Drehelement RE1 (S2) am Drehen gehindert werden, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 7 durch ”2” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Bremse B3 im Eingriff sind und das erste Drehelement RE1 (S2) mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht wird, während das dritte Sonnenrad S3 am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 7 durch ”3” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (R1) mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht wird, während das dritte Sonnenrad S3 am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 7 durch ”4” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (R1) und das erste Drehelement RE1 (S2) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht werden, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 7 durch ”5” bezeichneten Geschwindigkeit, d. h. mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht, so dass die Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit eingestellt ist. Das Übersetzungsverhältnis der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit beträgt 1. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (R1) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das erste Drehelement RE1 (S2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 7 durch ”6” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (R1) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (CA1, CA2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 7 durch ”7” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit eingestellt ist.
Wenn die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das erste Drehelement RE1 (S2) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (CA1, CA2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) in der umgekehrten Richtung mit einer in 7 durch ”REV” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Rückwärtsgetriebestufe ”Rev” eingestellt ist.
Wie oben erläutert kann das Getriebe 40 der vorliegenden Ausführungsform sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von drei Getriebesätzen, d. h. dem ersten Planetengetriebesatz 48, dem zweiten Planetengetriebesatz 50 und dem dritten Planetengetriebesatz 52, sowie insgesamt fünf Reibeinrichtungen, d. h. zwei Kupplungen C1 und C2 und drei Bremsen B1, B2 und B3, einstellen. Somit können das Gewicht und die Größe des Getriebes 40 im Vergleich zu einem Getriebe, in dem vier Planetengetriebesätze verwendet werden, verringert werden, was eine Anbringung des Getriebes 40 am Fahrzeug erleichtert. Gleichzeitig wird die Anzahl der zum Schalten des Getriebes 40 benötigten Reibeinrichtungen verringert, was eine geringere Anzahl von Komponenten und geringere Kosten zur Folge hat. Außerdem wird der Schleifwiderstand verringert und der Kraftstoffverbrauch weiter verbessert.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung sind das zweite Planetenrad P2 des ersten Planetengetriebesatzes 48 mit Doppelplanet und das dritte Planetenrad P3 des zweiten Planetengetriebesatzes 50 mit Doppelplanet auf derselben Achse miteinander gekoppelt, so dass diese Planetenräder P2, P3 als eine Einheit gedreht werden. Ähnlich wie bei Ravigneaux-Planetengetriebezügen benötigt dieser Aufbau eine geringere Anzahl von Komponenten und eine geringere Achsenlänge, was eine weitere Verringerung der Größe und der Kosten des Getriebes 40 zur Folge hat.
In der oben beschriebenen ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält der Hauptleistungsübertragungsabschnitt 58 den ersten Planetengetriebesatz 48 und den zweiten Planetengetriebesatz 50, und das erste Drehelement RE1 ist das zweite Sonnenrad S2, das zweite Drehelement RE2 besteht aus dem ersten Träger CA1 und dem zweiten Träger CA2, das dritte Drehelement RE3 ist das erste Hohlrad R1, das vierte Drehelement RE4 ist das zweite Hohlrad R2 und das fünfte Drehelement RE5 ist das erste Sonnenrad S1. Mit diesem Aufbau kann das Getriebe 40, das sieben Vorwärtsgetriebestufen aufweist, kompakt hergestellt werden.
Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung zur Bezeichnung der jeweiligen entsprechenden Elemente oder Abschnitte verwendet, die im folgenden nicht näher beschrieben werden.
8 zeigt schematisch die Zusammensetzung eines Getriebes 60, das wie das Getriebe 40 der ersten Ausführungsform der Erfindung sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von fünf Reibeinrichtungen bereitstellt. Das Getriebe 60 unterscheidet sich von dem Getriebe 40 dadurch, dass das dritte Sonnenrad S3 des Hilfsleistungsübertragungsabschnitts 56 mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt ist, so dass das dritte Sonnenrad S3 am Drehen gehindert ist, und dass eine dritte Kupplung C3 zwischen dem dritten Hohlrad R3 und dem ersten Sonnenrad S1 vorgesehen ist, so dass das dritte Hohlrad R3 und das erste Sonnenrad S1 wahlweise miteinander gekoppelt werden. Das Getriebe 60 ähnelt in den anderen Aspekten dem Getriebe 40. In der vierten Ausführungsform wirkt die dritte Kupplung C3 ähnlich wie die dritte Bremse B3 als Zwischendrehausgangsreibeinrichtung, die im Eingriff die Drehleistung des als Zwischendrehglied dienenden dritten Hohlrades R3 an das erste Sonnenrad S1 des Hauptleistungsübertragungsabschnitts 58 mit einer geringeren Geschwindigkeit als diejenige der Eingangswelle 16 zu übertragen. Somit kann das Getriebe 60 sieben Vorwärtsgetriebestufen auf der Grundlage einer der 6 ähnelnden Betriebstabelle und einem der 7 ähnelndem Nomogramm, bei denen die dritte Bremse B3 durch die dritte Kupplung C3 ersetzt ist, bereitstellen. Die Drehelemente RE1, RE2, RE3, RE4 und RE5 dieser Ausführungsform sind identisch zu denen der dritten Ausführungsform.
Im folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 9 zeigt schematisch die Zusammensetzung eines Getriebes 70, das ähnlich wie das Ge triebe 40 und das Getriebe 60 der ersten und zweiten Ausführungsform sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von drei Planetengetriebesätzen bereitstellt. 10 ist ein hinsichtlich des Getriebes der 9 erstelltes Nomogramm. Eine Betriebstabelle, die die Kombinationen der zur Einstellung der jeweiligen Getriebestufen verwendeten Reibeinrichtungen zeigt, ähnelt derjenigen der 6 und wird daher weggelassen. Das Getriebe 70 dieser Ausführungsform enthält einen Hilfsleistungsübertragungsabschnitt/eine Vorschaltgruppe 66, der/die hauptsächlich aus einem dritten Planetengetriebesatz 80 mit Doppelplanet besteht, und einen Hauptleistungsübertragungsabschnitt/eine Hauptschaltgruppe 68, der/die hauptsächlich aus einem ersten Planetengetriebesatz 76 mit Doppelplanet und einem zweiten Planetengetriebesatz 78 mit Doppelplanet besteht. Das Getriebe 70 ist so ausgelegt, dass es eine aus sieben Vorwärtsgetriebestufen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen γn und einer Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe durch Eingreifen von aus mehreren Reibeinrichtungen ausgewählten Reibeinrichtungen einstellen kann. Mit der somit eingestellten ausgewählten Getriebestufe ändert das Getriebe 70 die der Eingangswelle 16 herrührende Drehgeschwindigkeit mit einem der Getriebestufe entsprechenden Übersetzungsverhältnis und überträgt die sich ergebende Drehleistung an das Ausgangszahnrad 24. Wie in 9 gezeigt, sind der dritte Planetengetriebesatz 80, der erste Planetengetriebesatz 76 und der zweite Planetengetriebesatz 78 in dieser Reihenfolge an der Seite der Eingangswelle 16 entlang ihrer Drehachse angeordnet.
Im Hilfsleistungsübertragungsabschnitt 66 enthält der dritte Planetengetriebesatz 80 ein drittes Sonnenrad S3, ein drittes Hohlrad R3, ein fünftes Planetenrad P5, ein sechstes Planetenrad P6 und einen dritten Träger CA3. Das dritte Sonnenrad S3 ist mit der Eingangswelle/Antriebswelle 16 gekoppelt, und das dritte Hohlrad R3 ist koaxial und radial auswärts zum dritten Sonnenrad S3 angeordnet. Das fünfte Planetenrad P5 greift in das dritte Sonnenrad S3 ein, und das sechste Planetenrad P6 greift in das dritte Hohlrad R3 ein. Der dritte Träger CA3 unterstützt das fünfte Planetenrad P5 und das sechste Planetenrad P6, die ineinander eingreifen, so dass sich das fünfte und sechste Planetenrad P5, P6 um sich selbst und um die Achse des dritten Planetengetriebesatzes 80 (d. h. die Eingangswelle 16) drehen können. Der dritte Träger CA3 ist auch mittels der dritten Bremse B3 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt. Wenn im dritten Planetengetriebesatz 80 der dritte Träger CA3 durch Eingreifen der dritten Bremse B3 am Drehen gehindert wird, verringert das dritte Hohlrad R3 die Drehgeschwindigkeit des mit der Eingangswelle 16 gekoppelten dritten Sonnenrades S3 und überträgt die Drehung verringerter Geschwindigkeit an den ersten Träger CA1 und den zweiten Träger CA2 des Hauptleistungsübertragungsabschnitts 68. Folglich wirkt das dritte Hohlrad R3 als Zwischendrehglied, das so ausgelegt ist, dass es sich mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Eingangswelle 16 dreht, wenn die dritte Bremse B3, die als Zwischendrehausgangsreibeinrichtung dient, im Eingriff ist, um die Drehleistung an den Hauptleistungsübertragungsabschnitt 68 mit einer geringeren Geschwindigkeit als diejenige der Eingangswelle 16 zu übertragen.
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt 68 enthält der erste Planetengetriebesatz 76 ein erstes Sonnenrad S1, ein erstes Hohlrad R1, ein erstes Planetenrad P1, ein zweites Planetenrad P2 und einen ersten Träger CA1. Das erste Sonnenrad S1 ist mittels einer zweiten Bremse B2 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 und mittels einer zweiten Kupplung C2 wahlweise mit der Eingangswelle 16 gekoppelt. Das erste Hohlrad R1 ist mittels einer ersten Kupplung C1 wahlweise mit der Eingangswelle 16 gekoppelt. Das erste Planetenrad P1 greift in das erste Sonnenrad S1 und das zweite Planetenrad P2 greift in das erste Hohlrad R1 ein. Der erste Träger CA1 unterstützt das erste Planetenrad P1 und das zweite Planetenrad P2, die ineinander eingreifen, so dass sich das erste und zweite Planetenrad P1, P2 um sich selbst und um die Achse des ersten Planetengetriebesatzes 76 drehen können. Der zweite Planetengetriebesatz 78 enthält ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad R2, ein drittes Planetenrad P3, ein viertes Planetenrad P4 und einen zweiten Träger CA2. Das zweite Sonnenrad S2 ist mittels einer ersten Bremse B1 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12, und das zweite Hohlrad R2 ist mit dem Ausgangszahnrad 24 gekoppelt. Das dritte Planetenrad P3 greift in das zweite Sonnenrad S2 ein und besitzt einen ähnlichen Durchmesser wie das erste Planetenrad R1. Das dritte Planetenrad R3 ist koaxial mit dem ersten Planetenrad P1 gekoppelt, so dass sich das erste und dritte Planetenrad R1, R3 als eine Einheit drehen. Das vierte Planetenrad P4 greift in das zweite Hohlrad R2 ein. Der zweite Träger CA2 unterstützt das dritte Planetenrad P3 und das vierte Planetenrad P4, die ineinander eingreifen, so dass sich das dritte und vierte Planetenrad P3, P4 um sich selbst und um die Achse des zweiten Planetengetriebesatzes 78 drehen können. Außerdem ist der zweite Träger CA2 mit dem ersten Träger CA1 gekoppelt, so dass sich der erste und zweite Träger CA1, CA2 als eine Einheit drehen. Der zweite Träger CA2 ist außerdem mit dem dritten Hohlrad R3 gekoppelt.
Das erste Planetenrad P1 und das dritte Planetenrad P3 können einstückig aus einem Teil gefräst oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei diese fest miteinander verbunden sind. Obwohl das erste Planetenrad P1 einen größeren Durchmesser als das dritte Planetenrad P3 besitzt, kann der Durchmesser des ersten Planetenrades P1 zur Bereitstellung geeigneter Übersetzungsverhältnisse γ auch gleich oder kleiner als derjenige des dritten Planetenrades P3 sein. In dieser Ausführungsform ist eine Einwegkupplung (Freilauf) F1 parallel zur ersten Bremse B1 zwischen dem zweiten Sonnenrad S2 und dem Getriebegehäuse 12 vorgesehen. Die erste Bremse B1 und die Einwegkupplung F1 können auch durch entweder die erste Bremse B1 oder die Einwegkupplung F1 ersetzt werden.
In dem wie oben beschrieben zusammengesetzten Getriebe 70 wird durch gleichzeitiges Eingreifen zweier Reibeinrichtungen, die aus fünf Reibeinrichtungen, d. h. der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2, der ersten Bremse B1, der zweiten Bremse B2 und der dritten Bremse B3 ausgewählt werden, eine aus den Getriebestufen einer ersten bis siebten Geschwindigkeit und der Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe eingestellt, wie es in der Betriebstabelle der 6 gezeigt ist. Wie später beschrieben wird, zeigen die Übersetzungsverhältnisse γ der aufeinanderfolgenden Vorwärtsgetriebestufen im wesentlichen gleiche Verhältnisse zueinander (d. h. das Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses g einer der Vorwärtsgetriebestufen zu demjenigen der nächsten Getriebestufe ist im wesentlichen konstant).
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt/der Hauptschaltgruppe 68 des Getriebes 70 der fünften Ausführungsform sind das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 76 und das zweite Sonnenrad S2, der zweite Träger CA2 und das zweite Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 78 teilweise miteinander gekoppelt, um die fünf Drehelemente RE1 bis RE5 bereitzustellen, wie es in 10 gezeigt ist. Im Nomogramm der 10 sind die Geschwindigkeiten der fünf Drehelemente RE1 bis RE5 durch gerade Linien dargestellt, wobei das erste Drehelement RE1, das zweite Drehelement RE2, das dritte Drehelement RE3, das vierte Drehelement RE4 und das fünfte Drehelement RE5 in dieser Reihenfolge von einem Ende (d. h. dem linken Ende in 10) zum anderen Ende (d. h. dem rechten Ende in 10) angeordnet sind. Im Getriebe 70 dieser Ausführungsform wird das erste Drehelement RE1 durch die zweite Bremse B2 wahlweise am Drehen gehindert und mittels der zweiten Kupplung C2 wahlweise mit der Eingangswelle 16 (Eingangsglied) gekoppelt. Das zweite Drehelement RE2 (S2) wird durch die erste Bremse B1 wahlweise am Drehen gehindert, und das dritte Drehelement RE3 (R1) wird mittels der ersten Kupplung C1 wahlweise mit der Eingangswelle 16 (Eingangsglied) gekoppelt. Das fünfte Drehelement RE5 (CA1, CA2) ist mit dem dritten Hohlrad R3 (Zwischendrehglied) und das vierte Drehelement RE4 (R2) mit dem Ausgangszahnrad/der Abtriebswelle 24 (Ausgangsglied) gekoppelt.
Wie es aus dem Nomogramm der 10 ersichtlich ist, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 10 durch ”1” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, wenn die dritte Bremse B3 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und der dritte Träger CA3 und das zweite Drehelement RE2 (S2) am Drehen gehindert werden, so dass die Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit mit dem größten Übersetzungsverhältnis eingestellt wird. Wenn die dritte Bremse B3 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und der dritte Träger CA3 und das erste Drehelement RE1 (S1) am Drehen gehindert werden, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 10 durch ”2” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Bremse B3 im Eingriff sind und das erste Drehelement RE1 (S1) mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht wird, während der dritte Träger CA3 am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 10 durch ”3” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (R1) mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht wird, während der dritte Träger CA3 am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 7 durch ”4” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (R1) und das erste Drehelement RE1 (S1) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht werden, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 10 durch ”5” bezeichneten Geschwindigkeit, d. h. mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht, so dass die Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit eingestellt ist. Das Übersetzungsverhältnis der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit beträgt 1. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (R1) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das erste Drehelement RE1 (S1) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 10 durch ”6” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (R1) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (S2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) mit einer in 10 durch ”7” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit eingestellt ist.
Wenn die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das erste Drehelement RE1 (S1) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (S2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R2) in der umgekehrten Richtung mit einer in 10 durch ”REV” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Rückwärtsgetriebestufe ”Rev” eingestellt ist.
Wie oben erläutert kann das automatisch schaltbare Getriebe 70 der vorliegenden Ausführungsform sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von fünf Reibeinrichtungen, d. h. zwei Kupplungen C1 und C2 und drei Bremsen B1, B2 und B3, auf ähnliche Weise wie das Getriebe 40 der 5 einstellen. Somit wird die Anzahl der zum Schalten des Getriebes 70 benötigten Reibeinrichtungen verringert, was eine geringere Anzahl an Komponenten und geringere Kosten zur Folge hat. Außerdem wird der Schleifwiderstand verringert und der Kraftstoffverbrauch weiter verbessert.
Im folgenden wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 11 zeigt schematisch den Aufbau eines Getriebes 90, das wie das Getriebe 70 der dritten Ausführungsform sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von fünf Reibeinrichtungen bereitstellt. Das Getriebe 90 unterscheidet sich von dem Getrie-be 70 dadurch, dass der dritte Träger CA3 des Hilfsleistungsübertragungsabschnitts 66 direkt mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt ist, so dass er am Drehen gehindert ist, und dass eine dritte Kupplung C3 zwischen dem dritten Hohlrad R3 und dem ersten und zweiten Träger CA1, CA2 vorgesehen ist, so dass das dritte Hohlrad R3 und der erste und zweite Träger CA1, CA2 wahlweise miteinander gekoppelt werden. Das Getriebe 90 ähnelt in den anderen Aspekten dem Getriebe 70. In der sechsten Ausführungsform wirkt die dritte Kupplung C3 ähnlich wie die dritte Bremse B3 als Zwischendrehausgangsreibeinrichtung, die im Eingriff die Drehleistung des als Zwischendrehglied dienenden dritten Hohlrades R3 an den ersten und zweiten Träger CA1, CA2 des Haupt leistungsübertragungsabschnitts 68 mit einer geringeren Geschwindigkeit als die der Eingangswelle 16 überträgt. Somit kann das Getriebe 90 sieben Vorwärtsgetriebestufen auf der Grundlage einer der 6 ähnelnden Betriebstabelle und einem der 10 ähnelnden Nomogramm, bei denen die dritte Bremse B3 durch die dritte Kupplung C3 ersetzt ist, bereitstellen. Die Drehelemente RE1, RE2, RE3, RE4 und RE5 dieser Ausführungsform sind identisch zu denen des Getriebes 70 der fünften Ausführungsform.
Im folgenden wird eine weitere beispielhafte, nicht zur Erfindung gehörende Ausführungsform beschrieben. 12 zeigt schematisch die Zusammensetzung eines Getriebes 100, das ähnlich wie das Getriebe 40 und das Getriebe 70 sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von fünf Reibeinrichtungen bereitstellt. 13 ist ein hinsichtlich des Getriebes der 12 erstelltes Nomogramm. Eine Betriebstabelle, die die zur Einstellung der jeweiligen Getriebestufen verwendeten Kombinationen von Reibeinrichtungen zeigt, ähnelt derjenigen der 6 und wird daher weggelassen. Das Getriebe 100 dieser Ausführungsform enthält einen Hilfsleistungsübertragungsabschnitt 86, der hauptsächlich aus einem vierten Planetengetriebesatz 112 mit Doppelplanet besteht, und einen Hauptleistungsübertragungsabschnitt 88, der hauptsächlich aus einem ersten Planetengetriebesatz 106, einem zweiten Planetengetriebesatz 108 und einem dritten Planetengetriebesatz 110, jeweils mit Einzelplanet, besteht. Das Getriebe 100 ist so ausgelegt, dass es eine aus sieben Vorwärtsgetriebestufen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen γ_n und einer Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe durch Eingreifen von aus fünf Reibeinrichtungen ausgewählten Reibeinrichtungen einstellen kann. Mit der somit eingestellten ausgewählten Getriebestufe ändert das Getriebe 100 die von der Eingangswelle 16 herrührende Drehgeschwindigkeit mit einem der ausgewählten Getriebestufe entsprechenden Übersetzungsverhältnis und überträgt die sich ergebende Drehleistung an das Ausgangszahnrad 24. Wie in 12 gezeigt, sind der erste Planetengetriebesatz 106, der zweite Planetengetriebesatz 108, der dritte Planetengetriebesatz 110 und der vierte Planetengetriebesatz 112 in dieser Reihenfolge koaxial an der Seite der Eingangswelle 16 entlang ihrer Drehachse angeordnet.
Im Hilfsleistungsübertragungsabschnitt 86 enthält der vierte Planetengetriebesatz 112 ein viertes Sonnenrad S4, ein viertes Hohlrad R4, ein viertes Planetenrad P4, ein fünftes Planetenrad P5 und einen vierten Träger CA4. Das vierte Sonnenrad S4 ist mit der Eingangswelle 16 gekoppelt, und das vierte Hohlrad R4 ist koaxial und radial auswärts zum vierten Sonnenrad S4 angeordnet und mit einem zweiten Sonnenrad S2 und einem dritten Sonnenrad S3 gekoppelt. Das vierte Planetenrad P4 greift in das vierte Sonnenrad S4 ein, und das fünfte Planetenrad P5 greift in das vierte Hohlrad R4 ein. Der vierte Träger CA4 unterstützt das vierte Planetenrad P4 und das fünfte Planetenrad P5, die ineinander eingreifen, so dass sich das vierte und fünfte Planetenrad P4, P5 um sich selbst und um die Achse des vierten Planetengetriebesatzes 112 (d. h. die Eingangswelle 16) drehen können. Der vierte Träger CA4 ist auch mittels einer dritten Bremse B3 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt. Wenn im vierten Planetengetriebesatz 112 der vierte Träger CA4 durch Eingreifen der dritten Bremse B3 am Drehen gehindert wird, verringert das vierte Hohlrad R4 die Drehgeschwindigkeit des mit der Eingangswelle 16 gekoppelten vierten Sonnenrades S4 und überträgt die Drehung mit verringerter Geschwindigkeit an das zweite Sonnenrad S2 und das dritte Sonnenrad S3 des Hauptleistungsübertragungsabschnitts 88. Folglich wirkt das vierte Hohlrad R4 als Zwischendrehglied, das so ausgelegt ist, dass es sich mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Eingangswelle 16 dreht, um die Drehleistung an den Hauptleistungsübertragungsabschnitt 88 mit einer geringeren Geschwindigkeit als diejenige der Eingangswelle 16 zu übertragen. Außerdem wirkt die dritte Bremse B3 als Zwischendrehausgangsreibeinrichtung, die im Eingriff die Drehleistung vom vierten Hohlrad R4 zum zweiten Sonnenrad S2 und dritten Sonnenrad S3 des Hauptleistungsübertragungsabschnitts 88 mit einer geringeren Geschwindigkeit als diejenige der Eingangswelle 16 überträgt.
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt 88 enthält der erste Planetengetriebesatz 106 ein erstes Sonnenrad S1, ein erstes Hohlrad R1, ein erstes Planetenrad P1 und einen ersten Träger CA1. Das erste Sonnenrad S1 ist mittels einer zweiten Kupplung C2 wahlweise mit der Eingangswelle 16 gekoppelt, und das erste Hohlrad R1 ist mit dem Ausgangszahnrad 24 gekoppelt. Das erste Planetenrad P1 greift in das erste Sonnenrad S1 und das erste Hohlrad R1 ein. Der erste Träger CA1 unterstützt das erste Planetenrad P1, so dass sich das erste Planetenrad P1 um sich selbst und um die Achse des ersten Planetengetriebesatzes 106 drehen kann. Der erste Träger CA1 ist außerdem mittels einer ersten Bremse B1 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt. Der zweite Planetengetriebesatz 108 enthält ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad R2, ein zweites Planetenrad P2 und einen zweiten Träger CA2. Das zweite Sonnenrad S2 ist mit dem vierten Hohlrad R4 gekoppelt, das als Zwischendrehglied dient. Das zweite Hohlrad R2 ist mit dem ersten Träger CA1 und außerdem mittels der ersten Bremse B1 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt. Das zweite Planetenrad P2 greift in das zweite Sonnenrad S2 und das zweite Hohlrad R2 ein. Der zweite Träger CA2 unterstützt das zweite Planetenrad P2, so dass sich das zweite Planetenrad P2 um sich selbst und um die Achse des zweiten Planetengetriebesatzes 108 drehen kann. Außerdem ist der zweite Träger CA2 mittels einer ersten Kupplung C1 wahlweise mit der Eingangswelle 16 gekoppelt. Der dritte Planetengetriebesatz 110 enthält ein drittes Sonnenrad S3, ein drittes Hohlrad R3, ein drittes Planetenrad P3 und einen dritten Träger CA3. Das dritte Sonnenrad S3 ist mit dem vierten Hohlrad R4 und dem zweiten Sonnenrad S2 gekoppelt. Das dritte Hohlrad R3 ist mit dem zweiten Träger CA2 und auch mittels der ersten Kupplung C1 wahlweise mit der Eingangswelle/Antriebswelle 16 gekoppelt. Das dritte Planetenrad P3 greift in das dritte Sonnenrad S3 und das dritte Hohlrad R3 ein. Der dritte Träger CA3 unterstützt das dritte Planetenrad P3, so dass sich das dritte Planetenrad P3 um sich selbst und um die Achse des dritten Planetengetriebesatzes 110 drehen kann. Der dritte Träger CA3 ist außerdem mit dem ersten Hohlrad R1 und dem Ausgangszahnrad/der Abtriebswelle 24 gekoppelt.
In dieser Ausführungsform ist eine Einwegkupplung F1 parallel zur ersten Bremse B1 zwischen dem ersten Träger CA1 und dem Getriebegehäuse 12 vorgesehen. Die erste Bremse B1 und die Einwegkupplung (Freilauf) F1 können auch durch entweder die erste Bremse B1 oder die Einwegkupplung F1 ersetzt werden.
In dem wie oben beschrieben zusammengesetzten Getriebe 100 wird durch gleichzeitiges Eingreifen zweier Reibeinrichtungen, die aus fünf Reibeinrichtungen, d. h. der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2, der ersten Bremse B1, der zweiten Bremse B2 und der dritten Bremse B3 ausgewählt werden, eine aus den Getriebestufen einer ersten bis siebten Geschwindigkeit und der Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe eingestellt, wie es in der Betriebstabelle der 6 gezeigt ist. Ähnlich wie beim Getriebe 40 der 5 zeigen die Übersetzungsverhältnisse γ der aufeinanderfolgenden Vorwärtsgetriebestufen im wesentlichen gleiche Verhältnisse (d. h. das Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses g einer der Vorwärtsgetriebestufen zu demjenigen der nächsten Getriebestufe ist im wesentlichen konstant).
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt 88 des Getriebes 100 dieser Ausführungsform sind das erste Sonnenrades S1, der erste Trägers CA1 und das erste Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 106, das zweite Sonnenrad S2, der zweite Träger CA2 und das zweite Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 108 und das dritte Sonnenrad S3, der dritte Träger CA3 und das dritte Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebesatzes 110 teilweise miteinander gekoppelt, um fünf Drehelemente RE1 bis RE5 bereitzustellen, wie es im Nomogramm der 13 gezeigt ist. Im Nomogramm der 13 sind die Geschwindigkeiten der fünf Drehelemente RE1 bis RE5 durch gerade Linien dargestellt, wobei das erste Drehelement RE1, das zweite Drehelement RE2, das dritte Drehelement RE3, das vierte Drehelement RE4 und das fünfte Drehelement RE5 in dieser Reihenfolge von einem Ende (d. h. dem linken Ende in 13) zum anderen Ende (d. h. dem rechten Ende in 13) angeordnet sind. Im Getriebe 100 dieser Ausführungsform wird das erste Drehelement RE1 (S1) durch die zweite Bremse B2 wahlweise am Drehen gehindert und ist mittels der zweiten Kupplung C2 mit der Eingangswelle 16 (Eingangsglied) gekoppelt. Das zweite Drehelement RE2 (R2, CA1) wird durch die erste Bremse wahlweise am Drehen gehindert, und das dritte Drehelement RE3 (R3, CA2) wird mittels der ersten Kupplung C1 wahlweise mit der Eingangswelle 16 (Eingangsglied) gekoppelt. Das fünfte Drehelement RE5 (S2, S3) ist mit dem vierten Hohlrad R4 (Zwischendrehglied) und das vierte Drehelement RE4 (R1, CA3) mit dem Ausgangszahnrad 24 (Ausgangsglied) gekoppelt.
Wie es aus dem Nomogramm der 13 ersichtlich ist, wird das vierte Drehelement RE4 (R1, CA32) mit einer in 13 durch ”1” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, wenn die dritte Bremse B3 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und der vierte Träger CA4 und das zweite Drehelement RE2 (CA1, R2) am Drehen gehindert werden, so dass die Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit mit dem größten Übersetzungsverhältnis eingestellt wird. Wenn die dritte Bremse B3 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und der vierte Träger CA4 und das erste Drehelement RE1 (S1) am Drehen gehindert werden, wird das vierte Drehelement RE4 (R1, CA3) mit einer in 13 durch ”2” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Bremse B3 im Eingriff sind und das erste Drehelement RE1 (S1) mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht wird, während der vierte Träger CA4 am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1, CA3) mit einer in 13 durch ”3” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Bremse B3 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA2, R3) mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht wird, während der vierte Träger CA4 am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1, CA3) mit einer in 13 durch ”4” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA2, R3) und das erste Drehelement RE1 (S1) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht werden, während ebenfalls zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1, CA3) mit einer in 13 durch ”5” bezeichneten Geschwindigkeit, d. h. mit derselben Geschwindigkeit wie die Eingangswelle 16 gedreht, so dass die Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit eingestellt ist. Das Übersetzungsverhältnis der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit beträgt 1. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA2, R3) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das erste Drehelement RE1 (S1) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1, CA3) mit einer in 13 durch ”6” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA2, R3) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (CA1, R2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1, CA3) mit einer in 13 durch ”7” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit eingestellt ist.
Wenn die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das erste Drehelement RE1 (S1) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (CA1, R2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1, CA3) in der umgekehrten Richtung mit einer in 13 durch ”REV” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Rückwärtsgetriebestufe ”Rev” eingestellt ist.
Wie oben erläutert kann das Getriebe 100 der vorliegenden Ausführungsform sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von fünf Reibeinrichtungen, d. h. zwei Kupplungen C1 und C2 und drei Bremsen B1, B2 und B3, auf ähnliche Weise wie das Getriebe 40 der 5 einstellen. Somit wird die Anzahl der zum Schalten des Getriebes 100 benötigten Reibeinrichtungen verringert, was eine geringere Anzahl an Komponenten und geringere Kosten zur Folge hat. Außerdem wird der Schleifwiderstand verringert und der Kraftstoffverbrauch weiter verbessert.
Im folgenden wird eine weitere, beispielhafte Ausführungsform beschrieben. 14 zeigt dabei schematisch die Zusammensetzung eines Getriebes 114, das wie das Getriebe 100 der vorstehend erläuterten, beispielhaften Ausführungsform sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von fünf Reibeinrichtungen bereitstellt. Das Getriebe 114 unterscheidet sich von dem Getriebe 100 dadurch, dass der vierte Träger CA4 des Hilfsleistungsübertragungsabschnitts 86 direkt mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt ist, so dass er am Drehen gehindert ist, und dass eine dritte Kupplung C3 zwischen dem vierten Hohlrad R4 und dem zweiten und dritten Sonnenrad S2, S3 vorgesehen ist, so dass das vierte Hohlrad R4 und das zweite und dritte Sonnenrad S2, S3 wahlweise miteinander gekoppelt sind. Das Getriebe 114 ähnelt in den anderen Aspekten dem Getriebe 100. In der achten Ausführungsform wirkt die dritte Kupplung C3 ähnlich wie die dritte Bremse B3 des Getriebes 100 als Zwischendrehausgangsreibeinrichtung. Bei der achten Ausführungsform können somit sieben Vorwärtsgetriebestufen auf der Grundlage einer der 6 ähnelnden Betriebstabelle und einem der 13 ähnelndem Nomogramm, bei denen die dritte Bremse B3 durch die dritte Kupplung C3 ersetzt ist, bereitgestellt werden. Die Drehelemente RE1, RE2, RE3, RE4 und RE5 dieser Ausführungsform sind identisch zu denen des Getriebes 100 der siebten Ausführungsform.
Während die vorstehenden Ausführungsformen anhand der 5 bis 14 näher erläutert wurden, können diese auch anders ausgeführt sein.
Während der dritte Planetengetriebesatz 52, 80 oder der vierte Planetengetriebesatz 112, der jeweils den Hilfsleistungsübertragungsabschnitt/die Vorschaltgruppe 56, 66, 86 bildet, in den erläuterten Ausführungsformen vom Typ mit Doppelplanet ist, können der dritte oder vierte Planetengetriebesatz 52, 80, 112 auch vom Typ mit Einzelplanet sein. Außerdem können jeweils das dritte Sonnenrad S3 bzw. das vierte Sonnenrad S4, der dritte Träger CA3 bzw. der vierte Träger CA4, und das dritte Hohlrad R3 bzw. das vierte Hohlrad R4, die den drei Drehelementen des dritten bzw. vierten Planetengetriebesatzes 52, 80, 112 entsprechen, jeweils festgestellt sein oder als Zwischendrehglied dienen oder direkt oder indirekt mit dem Eingangsglied gekoppelt sein.
Während die Getriebe 40, 60, 70, 90, 100, 114 der erläuterten Ausführungsformen in geeigneter Weise in seitlicher Richtung an Fahrzeugen mit Frontmotor und Frontantrieb (FF), bei denen sich die Achse des Getriebes in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, angebracht werden, können die Getriebe 40, 60, 70, 90, 100, 114 auch in vertikaler Richtung an Fahrzeugen mit Heckantrieb (FR), bei denen sich die Achse des Getriebes in Längs- oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstreckt, angebracht werden.
Während das automatisch schaltbare Getriebe 40, 60, 70, 90, 100, 114 sein Übersetzungsverhältnis oder seine Getriebestufe automatisch in Abhängigkeit von Fahrzeugbetriebsbedingungen wie zum Beispiel eine Gaspedalstellung oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit ändern kann, kann es sein Übersetzungsverhältnis auch auf vom Fahrzeugbediener oder -fahrer durchgeführte Schaltvorgänge (d. h. Hochschalten oder Runterschalten) hin ändern.
Im oben beschriebenen automatisch schaltbaren Getriebe 40, 60, 70, 90, 100, 114 werden hydraulisch betriebenen Reibeinrichtungen wie zum Beispiel Mehrscheiben-Kupplungen, Einscheiben-Kupplungen oder Bandbremsen, die unter Verwendung von hydraulischen Betätigungsvorrichtungen mit Reibschluss beaufschlagt werden, in geeigneter Weise als erste Kupplung C1, zweite Kupplung C2, dritte Kupplung C3, erste Bremse B1, zweite Bremse B2 und dritte Bremse B3 verwendet. Es können jedoch auch andere Arten von Reibeinrichtungen wie zum Beispiel elektromagnetische Reibeinrichtungen für diese Kupplungen und Bremsen verwendet werden. Zur Erleichterung der Schaltungssteuerung können Einwegkupplungen parallel zu den Bremsen oder Kupplungen vorgesehen sein. Wenn eine Motorbremse keine Anwendung findet, können Einwegkupplungen anstelle der Bremsen oder Kupplungen verwendet werden. Hier dienen die Einwegkupplungen wie Bremsen zum Anhalten der Drehung entsprechender Drehglieder. Das automatisch schaltbare Getriebe 40, 60, 70, 90, 100, 114 kann auch auf andere Weise als die obigen Aufbauten zusammengesetzt sein. Es können zum Beispiel eine Bremse und eine Einwegkupplung, die in Reihe verbunden sind, parallel zur ersten Bremse B1 vorgesehen sein.
Im Getriebe 40 sind zum Beispiel die örtliche Beziehung zwischen dem Hauptleistungsübertragungsabschnitt/der Hauptschaltgruppe 58 und dem Hilfsleistungsübertragungsabschnitt/der Vorschaltgruppe 56 und die örtliche Beziehung zwischen dem ersten Planetengetriebesatz 48 und dem zweiten Planetengetriebesatz 50 nicht speziell beschränkt, sondern können auf verschiedene Weise geändert werden. Zusätzlich können die Kupplungen und Bremsen konzentriert in einem Endabschnitt des Getriebes 40 oder anderweitig angeordnet sein. Außerdem sind der erste Planetengetriebesatz 48, der zweite Planetengetriebesatz 50 und der dritte Planetengetriebesatz 52 nicht notwendigerweise an derselben Achse angeordnet.
Während die vertikalen Linien Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, die jeweils den Drehelementen RE1, RE2, RE3, RE4, RE5 entsprechen, in dieser Reihenfolge von links nach rechts im Nomogramm der jeweiligen Ausführungsform dargestellt sind, können diese vertikalen Linien Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 auch in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet sein. Während die der Drehgeschwindigkeit ”1” entsprechende horizontale Linie X2 im Nomogramm oberhalb der der Drehgeschwindigkeit ”0” entsprechenden horizontalen Linie X1 angeordnet ist, kann die horizontale Linie X2 auch unterhalb der horizontalen Linie X1 angeordnet sein.
In der Ausführungsform der 5 sind das zweite Planetenrad P2 des ersten Planetengetriebesatzes 48 mit Doppelplanet und das dritte Planetenrad P3 des zweiten Planetengetriebesatzes 50 mit Doppelplanet auf derselben Achse miteinander gekoppelt, so dass die Planetenräder P2, P3 als eine Einheit gedreht werden. Während das Planetenrad P2 und das Planetenrad P3 in den erläuterten Ausführungsformen unterschiedliche Durchmesser aufweisen, können sie auch denselben Durchmesser haben. Ebenso kann selbstverständlich jeweils der Durchmesser (oder die Anzahl der Zähne) des ersten Planetenrades P1, des zweiten Planetenrades P2, des dritten Planetenrades P3 und des vierten Planetenrades P4 nach Bedarf geändert werden.
Während jeweils der Hauptleistungsübertragungsabschnitt 58, 68 der Ausführungsformen der 5, 8, 9 und 11 durch zwei Planetengetriebesätze und der Hauptleistungsübertragungsabschnitt 88 der Ausführungsformen der 12 und 14 durch drei Planetengetriebesätze gebildet werden, ist die Anzahl der Planetengetriebesätze nicht auf zwei oder drei beschränkt.
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt 58 der erläuterten Ausführungsform können zum Beispiel das erste Drehelement RE1, das zweite Drehelement RE2, das dritte Drehelement RE3, das vierte Drehelement RE4 und das fünfte Drehelement RE5 aus den Sonnenrädern, Hohlrädern und Trägern des ersten Planetengetriebesatzes 48 und des zweiten Planetengetriebesatzes 50 und denen anderer Planetengetriebesätze ausgewählt werden.
Im folgenden wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung anhand von 15, 16 und 17 näher beschrieben. 15 zeigt schematisch ein automatisch schaltbares Planetengetriebe (hiernach einfach als ”Getriebe” bezeichnet) 130 eines Kraftfahrzeugs gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung. 16 ist eine Betriebstabelle, die Eingriffsvorrichtungen zum Einstellen einer jeweiligen Getriebestufe von mehreren Getriebestufen sowie das Übersetzungsverhältnis jeder Getriebestufe zeigt. 17 ist ein bezüglich des Getriebes 130 der 15 erstelltes Nomogramm.
In 15 empfängt das Getriebe 130 die von einem Motor (nicht gezeigt) an die Eingangswelle 16 übertragene Drehleistung, ändert die Drehgeschwindigkeit mit einem gegebenen Übertragungsverhältnis und überträgt die sich ergebende Leistung vom Ausgangszahnrad 24 mittels einer Antriebswelle (nicht gezeigt), einer Differentialgetriebeeinheit (nicht gezeigt) und anderen Gliedern an rechte und linke Antriebsräder. Das Getriebe 130 enthält einen mit einer Feststellkupplung versehenen Drehmomentwandler (nicht gezeigt), die mit dem Drehmomentwandler gekoppelte Eingangswelle 16, einen dritten Planetengetriebesatz 122, einen ersten Planetengetriebesatz 118 und einen zweiten Planetengetriebesatz 120, die auf der gemeinsamen Drehachse innerhalb eines am Fahrzeugkörper angebrachten Getriebegehäuses (sich nicht drehendes Glied) 12 angeordnet sind. Das Getriebe 130 enthält außerdem das Ausgangszahnrad 24, das zwischen dem dritten Planetengetriebesatz 122 und dem ersten Planetengetriebesatz 118 angeordnet ist. Der oben erwähnte Drehmomentwandler ist mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors gekoppelt. In dieser Ausführungsform entsprechen die Eingangswelle 16 und das Ausgangszahnrad 24 jeweils einem Eingangsdrehglied und einem Ausgangsdrehglied, und das Getriebegehäuse 12 entspricht einem sich nicht drehenden oder unbeweglichem Glied. Das Getriebe 130 ist symmetrisch in Bezug auf seine Drehachse aufgebaut, wobei die untere Hälfte des Getriebes 130 in 15 nicht gezeigt ist (d. h. nur die obere Hälfte des Getriebes 130 ist in 15 dargestellt).
Das Getriebe 130 ist zum Beispiel quer oder seitlich an einem Fahrzeug mit Frontmotor und Frontantrieb (FF) angebracht, so dass sich die Achse des Getriebes 130 in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Das Getriebe 130 enthält einen Hilfsleistungsübertragungsabschnitt 126, der hauptsächlich aus dem dritten Planetengetriebesatz 122 mit Doppelplanet besteht, und einen Hauptleistungsübertragungsabschnitt 128, der hauptsächlich aus dem ersten Planetengetriebesatz 118 mit Doppelplanet und dem zweiten Planetengetriebesatz 120 mit Doppelplanet besteht. Das Getriebe 130 ist so ausgelegt, dass es eine aus sieben Vorwärtsgetriebestufen mit sieben unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen γn und einer Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe durch Eingreifen von aus fünf Reibeinrichtungen ausgewählten Reibeinrichtungen einstellen kann. Mit der somit eingestellten ausgewählten Getriebestufe ändert das Getriebe 130 die von der Eingangswelle 16 herrührende Drehgeschwindigkeit mit einem der Getriebestufe entsprechenden Übersetzungsverhältnis und überträgt die sich ergebende Drehleistung an das Ausgangszahnrad 24.
Im Hilfsleistungsübertragungsabschnitt/der Vorschaltgruppe 126 enthält der dritte Planetengetriebesatz 122 ein drittes Sonnenrad S3, ein drittes Hohlrad R3, ein fünftes Planetenrad P5, ein sechstes Planetenrad P6 und einen dritten Träger CA3. Das dritte Hohlrad R3 ist koaxial und radial auswärts zum dritten Sonnenrad S3 angeordnet. Das fünfte Planetenrad P5 greift in das dritte Sonnenrad S3 und das sechste Planetenrad P6 greift in das dritte Hohlrad R3 ein. Der dritte Träger CA3 unterstützt das fünfte Planetenrad P5 und das sechste Planetenrad P6, die ineinander eingreifen, so dass sich das fünfte und sechste Planetenrad P5, P6 um sich selbst und um die Achse des dritten Planetengetriebesatzes 122 drehen können. Das dritte Sonnenrad S3 ist mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt, so dass es am Drehen gehindert ist. Der dritte Träger CA3 des dritten Planetengetriebesatzes 122 ist mit der Eingangswelle 16 und außerdem mittels einer zweiten Kupplung C2 mit einem ersten Träger CA1 des ersten Planetengetriebesatzes 118 gekoppelt, um die Drehleistung von der Eingangswelle 16 an den Hauptleistungsübertragungsabschnitt 128 ohne Änderung der Geschwindigkeit zu übertragen. Das dritte Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebesatzes 122 ist mittels einer ersten Kupplung C1 wahlweise mit einem ersten Sonnenrad S1 der ersten Planetengetriebesatzes 118 und außerdem mittels einer dritten Kupplung C3 wahlweise mit einem zweiten Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 120 gekoppelt. Somit wirkt das dritte Hohlrad R3 als Zwischendrehglied, das mit einer geringeren Geschwindigkeit als derjenigen der Eingangswelle 16 gedreht wird, um die Drehleistung an den Hauptleistungsübertragungsabschnitt 128 mit verringerter Geschwindigkeit zu übertragen.
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt 128 enthält der erste Planetengetriebesatz 118 das erste Sonnenrad S1, ein erstes Hohlrad R1, ein erstes Planetenrad P1, ein zweites Planetenrad P2 und den ersten Träger CA1. Das erste Sonnenrad S1 ist mittels der ersten Kupplung C1 mit dem dritten Hohlrad R3 gekoppelt. Das erste Hohlrad R1 ist mit dem Ausgangszahnrad/der Abtriebswelle 24 gekoppelt und wirkt als Ausgangsglied. Das erste Planetenrad P1 greift in das erste Sonnenrad S1 ein, und das zweite Planetenrad P2 greift in das erste Hohlrad R1 ein. Der erste Träger CA1 unterstützt das erste Planetenrad P1 und das zweite Planetenrad P2, die ineinander eingreifen, so dass sich das erste und zweite Planetenrad P1, P2 um sich selbst und um die Achse des ersten Planetengetriebesatzes 118 drehen können. Der erste Träger CA1 ist außerdem mittels einer zweiten Kupplung C2 wahlweise mit der Eingangswelle/Antriebswelle 16 gekoppelt. Der zweite Planetengetriebesatz 120 enthält das zweite Sonnenrad S2, ein zweites Hohlrad R2, ein drittes Planetenrad R3, ein viertes Planetenrad P4 und einen zweiten Träger CA2. Das zweite Sonnenrad S2 ist mittels der dritten Kupplung C3 wahlweise mit dem dritten Hohlrad R3 (Zwischendrehglied) und außerdem mittels einer zweiten Bremse B2 wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt. Das zweite Hohlrad R2 ist mittels einer ersten Bremse B1 und einer Einwegkupplung (Freilauf) F1, die parallel zueinander angeordnet sind, wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt. Das dritte Planetenrad P3 greift in das zweite Sonnenrad S2 und das vierte Planetenrad P4 greift in das zweite Hohlrad R2 ein. Das vierte Planetenrad P4 ist koaxial mit dem ersten Planetenrad P1 gekoppelt, so dass sich das erste und vierte Planetenrad P1, P4 als eine Einheit drehen. Der zweite Träger CA2 unterstützt das dritte Planetenrad P3 und das vierte Planetenrad P4, die ineinander eingreifen, so dass sich das dritte und vierte Planetenrad P3, P4 um sich selbst und um die Achse des zweiten Planetengetriebesatzes 120 drehen können. Außerdem ist der zweite Träger CA2 mit dem ersten Träger CA1 gekoppelt, so dass sich der erste und der zweite Träger CA1, CA2 als eine Einheit drehen.
Die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 sind hydraulisch betriebene Reibeinrichtungen, die allgemein in herkömmlichen Automatikgetrieben vom Typ mit Planetengetriebe verwendet werden können. Jede der Reibeinrichtungen dient zum wahlweisen Koppeln zweier Glieder miteinander, zwischen denen die Einrichtung angeordnet ist. Die Reibeinrichtung kann zum Beispiel als Mehrscheiben-Naßkupplung, bei der mehrere übereinander angeordnete Reibscheiben oder -platten durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung zusammengepresst werden, oder in Form einer Bandbremse vorgesehen sein, bei der ein Ende eines oder zweier Bänder, die um den äußeren Umfang einer Drehtrommel gewunden sind, durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung unter Spannung gesetzt oder eingezogen wird. Die parallel zur ersten Bremse B1 angeordnete Einwegkupplung F1 wirkt äquivalent zur ersten Bremse B1 als Eingriffseinrichtung, wobei auch nur entweder die Einwegkupplung (Freilauf) F1 oder die erste Bremse B1 vorgesehen sein kann.
In dem wie oben beschrieben zusammengesetzten Getriebe 130 wird eine aus den Getriebestufen einer ersten bis siebten Geschwindigkeit und der Rückwärtsgetriebestufe ausgewählte Getriebestufe durch gleichzeitiges Eingreifen zweier Reibeinrichtungen eingestellt, die aus der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2, der dritten Kupplung C3, der ersten Bremse B1 und der zweiten Bremse B2 ausgewählt werden, wie es in der Betriebstabelle der 16 beispielhaft gezeigt ist. Wie nachfolgend erläutert wird, zeigen die Übersetzungsverhältnisse γ (= Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle Nin/Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle Nout) der aufeinanderfolgenden Vorwärtsgetriebestufen im wesentlichen gleiche Verhältnisse (d. h. das Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses g einer der Vorwärtsgetriebestufen zu dem der nächsten Getriebestufe ist im wesentlichen konstant).
Gemäß 16 wird die Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit mit dem größten Übersetzungsverhältnis γ1, das zum Beispiel etwa 3,77 beträgt, durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 eingestellt, so dass das dritte Hohlrad R3 und das erste Sonnenrad S2 miteinander sowie das zweite Hohlrad R2 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ2 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ1 ist und zum Beispiel etwa 2,67 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Bremse B2 eingestellt, so dass das dritte Hohlrad R3 und das erste Sonnenrad S1 miteinander sowie das zweite Sonnenrad S2 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ3 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ2 ist und zum Beispiel etwa 1,82 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der dritten Kupplung C3 eingestellt, so dass das dritte Hohlrad R3 und das erste Sonnenrad S1 miteinander sowie das dritte Hohlrad R3 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ4 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ3 ist und zum Beispiel etwa 1,14 beträgt, wird durch Eingreifen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 eingestellt, so dass das dritte Hohlrad R3 und das erste Sonnenrad S1 miteinander sowie der dritte Träger CA3 und der erste Träger CA1 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ5 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ4 ist und zum Beispiel etwa 0,91 beträgt, wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und der dritten Kupplung C3 eingestellt, so dass der dritte Träger CA3 und der erste Träger CA1 miteinander sowie das dritte Hohlrad R3 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ6 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis γ5 ist und zum Beispiel etwa 0,82 beträgt, wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und der zweiten Bremse B2 eingestellt, so dass der dritte Träger CA3 und der erste Träger CA1 miteinander sowie das zweite Sonnenrad S2 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit, die ein Übersetzungsverhältnis γ7 aufweist, das kleiner als das Übersetzungsverhältnis g6 ist und zum Beispiel etwa 0,59 beträgt, wird durch Eingreifen der zweiten Kupplung C2 und der ersten Bremse B1 eingestellt, so dass der dritte Träger CA3 und der erste Träger CA1 miteinander sowie das zweite Hohlrad R2 und das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Die Rückwärtsgetriebestufe mit einem Übersetzungsverhältnis γR, das zwischen dem Übersetzungsverhältnis γ2 und dem Übersetzungsverhältnis γ3 liegt und zum Beispiel etwa 2,35 beträgt, wird durch Eingreifen der dritten Kupplung C3 und der ersten Bremse B1 eingestellt, so dass das dritte Hohlrad R3 und das zweite Sonnenrad S2 miteinander sowie das zweite Hohlrad R2 das Getriebegehäuse 12 miteinander gekoppelt sind. Das Übersetzungsverhältnis (= Anzahl der Zähne des Sonnenrades/Anzahl der Zähne des Hohlrades) r1 des ersten Planetengetriebesatzes 118, das Übersetzungsverhältnis r2 des zweiten Planetengetriebesatzes 120 und das Übersetzungsverhältnis r3 des dritten Planetengetriebesatzes 122 werden so bestimmt, dass sich die oben erläuterten Übersetzungsverhältnisse g1–g7 und gR ergeben. Zum Beispiel ist r1 = 0,28, r2 = 0,31 und r3 = 0,45.
In dem oben beschriebenen Getriebe 130 kann die Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses (d. h. das Verhältnis der Übersetzungsverhältnisse der benachbarten Getriebestufen zueinander = γn/γn + 1) wie folgt bestimmt werden: Das Verhältnis (= γ1/γ2) des Übersetzungsverhältnisses γ1 der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ2 der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit beträgt 1,41, das Verhältnis (= γ2/γ3) des Übersetzungsverhältnisses γ2 der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ3 der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit beträgt 1,47, das Verhältnis (= γ3/γ4) des Übersetzungsverhältnisses γ3 der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ4 der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit beträgt 1,59, das Verhältnis (= γ4/γ5) des Übersetzungsverhältnisses γ4 der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ5 der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit beträgt 1,25, das Verhältnis (= γ5/γ6) des Übersetzungsverhältnisses γ5 der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis g6 der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit beträgt 1,11 und das Verhältnis (= γ6/γ7) des Übersetzungsverhältnisses γ6 der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ7 der Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit beträgt 1,39. Somit ändern sich die Übersetzungsverhältnisse γ in im wesentlichen gleichen Verhältnissen oder Raten. Außerdem besitzt die Gesamtbreite der Übersetzungsverhältnisse (γ1/γ7) im Getriebe 130, d. h. das Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses γ1 der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit zum Übersetzungsverhältnis γ7 der Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit einen ausreichend großen Wert, der zum Beispiel 6,38 beträgt. Weiterhin hat das Übersetzungsverhältnis der Rückwärtsgetriebestufe ”Rev” einen geeigneten Wert.
17 ist ein Nomogramm, in dem gerade Linien die Beziehungen der Drehgeschwindigkeiten der Drehelemente (wie später beschrieben) darstellen, die sich für die jeweiligen Getriebestufen in unterschiedlichen Kopplungszuständen befinden. Das Nomogramm der 17 besteht aus einem zweidimensionalen Koordinatensystem, in dem die Horizontalachse die Beziehung zwischen den Übersetzungsverhältnissen r der jeweiligen Planetengetriebesätze 118, 120 122 und die Vertikalachse die relativen Drehgeschwindigkeiten darstellt. Im Nomogramm der 17 bezeichnet die untere horizontale Linie X1 der drei horizontalen Linien eine Drehgeschwindigkeit von ”0” und die mittlere horizontale Linie X3 eine Drehgeschwindigkeit, die kleiner als die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 16 ist, während die obere horizontale Linie X2 eine Drehgeschwindigkeit von ”1,0” bezeichnet, die gleich der Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 16 ist. Fünf vertikale Linien Y1 bis Y5, die von links nach rechts im Bereich des Hauptleistungsübertragungsabschnitts 128 angeordnet sind, stellen jeweils das mit dem ersten Drehelement RE1 korrespondierende zweite Sonnenrad S2, das mit dem zweiten Drehelement RE2 korrespondierende zweite Hohlrad R2, die mit dem dritten Drehelement RE3 korrespondierenden ersten Träger CA1 und zweiten Träger CA2, die miteinander gekoppelt sind, das mit dem vierten Drehelement RE4 korrespondierende erste Hohlrad R1 sowie das mit dem fünften Drehelement RE5 korrespondierende erste Sonnenrad S1 dar. Die Abstände dieser vertikalen Linien werden gemäß dem Übersetzungsverhältnis r1 des ersten Planetengetriebesatzes 118 und dem Übersetzungsverhältnis r2 des zweiten Planetengetriebesatzes 120 bestimmt. Genauer gesagt ist der Abstand zwischen den mit dem Sonnenrad und dem Träger korrespondierenden Linien zu ”1” und der Abstand zwischen den mit dem Träger und dem Hohlrad korrespondierenden Linien zu ”r” gesetzt.
Der Hauptleistungsübertragungsabschnitt 128 wird anhand des Nomogramms der 17 erläutert. Das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebesatzes 118 sowie das zweite Sonnenrad S2, der zweite Träger CA2 und das zweite Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 120 sind teilweise miteinander gekoppelt, um fünf Drehelemente RE1 bis RE5 bereitzustellen. Im Nomogramm der 17 sind die Drehgeschwindigkeiten der fünf Drehelemente RE1 bis RE5 durch gerade Linien dargestellt, wobei das erste Drehelement RE1, das zweite Drehelement RE2, das dritte Drehelement RE3, das vierte Drehelement RE4 und das fünfte Drehelement RE5 in dieser Reihenfolge von einem Ende (d. h. dem linken Ende in 17) zum anderen Ende (d. h. dem rechten Ende in 17) angeordnet sind. Im Getriebe 130 dieser Ausführungsform werden das erste Drehelement RE1 (S2) durch die zweite Bremse B2 und das zweite Drehelement RE2 (R2) durch die erste Bremse B1 wahlweise am Drehen gehindert. Das erste Drehelement RE1 (S2) ist mittels der dritten Kupplung C3 wahlweise mit dem dritten Hohlrad R3 (Zwischendrehglied) gekoppelt. Das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) ist mittels der zweiten Kupplung C2 und dem dritten Träger CA3 wahlweise mit der Eingangswelle 16 (Eingangsglied) gekoppelt. Das fünfte Drehelement RE5 (S1) ist mittels der ersten Kupplung C1 mit dem dritten Hohlrad R3 (Zwischendrehglied) gekoppelt, und das vierte Drehelement RE4 (R1) ist mit dem Ausgangszahnrad 24 (Ausgangsglied) gekoppelt.
Wie es aus dem Nomogramm der 17 ersichtlich ist, wird das vierte Drehelement RE4 (R1) mit einer in 17 durch ”1” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das fünfte Drehelement RE5 (S1) mit dem dritten Hohlrad R3 gekoppelt ist, um sich mittels des Hilfsleistungsübertragungsabschnitts 126 mit einer geringeren Geschwindigkeit als derjenigen der Eingangswelle 16 zu drehen, während das zweite Drehelement RE2 (R2) am Drehen gehindert wird, so dass die Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit mit dem größten Übersetzungsverhältnis eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und das fünfte Drehelement RE5 (S1) mit dem dritten Hohlrad R3 gekoppelt ist, um sich mit einer geringeren Geschwindigkeit als derjenigen der Eingangswelle 16 zu drehen, während das erste Drehelement RE1 (S2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1) mit einer in 17 durch ”2” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer ersten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 im Eingriff sind und der Hauptleistungsübertragungsabschnitt 128 als Ganzes zusammen mit dem dritten mit einer verringerten Geschwindigkeit gedreht wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1) mit einer in 17 durch ”3” bezeichneten Geschwindigkeit, d. h. mit derselben Geschwindigkeit wie das dritte Hohlrad R3 des Hilfsleistungsübertragungsabschnitts 126 gedreht, so dass die Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer zweiten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 im Eingriff sind und das fünfte Drehelement RE5 (S1) mit dem dritten Hohlrad R3 gekoppelt ist, um sich mittels des Hilfsleistungsübertragungsabschnitt 126 mit einer geringeren Geschwindigkeit als derjenigen der Eingangswelle 16 zu drehen, während das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1) mit einer in 17 durch ”4” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer dritten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das erste Drehelement RE1 (S2) mit einer verringerten Geschwindigkeit gedreht wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1) mit einer in 17 durch ”5” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer vierten Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die zweite Bremse B2 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das erste Drehelement RE1 (S2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1) mit einer in 17 durch ”6” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer fünften Geschwindigkeit eingestellt ist. Wenn die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das dritte Drehelement RE3 (CA1, CA2) zusammen mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (R2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1) mit einer in 17 durch ”7” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Getriebestufe einer siebten Geschwindigkeit mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das der Getriebestufe einer sechsten Geschwindigkeit eingestellt ist.
Wenn die dritte Kupplung C3 und die erste Bremse B1 im Eingriff sind und das erste Drehelement RE1 (S2) mit einer geringeren Geschwindigkeit als derjenigen der Eingangswelle 16 gedreht wird, während das zweite Drehelement RE2 (R2) am Drehen gehindert wird, wird das vierte Drehelement RE4 (R1) in der umgekehrten Richtung mit einer in 17 durch ”REV” bezeichneten Geschwindigkeit gedreht, so dass die Rückwärtsgetriebestufe ”Rev” eingestellt ist.
Wie oben erläutert, kann das automatisch schaltbare Getriebe 130 der vorliegenden Ausführungsform sieben Vorwärtsgetriebestufen unter Verwendung von drei Getriebesätzen, d. h. dem ersten Planetengetriebesatz 118, dem zweiten Planetengetriebesatz 120 und dem dritten Planetengetriebesatz 122 sowie insgesamt fünf Reibeinrichtungen, d. h. drei Kupplungen C1, C2 und C3 und zwei Bremsen B1, B2 einstellen. Somit können das Gewicht und die Größe des Getriebes 130 im Vergleich zu einem Getriebe, in dem vier Planetengetriebesätze verwendet werden, verringert werden, was die Anbringung des Getriebes 130 am Fahrzeug erleichtert. Gleichzeitig wird die zum Schalten des Getriebes 130 benötigte Anzahl der Reibeinrichtungen verringert, was eine geringere Anzahl an Komponenten und geringere Kosten zur Folge hat. Außerdem wird der Schleifwiderstand verringert und der Kraftstoffverbrauch weiter verbessert.
In der oben beschriebenen Ausführungsform sind das erste Planetenrad P1 des ersten Planetengetriebesatzes 118 mit Doppelplanet und das vierte Planetenrad P4 des zweiten Planetengetriebesatzes 120 mit Doppelplanet auf derselben Achse miteinander gekoppelt, so dass diese Planetenräder P1, P4 als eine Einheit gedreht werden. Ähnlich wie bei Ravigneaux-Planetengetriebezügen benötigt dieser Aufbau eine geringere Anzahl von Komponenten und eine geringere Achsenlänge, was zu einer weiteren Verringerung der Größe und der Kosten des Getriebes 130 führt.
Außerdem werden die Übersetzungsverhältnisse r1, r2 und r3 des ersten Planetengetriebesatzes 118, des zweiten Planetengetriebesatzes 120 und des dritten Planetengetriebesatzes 122 auf einen Wert innerhalb des Bereiches von etwa 0,3 bis 0,6 eingestellt. Somit kann das Getriebe 130 geeignete Kennlinien für die Geschwindigkeitsänderung insgesamt, wie in 16 gezeigt, bereitstellen, wobei die Planetengetriebesätze 118, 120 und 122 eine relativ kleine Größe oder kleine Durchmesser aufweisen.
Während die fünften Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 15 bis 17 beschrieben wurde, kann die Erfindung auch in anderer Weise ausgeführt sein.
Während der dritte Planetengetriebesatz 122 in dieser Ausführungsform vom Typ mit Doppelplanet ist, kann er auch vom Typ mit Einzelplanet sein. Ebenso können jeweils das dritte Sonnenrad S3, der dritte Träger CA3 und das dritte Hohlrad R3, die drei Drehelementen des dritten Planetengetriebesatzes 122 entsprechen, festgestellt sein oder als Zwischendrehglied dienen oder direkt oder indirekt mit dem Eingangsglied gekoppelt sein.
Während das Getriebe 130 dieser Ausführungsform in geeigneter Weise in seitlicher Richtung am Fahrzeug mit Frontmotor und Frontantrieb (FF), in dem sich die Achse des Getriebes 130 in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, angebracht wird, kann das Getriebe 130 auch in vertikaler Richtung an einem Fahrzeug mit Frontmotor und Heckantrieb (FR), bei dem sich die Achse des Getriebes 130 in Längs- oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstreckt, angebracht werden.
Während das Getriebe 130 sein Übersetzungsverhältnis oder seine Getriebestufe automatisch in Abhängigkeit von Fahrzeugbedingungen wie zum Beispiel eine Gaspedalstellung oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit ändern kann, kann das Getriebe 130 sein Übersetzungsverhältnis auch auf vom Fahrzeugbediener oder -fahrer durchgeführte Schaltvorgänge (z. B. Hochschalten oder Runterschalten) hin ändern.
Im oben beschriebenen Getriebe 130 werden hydraulisch betriebene Reibeinrichtungen wie zum Beispiel Mehrscheiben-Kupplungen, Einscheiben-Kupplungen oder Bandbremsen, die unter Verwendung von hydraulischen Betätigungsvorrichtungen mit Reibschluss beaufschlagt werden, in geeigneter Weise als erste Kupplung C1, zweite Kupplung C2, dritte Kupplung C3, erste Bremse B1 und zweite Bremse B2 verwendet. Es können jedoch auch andere Arten von Eingriffseinrichtungen wie zum Beispiel elektromagnetische Eingriffseinrichtungen als Kupplungen und Bremsen verwendet werden. Zur Erleichterung der Schaltsteuerung können parallel zu den Bremsen oder Kupplungen Einwegkupplungen vorgesehen sein. Wenn eine Motorbremse nicht zur Anwendung kommt, können Einwegkupplungen anstelle der Bremsen oder Kupplungen verwendet werden. Hierbei wirken die Einwegkupplungen wie Bremsen zum Anhalten der Drehung der entsprechenden Drehelemente. Das Getriebe 130 kann abweichend von den oben genannten Aufbauten auf verschiedene Weise zusammengesetzt sein. Es können zum Beispiel eine Bremse und eine Einwegkupplung (Freilauf), die in Reihe miteinander verbunden sind, parallel zur ersten Bremse B1 vorgesehen sein.
Im Getriebe 130 sind die Beziehung Beziehungen zwischen dem Hauptleistungsübertragungsabschnitt/Hauptschaltgruppe 128 und dem Hilfsleistungsübertragungsabschnitt/Vorschaltgruppe 126 und die örtliche Beziehung zwischen dem ersten Planetengetriebesatz 118 und dem zweiten Planetengetriebesatz 120 des Hauptleistungsübertragungsabschnitts 128 nicht speziell beschränkt, sondern können auf verschiedene Weise geändert werden. Zusätzlich können die Kupplungen und Bremsen konzentriert in einem Endabschnitt des Getriebes 130 oder anderweitig angeordnet sein. Weiterhin müssen der erste Planetengetriebesatz 118, der zweite Planetengetriebesatz 120 und der dritte Planetengetriebesatz 122 nicht notwendigerweise an derselben Achse angeordnet sein.
Während die vertikalen Linien Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, die jeweils den Drehelementen RE1, RE2, RE3, RE4, RE5 entsprechen, bei dieser Ausführungsform in dieser Reihenfolge von links nach rechts im Nomogramm der 17 dargestellt sind, können diese vertikalen Linien Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 auch in dieser Reihenfolge von rechts nach links angeordnet sein. Während die der Drehgeschwindigkeit ”1” entsprechende horizontale Linie X2 im Nomogramm der 17 oberhalb der der Drehgeschwindigkeit ”0” entsprechenden horizontalen Linie X1 angeordnet ist, kann die horizontale Linie X2 auch unterhalb der horizontalen Linie X1 angeordnet sein.
In der erläuterten Ausführungsform sind das erste Planetenrad P1 des ersten Planetengetriebesatzes 118 mit Doppelplanet und das vierte Planetenrad P4 des zweiten Planetengetriebesatzes 120 mit Doppelplanet auf derselben Achse miteinander gekoppelt, so dass die Planetenräder P1, P4 als eine Einheit gedreht werden. Während das Planetenrad P1 und das Planetenrad P4 in der erläuterten Ausführungsform unterschiedliche Durchmesser aufweisen, können diese Planetenräder P1, P4 auch denselben Durchmesser haben. Ebenso kann selbstverständlich jeweils der Durchmesser (oder die Anzahl der Zähne) des ersten Planetenrades P1, des zweiten Planetenrades P2, des dritten Planetenrades P3 und des vierten Planetenrades P4 nach Bedarf geändert werden.
Während der Hauptleistungsübertragungsabschnitt 128 durch zwei Planetengetriebesätze, d. h. in dieser Ausführungsform durch den ersten Planetengetriebesatz 118 und den zweiten Planetengetriebesatz 120 gebildet wird, ist die Anzahl der Planetengetriebesätze nicht auf zwei beschränkt, sondern kann auch drei oder mehr betragen.
Im Hauptleistungsübertragungsabschnitt 128 der erläuterten Ausführungsform können das erste Drehelement RE1, das zweite Drehelement RE2, das dritte Drehelement RE3, das vierte Drehelement RE4 und das fünfte Drehelement RE5 geeignet aus den Sonnenrädern, Hohlrädern und Trägern des ersten Planetengetriebesatzes 118 und des zweiten Planetengetriebesatzes 120 und denen anderer Planetengetriebesätze ausgewählt werden.

Claims

Automatisch schaltbares Getriebe eines Fahrzeugs, das aufweist: eine Vorschaltgruppe (56), aufweisend einen Planetengetriebesatz (52) mit einem dritten Sonnenrad (S3), einem dritten Träger (CA3), und einem dritten Hohlrad (R3), wobei der dritte Träger (CA3) mit einer Antriebswelle (16) gekoppelt ist und mit dieser gedreht wird, wobei die Vorschaltgruppe (56) ein Doppelplaneten-Getriebesatz ist, der einen Träger (CA3) aufweist, der zwei ineinandergreifende Planeten (P4, P5) drehbar hält, und eine Hauptschaltgruppe (58) mit zwei Planetengetriebesätzen (48, 50) mit Sonnenrädern, Trägern und Hohlrädern, die teilweise miteinander gekoppelt sind, umfassend ein zweites Sonnenrad (S2), einen ersten Träger (CA1), einen zweiten Träger (CA2), ein erstes Hohlrad (R1), ein zweites Hohlrad (R2) und ein erstes Sonnenrad (S1), wobei die Hauptschaltgruppe (58) außerdem eine erste Bremse (B1), eine zweite Bremse (B2), eine erste Kupplung (C1) und eine zweite Kupplung (C2) enthält, wobei das zweite Sonnenrad (S2) mittels der zweiten Kupplung (C2) wahlweise mit der Antriebswelle (16) gekoppelt und durch die zweite Bremse (B2) wahlweise am Drehen gehindert wird, der erste Träger (CA1) und der zweite Träger (CA2), die miteinander verbunden sind, durch die erste Bremse (B ) wahlweise am Drehen gehindert werden, das erste Hohlrad (R1) mittels der ersten Kupplung (C1) wahlweise mit dem dritten Träger (CA3) gekoppelt ist, das zweite Hohlrad (R2) mit einer Abtriebswelle (24) gekoppelt ist, um die Drehleistung der Hauptschaltgruppe (58) auszugeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltgruppe (56) außerdem eine dritte Bremse (B3) enthält, mit der das dritte Sonnenrad (S3) an einem Getriebegehäuse (12) festgelegt werden kann, und wobei das erste Sonnenrad (S1) mit dem dritten Hohlrad (R3) direkt gekoppelt ist, wobei eine erste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Bremse (B3) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Bremse (B3) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung (C2) und die dritte Bremse (B3) im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die dritte Bremse (B3) im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Kupplung (C2) im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind [5].
Automatisch schaltbares Getriebe eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltgruppe (56) außerdem eine dritte Kupplung (C3) enthält, die das erste Sonnenrad (S1) mit dem dritten Hohlrad (R3) wahlweise koppelt, wobei das dritte Sonnenrad (S3) fest mit dem Getriebegehäuse (12) verbunden ist, und wobei eine erste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Kupplung (C3) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Kupplung (C3) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung (C2) und die dritte Kupplung (C3) im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die dritte Kupplung (C3) im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Kupplung (C2) im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind [8].
Automatisch schaltbares Getriebe eines Fahrzeugs, das aufweist: eine Vorschaltgruppe (66), aufweisend einen Planetengetriebesatz (80) mit einem dritten Sonnenrad (S3), einem dritten Träger (CA3), und einem dritten Hohlrad (R3), wobei das dritte Sonnenrad (S3) mit einer Antriebswelle (16) gekoppelt ist und mit dieser gedreht wird, wobei die Vorschaltgruppe (66) ein Doppelplaneten-Getriebesatz ist, der einen Träger (CA3) aufweist, der zwei ineinandergreifende Planeten (P5, P6) drehbar hält, und eine Hauptschaltgruppe (68) mit zwei Planetengetriebesätzen (78, 76) mit Sonnenrädern, Trägern und Hohlrädern, die teilweise miteinander gekoppelt sind, umfassend ein zweites Sonnenrad (S2), einen ersten Träger (CA1), einen zweiten Träger (CA2), ein erstes Hohlrad (R1), ein zweites Hohlrad (R2) und ein erstes Sonnenrad (S1), wobei die Hauptschaltgruppe (68) außerdem eine erste Bremse (B1), eine zweite Bremse (B2), eine erste Kupplung (C1) und eine zweite Kupplung (C2) enthält, wobei das erste Sonnenrad (S1) mittels der zweiten Kupplung (C2) wahlweise mit der Antriebswelle (16) gekoppelt und durch die zweite Bremse (B2) wahlweise am Drehen gehindert wird, das zweite Sonnenrad (S2) mittels der ersten Bremse (B1) wahlweise am Drehen gehindert wird, der erste Träger (CA1) und der zweite Träger (CA2) miteinander verbunden sind, das erste Hohlrad (R1) mittels der ersten Kupplung (C1) wahlweise mit der Antriebswelle (16) gekoppelt ist, das zweite Hohlrad (R2) mit einer Abtriebswelle (24) gekoppelt ist, um die Drehleistung der Hauptschaltgruppe (68) auszugeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltgruppe (66) außerdem eine dritte Bremse (B3) enthält, mit welcher der dritte Träger (CA3) an dem Getriebegehäuse (12) festgelegt werden kann, und wobei die gekoppelten ersten und zweiten Träger (CA1, CA2) mit dem dritten Hohlrad (R3) direkt gekoppelt sind, wobei eine erste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Bremse (B3) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Bremse (B3) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung (C2) und die dritte Bremse (B3) im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die dritte Bremse (B3) im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Kupplung (C2) im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind [9].
Automatisch schaltbares Getriebe eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltgruppe (66) außerdem eine dritte Kupplung (C3) enthält, welche die gekoppelten ersten und zweiten Träger (CA1, CA2) mit dem dritten Hohlrad (R3) wahlweise koppelt, wobei der dritte Träger (CA3) fest mit dem Getriebegehäuse (12) verbunden ist, und wobei eine erste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Kupplung (C3) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe eingestellt ist, wenn die dritte Kupplung (C3) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung (C2) und die dritte Kupplung (C3) im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die dritte Kupplung (C3) im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Kupplung (C2) im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind [11].
Automatisch schaltbares Getriebe eines Fahrzeugs, das aufweist: eine Vorschaltgruppe (126), aufweisend einen Planetengetriebesatz (122) mit einem dritten Sonnenrad (S3), einem dritten Träger (CA3), und einem dritten Hohlrad (R3), wobei der dritte Träger (CA3) mit einer Antriebswelle (16) gekoppelt ist und mit dieser gedreht wird, wobei die Vorschaltgruppe (126) ein Doppelplaneten-Getriebesatz ist, der einen Träger (CA3) aufweist, der zwei ineinandergreifende Planeten (P5, P6) drehbar hält, und eine Hauptschaltgruppe (128) mit zwei Planetengetriebesätzen (118, 120) mit Sonnenrädern, Trägern und Hohlrädern, die teilweise miteinander gekoppelt sind, umfassend ein zweites Sonnenrad (S2), ein zweites Hohlrad (R2), einen ersten Träger (CA1), einen zweiten Träger (CA2), ein erstes Hohlrad (R1) und ein erstes Sonnenrad (S1), wobei die Hauptschaltgruppe (128) außerdem eine erste Bremse (B1), eine zweite Bremse (B2), eine erste Kupplung (C1), eine zweite Kupplung (C2) und eine dritte Kupplung (C3) enthält, wobei das zweite Sonnenrad (S2) mittels der zweiten Bremse (B2) wahlweise am Drehen gehindert wird und mittels der dritten Kupplung (C3) wahlweise mit dem dritten Hohlrad (R3) gekoppelt ist, das zweite Hohlrad (R2) durch die erste Bremse (B1) wahlweise am Drehen gehindert wird, der erste Träger (CA1) und der zweite Träger (CA2), die miteinander verbunden sind, mittels der zweiten Kupplung (C2) wahlweise mit dem dritten Träger (CA3) gekoppelt sind, das erste Sonnenrad (S1) mittels der ersten Kupplung (C1) wahlweise mit dem dritten Hohlrad (R3) gekoppelt ist, und das erste Hohlrad (R1) mit einer Abtriebswelle (24) gekoppelt ist, um die Drehleistung der Hauptschaltgruppe (128) auszugeben, wobei das dritte Sonnenrad (S3) fest mit dem Getriebegehäuse (12) verbunden ist, wobei eine erste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind, eine zweite Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, eine dritte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die dritte Kupplung (C3) im Eingriff sind, eine vierte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die erste Kupplung (C1) und die zweite Kupplung (C2) im Eingriff sind, eine fünfte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung (C2) und die dritte Kupplung (C3) im Eingriff sind, eine sechste Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung (C2) und die zweite Bremse (B2) im Eingriff sind, und eine siebte Getriebestufe eingestellt ist, wenn die zweite Kupplung (C2) und die erste Bremse (B1) im Eingriff sind [15].