DE112008000411T5

DE112008000411T5 - Getriebe mit breitem Übersetzungsverhältnis und mehreren Gängen

Info

Publication number: DE112008000411T5
Application number: DE112008000411T
Authority: DE
Inventors: Madhusudan West Bloomfield Raghavan; Norman K. Troy Bucknor
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: CN101617144B; CN101617144A; US20080207380A1; DE112008000411B4; WO2008103541A1; US7686732B2

Abstract

Mehrganggetriebe, umfassend:
eine Antriebswelle;
eine Abtriebswelle;
einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen;
wobei die Antriebswelle ständig mit zumindest einem Element der Planetenradsätze verbunden ist und die Abtriebswelle ständig mit einem anderen Element der Planetenradsätze verbunden ist;
ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet;
ein zweites Verbindungselement, das das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet;
einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Antriebselement verbunden ist, verbindet;
einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der das erste Verbindungselement selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Antriebselement verbunden ist, verbindet;
einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der ein Element...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Familie von Lastschaltgetrieben, die drei Planetenradsätze aufweisen, die durch sieben Drehmomentübertragungseinrichtungen gesteuert werden, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Personenkraftwagen umfassen einen Antriebsstrang, der aus einem Motor, einem Mehrganggetriebe und einem Differential- oder Achsantrieb besteht. Das Mehrganggetriebe erhöht den Gesamtbetriebsbereich des Fahrzeugs, indem es zulässt, dass der Motor seinen Drehmomentbereich mehrmals durchlaufen kann. Die Anzahl von Vorwärtsgängen, die in dem Getriebe verfügbar ist, bestimmt die Häufigkeit, mit der der Drehmomentbereich des Motors wiederholt durchlaufen werden kann. Frühe Automatikgetriebe wiesen zwei Drehzahlbereiche auf. Dies begrenzte den Gesamtdrehzahlbereich des Fahrzeugs stark und erforderte daher einen relativ großen Motor, der einen breiten Drehzahl- und Drehmomentbereich erzeugen konnte. Dies führte dazu, dass der Motor während der Fahrt bei einem spezifischen Kraftstoffverbrauchspunkt arbeitete, der nicht der Punkt mit der höchsten Wirtschaftlichkeit war. Daher waren von Hand geschaltete Getriebe (Vorgelegewellengetriebe) am beliebtesten.
Mit dem Aufkommen von Drei- und Viergang-Automatikgetrieben nahm die Beliebtheit des automatisch schaltenden (Planetenrad-)Getriebes bei den Autofahrern zu. Diese Getriebe verbesserten das Betriebsverhalten und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs. Die erhöhte Anzahl von Gängen verringert die Stufengröße zwischen Übersetzungsverhältnissen und verbessert daher die Schaltqualität des Getriebes, indem es die Gangwechsel für den Bediener bei normaler Fahrzeugbeschleunigung im Wesentlichen nicht wahrnehmbar macht.
Sechsganggetriebe bieten mehrere Vorteile gegenüber Vier- und Fünfganggetrieben, die eine verbesserte Fahrzeugbeschleunigung und eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit einschließen. Während viele Lkw Lastschaltgetriebe mit sechs oder mehr Vorwärtsgängen anwenden, werden Pkw aufgrund der Größe und Komplexität dieser Getriebe noch mit Drei- und Viergang-Automatikgetrieben und relativ wenigen Fünf- oder Sechsgangeinrichtungen hergestellt.
Sieben-, Acht- und Neunganggetriebe bieten weitere Verbesserungen bei der Beschleunigung und Kraftstoffwirtschaftlichkeit gegenüber Sechsganggetrieben. Wie bei den oben diskutierten Sechsganggetrieben ist jedoch die Entwicklung von Sieben-, Acht- und Neunganggetrieben aufgrund der Komplexität, Größe und Kosten verhindert worden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Familie von Getrieben bereitzustellen, die drei Planetenradsätze aufweisen, die gesteuert werden, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
Die Familie von elektrisch verstellbaren Getrieben der vorliegenden Erfindung weist drei Planetenradsätze auf, von denen jeder ein erstes, zweites und drittes Element aufweist, wobei die Elemente in beliebiger Reihenfolge ein Sonnenrad, ein Hohlrad oder eine Planetenträgeranordnung umfassen können.
Bei der Bezugnahme auf die ersten, zweiten und dritten Zahnradsätze in dieser Beschreibung und den Ansprüchen, können diese Sätze in beliebiger Reihenfolge in den Zeichnungen (d. h. von links nach rechts, von rechts nach links, usw.) mit ”erster” bis ”dritter” gezählt sein. Zusätzlich können das erste, zweite oder dritte Element jedes Zahnradsatzes in den Zeichnungen für jeden Zahnradsatz in beliebiger Reihenfolge mit ”erstes” bis ”drittes” gezählt sein (d. h. von oben nach unten, von unten nach oben usw.).
Jeder Träger kann entweder ein Einzelplanetenträger (einfach) oder ein Doppelplanetenträger (zusammengesetzt) sein.
Ein erstes Verbindungselement verbindet das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes.
Ein zweites Verbindungselement verbindet das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes.
Das Antriebselement ist ständig mit zumindest einem Element der Planetenradsätze verbunden. Das Abtriebselement ist ständig mit zumindest einem Element der Planetenradsätze verbunden.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, verbindet ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Antriebselement verbunden ist.
Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, verbindet das erste Verbindungselement selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Antriebselement verbunden ist.
Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, verbindet ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Abtriebselement verbunden ist.
Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Kupplung, verbindet ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des dritten Planetenradsatzes oder mit dem zweiten Verbindungselement.
Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Bremse, verbindet das erste Verbindungselement selektiv mit einem feststehenden Element (Getriebegehäuse/Getriebekasten).
Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Bremse, verbindet ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem feststehenden Element (Getriebegehäuse/Getriebekasten).
Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie eine Bremse, verbindet ein Element des dritten Planetenradsatzes selektiv mit einem feststehenden Element (Getriebegehäuse/Getriebekasten).
Die sieben Drehmomentübertragungsmechanismen sind selektiv in Kombinationen von dreien einrückbar, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zu erzielen.
Eine Vielfalt von Drehzahlverhältnissen und Verhältnisspreizungen kann durch geeignetes Wählen der Zähneverhältnisse der Planetenradsätze realisiert werden.
Die obigen Merkmale und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen leichter deutlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
1b ist eine Wahrheitstabelle und ein Schaubild, die einige der Betriebseigenschaften des in 1a gezeigten Antriebsstrangs veranschaulichen;
2a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält;
2b ist eine Tabelle für Betriebsmodi und eine Tabelle für Modi mit festem Verhältnis, die einige der Betriebseigenschaften des in 2a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
3a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält;
3b ist eine Tabelle für Betriebsmodi und eine Tabelle für Modi mit festem Verhältnis, die einige der Betriebseigenschaften des in 3a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
4a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält;
4b ist eine Tabelle für Betriebsmodi und eine Tabelle für Modi mit festem Verhältnis, die einige der Betriebseigenschaften des in 4a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
5a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält;
5b ist eine Tabelle für Betriebsmodi und eine Tabelle für Modi mit festem Verhältnis, die einige der Betriebseigenschaften des in 5a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
6a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält;
6b ist eine Tabelle für Betriebsmodi und eine Tabelle für Modi mit festem Verhältnis, die einige der Betriebseigenschaften des in 6a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
7a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; und
7b ist eine Tabelle für Betriebsmodi und eine Tabelle für Modi mit festem Verhältnis, die einige der Betriebseigenschaften des in 7a gezeigten Antriebsstrangs darstellen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in 1a ein Antriebsstrang 10 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, ein Planetengetriebe 14 und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 aufweist. Der Motor 12 kann unter Verwendung verschiedener Arten von Kraftstoff beaufschlagt sein, um den Wirkungsgrad und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit einer besonderen Anwendung zu verbessern. Derartige Kraftstoffe können beispielsweise Benzin; Diesel; Ethanol; Diethylether usw. umfassen.
Das Planetengetriebe 14 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 12 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 18 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 18 umfasst drei Planetenradsätze 20, 30 und 40.
Der Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 22, ein Hohlrad 24 und eine Planetenträgeranordnung 26. Die Planetenträgeranordnung 26 umfasst mehrere Planetenräder 27, die drehbar an einem Träger 29 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 22 als auch dem Hohlrad 24 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 30 umfasst ein Sonnenrad 32, ein Hohlrad 34 und eine Planetenträgeranordnung 36. Die Planetenträgeranordnung 36 umfasst mehrere Planetenräder 37, die drehbar an einem Träger 39 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 34 als auch dem Sonnenrad 32 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 40 umfasst ein Sonnenrad 42, ein Hohlrad 44 und eine Planetenträgeranordnung 46. Die Planetenträgeranordnung 46 umfasst mehrere Planetenräder 47, die an einem Träger 49 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 44 als auch dem Sonnenrad 42 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 50, 52, 54, 56, 57, 58 und 59. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 50, 52, 54 und 56 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 57, 58 und 59 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 32 des Planetenradsatzes 30 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 46 des Planetenradsatzes 40 verbunden. Das erste Verbindungselement 70 verbindet den Träger 26 des Planetenradsatzes 20 ständig mit dem Hohlrad 34 des Planetenradsatzes 30. Ein zweites Verbindungselement 72 verbindet den Träger 36 des Planetenradsatzes 30 ständig mit dem Hohlrad 44 des Planetenradsatzes 40.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 50, verbindet das Sonnenrad 22 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Sonnenrad 32 des Planetenradsatzes 30, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 52, verbindet den Träger 26 des Planetenradsatzes 20 und das Hohlrad 34 des Planetenradsatzes 30 über das erste Verbindungselement 70 selektiv mit dem Sonnenrad 32 des Planetenradsatzes 30, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 54, verbindet das Hohlrad 24 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Träger 46 des Planetenradsatzes 40, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 56, verbindet das Hohlrad 24 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Sonnenrad 42 des Planetenradsatzes 40. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 57, verbindet den Träger 26 des Planetenradsatzes 20 und das Hohlrad 34 des Planetenradsatzes 30 über das erste Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 58, verbindet das Sonnenrad 22 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 59, verbindet das Sonnenrad 42 des Planetenradsatzes 40 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60.
Wie es in 1b und insbesondere in der darin offenbarten Wahrheitstabelle gezeigt ist, werden die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von dreien eingerückt, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
Der Rückwärtsgang (RW) wird mit der Einrückung der Kupplungen 50, 54 und der Bremse 57 hergestellt. Die Kupplung 50 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 54 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 46, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 57 verbindet den Träger 26 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22, das Sonnenrad 32 und das Antriebselement 17 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 36 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 26 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Die Drehzahl des Trägers 36 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Hohlrad 24, der Träger 46 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Hohlrads 24, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Zahlenwert des Rückwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20 und 30 bestimmt.
Der erste Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 50, 56 und der Bremse 57 hergestellt. Die Kupplung 50 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 56 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42. Die Bremse 57 verbindet den Träger 26 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 26 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Das Sonnenrad 22 und das Sonnenrad 32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und das Sonnenrad 42 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Hohlrads 24 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Träger 36 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 36 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Der Träger 46 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 46, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Sonnenrads 42, der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt. Der Zahlenwert des ersten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
Der zweite Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplung 50 und der Bremsen 57 und 59 hergestellt. Die Kupplung 50 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Bremse 57 verbindet den Träger 26 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 26 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Das Sonnenrad 22 und das Sonnenrad 32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 36 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 36 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Der Träger 46 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 46, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt. Der Zahlenwert des zweiten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 30 und 40 bestimmt.
Ein alternativer zweiter Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplung 56 und der Bremsen 57 und 59 hergestellt, wie es durch die ”Y” in 1b angegeben ist. Die Kupplung 56 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42 in Eingriff. Die Bremse 57 verbindet den Träger 26 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 26 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Das Hohlrad 24 und das Sonnenrad 42 rotieren nicht. Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 36 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 36 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt wird. Der Träger 46 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 46, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt. Der Zahlenwert des alternativen zweiten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 30 und 40 bestimmt.
Der dritte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 54, 56 und der Bremse 57 hergestellt. Die Kupplung 54 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 46 in Eingriff. Die Kupplung 56 bringt das Hohl rad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42 in Eingriff. Die Bremse 57 verbindet den Träger 26 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 26 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Das Hohlrad 24, der Träger 36, der Planetenradsatz 40 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Wenn beliebige zwei Elemente eines Planetenradsatzes mit der gleichen Drehzahl rotieren, d. h. das Sonnenrad 42 und der Träger 46 über eine Verbindung mit dem Hohlrad 24 über Kupplungen 54 und 56, dann rotiert der gesamte Planetenradsatz mit der gleichen Drehzahl, wie es Fachleute verstehen werden. Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 36, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt wird. Der Zahlenwert des dritten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse des Planetenradsatzes 30 bestimmt.
Der vierte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplung 54 und der Bremsen 58 und 59 hergestellt. Die Kupplung 54 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 46 in Eingriff, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 58 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 rotiert nicht. Das Hohlrad 24, der Träger 46 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 26 und das Hohlrad 34 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 26 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 24 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 36 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 36 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32, der Drehzahl des Hohlrads 34 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Der Träger 46, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt wird. Der Zahlenwert des vierten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
Der fünfte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 50, 56 und der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 50 bringt das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32 in Eingriff. Die Kupplung 56 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42 in Eingriff. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 und das Sonnenrad 32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und das Sonnenrad 42 rotieren nicht. Der Träger 26 und das Hohlrad 34 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 26 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Träger 36 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 36 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32, der Drehzahl des Hohlrads 34 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Der Träger 46 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 46, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt wird. Der Zahlenwert des fünften Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
Der sechste Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 50, 54 und der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 50 bringt das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32 in Eingriff, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 54 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 46 in Eingriff, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 und das Sonnenrad 32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und der Träger 46 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Abtriebselement 19. Der Träger 26 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Hohlrad 34. Der Träger 26 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 22, der Drehzahl des Hohlrads 24 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Träger 36 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 36 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 32, der Drehzahl des Hohlrads 34 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt wird. Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Die Drehzahl des Trägers 46, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt. Der Zahlenwert des sechsten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
Der siebte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 54, 56 und der Bremse 58 hergestellt. Die Kupplung 54 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 46 in Eingriff, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Kupplung 56 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42 in Eingriff. Die Bremse 58 verbindet das Sonnen rad 22 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 rotiert nicht. Das Hohlrad 24, der Planetenradsatz 40 und der Träger 36 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Abtriebselement 19. Der Träger 26 und das Hohlrad 34 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 26 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 24 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 36, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 32, der Drehzahl des Hohlrads 34 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt wird. Der Zahlenwert des siebten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20 und 30 bestimmt.
Der achte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 52, 54 und der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 52 verbindet den Träger 26 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 54 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 46, der mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 26, das Hohlrad 44 und der Planetenradsatz 30 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und der Träger 46 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Abtriebselement 19. Der Träger 46, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt wird. Der Zahlenwert des achten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses des Planetenradsatzes 40 bestimmt.
Der neunte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 52, 54 und 56 hergestellt. In dieser Konfiguration ist das Antriebselement 17 direkt mit dem Abtriebselement 19 verbunden. Der Zahlenwert des neunten Vorwärtsgangs beträgt 1.
Der zehnte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 52, 56 und der Bremse 58 hergestellt. Die Kupplung 52 verbindet den Träger 26 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 56 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42. Die Bremse 58 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 rotiert nicht. Der Träger 26, der Planetenradsatz 30 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und das Sonnenrad 42 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Das Hohlrad 24 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Trägers 26 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Träger 46 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 46, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 42, der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt wird. Der Zahlenwert des zehnten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses der Planetenradsätze 20 und 40 bestimmt.
Der elfte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 52, 54 und der Bremse 58 hergestellt. Die Kupplung 52 verbindet den Träger 26 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 54 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 46, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 58 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Getriebege häuse 60. Das Sonnenrad 22 rotiert nicht. Der Träger 26, der Planetenradsatz 30 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24, der Träger 46 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Das Hohlrad 24, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Trägers 26 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Zahlenwert des elften Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses des Planetenradsatzes 20 bestimmt.
Wie es oben ausgeführt wurde, ist der Einrückplan für die Drehmomentübertragungsmechanismen in der Wahrheitstabelle von 1b gezeigt. Diese Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel von Drehzahlverhältnissen, die unter Verwendung der beispielhaft in 1b angegebenen Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse verfügbar sind. Der N_R1/S_R1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20; der N_R2/S_R2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30; und der N_R3/S_R3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40. Das Schaubild von 1b beschreibt auch die Verhältnisstufen, die unter Verwendung des angegebenen Beispiels von Zähneverhältnissen für mögliche 9-Gang-, 8-Gang- und 7-Gang-Einrückungspläne des oben beschriebenen Getriebes erzielt werden. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang 1,92, während das Stufenverhältnis zwischen dem Rückwärtsgang (RW) und dem ersten Vorwärtsgang –0,33 für jeden beträgt.
Das 9-Ganggetriebe weist 2 Schaltvorgänge mit doppeltem Übergang auf, während das 8- und das 7-Ganggetriebe alle Schaltvorgänge mit einem einzigen Übergang aufweisen.
Der Antriebsstrang 10 kann sich Bauteile mit einem Hybridfahrzeug teilen, und kann in einer derartigen Kombination in einem ”Ladungsentleerungsmodus” betrieben werden. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung ist ein ”Ladungsentleerungsmodus” ein Modus, bei dem das Fahrzeug primär durch einen Elektromotor/Generator mit Leistung beaufschlagt wird, so dass eine Batterie entleert oder nahezu entleert ist, wenn das Fahrzeug sein Ziel erreicht. Mit anderen Worten wird der Motor 12 während des Ladungsentleerungsmodus nur bis zu dem Ausmaß betrieben, das notwendig ist, um sicherzustellen, dass die Batterie nicht vor Erreichen des Ziels entleert ist. Ein herkömmliches Hybridfahrzeug arbeitet in einem ”Ladungshaltemodus”, bei dem, wenn das Batterieladeniveau unter ein vorbestimmtes Niveau (z. B. 25%) abfällt, der Motor automatisch laufen gelassen wird, um die Batterie wieder aufzuladen. Indem das Hybridfahrzeug in einem Ladungsentleerungsmodus betrieben wird, kann es daher etwas oder den gesamten Kraftstoff einsparen, der ansonsten verbraucht werden würde, um das Batterieladeniveau von 25% in einem herkömmlichen Hybridfahrzeug aufrechtzuerhalten. Es ist festzustellen, dass der Hybridfahrzeugantriebsstrang bevorzugt nur dann in dem Ladungsentleerungsmodus betrieben wird, wenn die Batterie nach Erreichen des Ziels wieder aufgeladen werden kann, indem sie an eine Energiequelle angeschlossen wird.
BESCHREIBUNG EINER ZWEITEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf 2a ist ein Antriebsstrang 110 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen 114 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 umfasst.
Das Planetengetriebe 114 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 112 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 118 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 118 umfasst drei Planetenradsätze 120, 130 und 140.
Der Planetenradsatz 120 umfasst ein Sonnenrad 122, ein Hohlrad 124 und eine Planetenträgeranordnung 126. Die Planetenträgeranordnung 126 umfasst mehrere Planetenräder 127, die drehbar an einem Träger 129 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 122 als auch dem Hohlrad 124 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 130 umfasst ein Sonnenrad 132, ein Hohlrad 134 und eine Planetenträgeranordnung 136. Die Planetenträgeranordnung 136 umfasst mehrere Planetenräder 137, die drehbar an einem Träger 139 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 134 als auch dem Sonnenrad 132 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 140 umfasst ein Sonnenrad 142, ein Hohlrad 144 und eine Planetenträgeranordnung 146. Die Planetenträgeranordnung 146 umfasst mehrere Planetenräder 147, die an einem Träger 149 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 144 als auch dem Sonnenrad 142 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 150, 152, 154, 156, 157, 158 und 159. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 150, 152, 154 und 156 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 157, 158 und 159 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 132 des Planetenradsatzes 130 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 146 des Planetenradsatzes 140 verbunden. Das erste Verbindungselement 170 verbindet den Träger 126 des Planetenradsatzes 120 ständig mit dem Hohlrad 134 des Planetenradsatzes 130. Ein zweites Verbindungselement 172 verbindet den Träger 136 des Planetenradsatzes 130 ständig mit dem Hohlrad 144 des Planetenradsatzes 140.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 150, verbindet das Sonnenrad 122 des Planetenradsatzes 120 selektiv mit dem Sonnenrad 132 des Planetenradsatzes 130, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 152, verbindet den Träger 126 des Planetenradsatzes 120 und das Hohlrad 134 des Planetenradsatzes 130 über das erste Verbindungselement 170 selektiv mit dem Sonnenrad 132 des Planetenradsatzes 130, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 154, verbindet das Hohlrad 124 des Planetenradsatzes 120 selektiv mit dem Träger 146 des Planetenradsatzes 140, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 156, verbindet das Hohlrad 124 des Planetenradsatzes 120 selektiv mit dem Sonnenrad 142 des Planetenradsatzes 140. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 157, verbindet den Träger 126 des Planetenradsatzes 120 und das Hohlrad 134 des Planetenradsatzes 130 über das erste Verbindungselement 170 selektiv mit dem Getriebegehäuse 160. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 158, verbindet das Sonnenrad 122 des Planetenradsatzes 120 selektiv mit dem Getriebegehäuse 160. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 159, verbindet das Sonnenrad 142 des Planetenradsatzes 140 selektiv mit dem Getriebegehäuse 160.
Die in den 2b, 3b, 4b, 5b, 6b und 7b angegebenen Wahrheitstabellen zeigen die Einrückabfolgen für die Drehmomentübertragungsmechanismen, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang bereitzustellen. Wie es oben für die Konfiguration in 1a gezeigt und beschrieben wurde, werden Fachleute aus den jeweiligen Wahrheitstabellen verstehen, wie die Gänge über die in der Beschreibung gekennzeichneten Planetenradsätze hergestellt werden.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Wahrheitstabelle von 2b die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit den in 2a gezeigten Familienmitgliedern unter Verwendung der in 2b angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 120; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 130; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 140. In 2b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,54.
BESCHREIBUNG EINER DRITTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf 3a, ist ein Antriebsstrang 210 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen 214 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 umfasst.
Das Planetengetriebe 214 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 212 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 218 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 218 umfasst drei Planetenradsätze 220, 230 und 240.
Der Planetenradsatz 220 umfasst ein Sonnenrad 222, ein Hohlrad 224 und eine Planetenträgeranordnung 226. Die Planetenträgeranordnung 226 umfasst mehrere Planetenräder 227, die drehbar an einem Träger 229 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 222 als auch dem Hohlrad 224 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 230 umfasst ein Sonnenrad 232, ein Hohlrad 234 und eine Planetenträgeranordnung 236. Die Planetenträgeranordnung 236 umfasst mehrere Planetenräder 237, die drehbar an einem Träger 239 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 234 als auch dem Sonnenrad 232 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 240 umfasst ein Sonnenrad 242, ein Hohlrad 144 und eine Planetenträgeranordnung 246. Die Planetenträgeranordnung 246 umfasst mehrere Planetenräder 247, die an einem Träger 249 mon tiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 244 als auch dem Sonnenrad 242 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 250, 252, 254, 256, 257, 258 und 259. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 250, 252, 254 und 256 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 257, 258 und 259 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 232 des Planetenradsatzes 230 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 246 des Planetenradsatzes 240 verbunden. Das erste Verbindungselement 270 verbindet den Träger 226 des Planetenradsatzes 220 ständig mit dem Hohlrad 234 des Planetenradsatzes 230. Ein zweites Verbindungselement 272 verbindet den Träger 236 des Planetenradsatzes 230 ständig mit dem Hohlrad 244 des Planetenradsatzes 240.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 250, verbindet das Sonnenrad 222 des Planetenradsatzes 220 selektiv mit dem Sonnenrad 232 des Planetenradsatzes 230, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 252, verbindet den Träger 226 des Planetenradsatzes 220 und das Hohlrad 234 des Planetenradsatzes 230 über das erste Verbindungselement 270 selektiv mit dem Sonnenrad 232 des Planetenradsatzes 230, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 254, verbindet das Hohlrad 224 des Planetenradsatzes 220 selektiv mit dem Träger 246 des Planetenradsatzes 240, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 256, verbindet das Hohlrad 224 des Planetenradsatzes 220 selektiv mit dem Sonnenrad 242 des Planetenradsatzes 240. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 257, verbindet den Träger 226 des Planetenradsatzes 220 und das Hohlrad 234 des Planetenradsatzes 230 über das erste Verbindungselement 270 selektiv mit dem Getriebegehäuse 260. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 258, verbindet das Sonnenrad 222 des Planetenradsatzes 220 selektiv mit dem Getriebegehäuse 260. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 259, verbindet das Sonnenrad 242 des Planetenradsatzes 240 selektiv mit dem Getriebegehäuse 260.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Wahrheitstabelle von 3b die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit den in 3a gezeigten Familienmitgliedern unter Verwendung der in 3b angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 220; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 230; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 240. In 3b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang-, 8-Gang- und 9-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,60.
BESCHREIBUNG EINER VIERTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf 4a, ist ein Antriebsstrang 310 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden sind, das allgemein mit dem Bezugszeichen 314 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 umfasst.
Das Planetengetriebe 314 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 312 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 318 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 318 umfasst drei Planetenradsätze 320, 330 und 340.
Der Planetenradsatz 320 umfasst ein Sonnenrad 322, ein Hohlrad 324 und eine Planetenträgeranordnung 326. Die Planetenträgeranordnung 326 umfasst mehrere Planetenräder 327, die drehbar an einem Träger 229 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 322 als auch dem Hohlrad 324 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 330 umfasst ein Sonnenrad 332, ein Hohlrad 334 und eine Planetenträgeranordnung 336. Die Planetenträgeranordnung 336 umfasst mehrere Planetenräder 337, 338, die drehbar an einem Träger 339 montiert sind. Die Planetenräder 337 sind in kämmender Beziehung mit dem Hohlrad 334 angeordnet, und die Planetenräder 338 sind in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 332 als auch dem jeweiligen Planetenrad 337 angeordnet.
Der Planetenradsatz 340 umfasst ein Sonnenrad 342, ein Hohlrad 344 und eine Planetenträgeranordnung 346. Die Planetenträgeranordnung 346 umfasst mehrere Planetenräder 347, die an einem Träger 349 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 344 als auch dem Sonnenrad 342 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 350, 352, 354, 356, 357, 358 und 359. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 350, 352, 354 und 356 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 357, 358 und 359 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 332 des Planetenradsatzes 330 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 346 des Planetenradsatzes 340 verbunden. Das erste Verbindungselement 370 verbindet den Träger 326 des Planetenradsatzes 320 ständig mit dem Träger 336 des Planetenradsatzes 330. Ein zweites Verbindungselement 372 verbindet das Hohlrad 334 des Planetenradsatzes 330 ständig mit dem Hohlrad 344 des Planetenradsatzes 340.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 350, verbindet das Sonnenrad 322 des Planetenradsatzes 320 selektiv mit dem Sonnenrad 332 des Planetenradsatzes 330, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 352, verbindet den Träger 326 des Planetenradsatzes 320 und das Hohlrad 334 des Planetenradsatzes 330 über das erste Verbindungselement 370 selektiv mit dem Sonnenrad 332 des Planetenrad satzes 330, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 354, verbindet das Hohlrad 324 des Planetenradsatzes 320 selektiv mit dem Träger 346 des Planetenradsatzes 340, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 356, verbindet das Hohlrad 324 des Planetenradsatzes 320 selektiv mit dem Sonnenrad 342 des Planetenradsatzes 340. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 357, verbindet den Träger 326 des Planetenradsatzes 320 und den Träger 336 des Planetenradsatzes 330 über das erste Verbindungselement 370 selektiv mit dem Getriebegehäuse 360. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 358, verbindet das Sonnenrad 322 des Planetenradsatzes 320 selektiv mit dem Getriebegehäuse 360. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 359, verbindet das Sonnenrad 342 des Planetenradsatzes 340 selektiv mit dem Getriebegehäuse 360.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Wahrheitstabelle von 4b die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit den in 4a gezeigten Familienmitgliedern unter Verwendung der in 4b angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 320; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 330; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 340. In 4b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,54.
BESCHREIBUNG EINER FÜNFTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf 5a, ist ein Antriebsstrang 410 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen 414 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 umfasst.
Das Planetengetriebe 414 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 412 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 418 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 418 umfasst drei Planetenradsätze 420, 430 und 440.
Der Planetenradsatz 420 umfasst ein Sonnenrad 422, ein Hohlrad 424 und eine Planetenträgeranordnung 426. Die Planetenträgeranordnung 426 umfasst mehrere Planetenräder 427, die drehbar an einem Träger 429 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 422 als auch dem Hohlrad 424 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 430 umfasst ein Sonnenrad 432, ein Hohlrad 434 und eine Planetenträgeranordnung 436. Die Planetenträgeranordnung 436 umfasst mehrere Planetenräder 437, die drehbar an einem Träger 439 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 434 als auch dem Sonnenrad 432 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 440 umfasst ein Sonnenrad 442, ein Hohlrad 444 und eine Planetenträgeranordnung 446. Die Planetenträgeranordnung 446 umfasst mehrere Planetenräder 447, die an einem Träger 449 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 444 als auch dem Sonnenrad 442 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 450, 452, 454, 456, 457, 458 und 459. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 450, 452, 454 und 456 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 457, 458 und 459 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 432 des Planetenradsatzes 430 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 446 des Planetenradsatzes 440 verbunden. Das erste Verbindungselement 470 verbindet den Träger 426 des Planetenradsatzes 420 ständig mit dem Hohlrad 434 des Planetenradsatzes 430. Ein zweites Verbindungselement 472 verbindet den Träger 436 des Planetenradsatzes 430 ständig mit dem Hohlrad 444 des Planetenradsatzes 440.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 450, verbindet das Sonnenrad 422 des Planetenradsatzes 420 selektiv mit dem Sonnenrad 432 des Planetenradsatzes 430, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 452, verbindet den Träger 426 des Planetenradsatzes 420 und das Hohlrad 434 des Planetenradsatzes 430 über das erste Verbindungselement 470 selektiv mit dem Sonnenrad 432 des Planetenradsatzes 430, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 454, verbindet das Hohlrad 424 des Planetenradsatzes 420 selektiv mit dem Träger 446 des Planetenradsatzes 440, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 456, verbindet das Hohlrad 424 des Planetenradsatzes 420 selektiv mit dem Hohlrad 444 des Planetenradsatzes 440. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 457, verbindet den Träger 426 des Planetenradsatzes 420 und das Hohlrad 434 des Planetenradsatzes 430 über das erste Verbindungselement 470 selektiv mit dem Getriebegehäuse 460. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 458, verbindet das Sonnenrad 422 des Planetenradsatzes 420 selektiv mit dem Getriebegehäuse 460. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 459, verbindet das Sonnenrad 442 des Planetenradsatzes 440 selektiv mit dem Getriebegehäuse 460.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Wahrheitstabelle von 5b die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgange bereitzustellen. Die Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit den in 5a gezeigten Familienmitgliedern unter Verwendung der in 5b angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 420; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 430; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 440. In 5b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,53.
BESCHREIBUNG EINER SECHSTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf 6a ist ein Antriebsstrang 510 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen 514 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 umfasst.
Das Planetengetriebe 514 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 512 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 518 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 518 umfasst drei Planetenradsätze 520, 530 und 540.
Der Planetenradsatz 520 umfasst ein Sonnenrad 522, ein Hohlrad 524 und eine Planetenträgeranordnung 526. Die Planetenträgeranordnung 5226 umfasst mehrere Planetenräder 527, die drehbar an einem Träger 529 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 522 als auch dem Hohlrad 524 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 530 umfasst ein Sonnenrad 532, ein Hohlrad 534 und eine Planetenträgeranordnung 536. Die Planetenträgeranordnung 536 umfasst mehrere Planetenräder 537, die drehbar an einem Träger 539 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 534 als auch dem Sonnenrad 532 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 540 umfasst ein Sonnenrad 542, ein Hohlrad 544 und eine Planetenträgeranordnung 546. Die Planetenträgeranordnung 546 umfasst mehrere Planetenräder 547, die an einem Träger 549 mon tiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 544 als auch dem Sonnenrad 542 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 550, 552, 554, 556, 557, 558 und 559. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 550, 552, 554 und 556 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 557, 558 und 559 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 532 des Planetenradsatzes 530 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 546 des Planetenradsatzes 540 verbunden. Das erste Verbindungselement 570 verbindet den Träger 526 des Planetenradsatzes 520 ständig mit dem Hohlrad 534 des Planetenradsatzes 530. Ein zweites Verbindungselement 572 verbindet den Träger 536 des Planetenradsatzes 530 ständig mit dem Hohlrad 544 des Planetenradsatzes 540.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 550, verbindet das Sonnenrad 522 des Planetenradsatzes 520 selektiv mit dem Sonnenrad 532 des Planetenradsatzes 530, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 552, verbindet den Träger 526 des Planetenradsatzes 520 und das Hohlrad 534 des Planetenradsatzes 530 über das erste Verbindungselement 570 selektiv mit dem Sonnenrad 532 des Planetenradsatzes 530, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 554, verbindet das Hohlrad 524 des Planetenradsatzes 520 selektiv mit dem Träger 546 des Planetenradsatzes 540, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 556, verbindet das Hohlrad 524 des Planetenradsatzes 520 selektiv mit dem Hohlrad 544 des Planetenradsatzes 540. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 557, verbindet den Träger 526 des Planetenradsatzes 520 und das Hohlrad 534 des Planetenradsatzes 530 über das erste Verbindungselement 570 selektiv mit dem Getriebegehäuse 560. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 558, verbindet das Sonnenrad 522 des Planetenradsatzes 520 selektiv mit dem Getriebegehäuse 560. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 559, verbindet das Sonnenrad 542 des Planetenradsatzes 540 selektiv mit dem Getriebegehäuse 560.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Wahrheitstabelle von 6b die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgange bereitzustellen. Die Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit den in 6a gezeigten Familienmitgliedern unter Verwendung der in 6b angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 520; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 530; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 540. In 6b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,68.
BESCHREIBUNG EINER SIEBTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf 7a, ist ein Antriebsstrang 610 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen 614 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 umfasst.
Das Planetengetriebe 614 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 612 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 618 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 618 umfasst drei Planetenradsätze 620, 630 und 640.
Der Planetenradsatz 620 umfasst ein Sonnenrad 622, ein Hohlrad 624 und eine Planetenträgeranordnung 626. Die Planetenträgeranordnung 626 umfasst mehrere Planetenräder 627, die drehbar an einem Träger 629 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 622 als auch dem Hohlrad 624 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 630 umfasst ein Sonnenrad 632, ein Hohlrad 634 und eine Planetenträgeranordnung 636. Die Planetenträgeranordnung 636 umfasst mehrere Planetenräder 637, 638, die drehbar an einem Träger 639 montiert sind. Die Planetenräder 637 sind in kämmender Beziehung mit dem Hohlrad 634 angeordnet. Die Planetenräder 638 sind in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 634 als auch dem jeweiligen Planetenrad 637 angeordnet.
Der Planetenradsatz 640 umfasst ein Sonnenrad 642, ein Hohlrad 644 und eine Planetenträgeranordnung 646. Die Planetenträgeranordnung 646 umfasst mehrere Planetenräder 647, die an einem Träger 649 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 644 als auch dem Sonnenrad 642 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 650, 652, 654, 656, 657, 658 und 659. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 650, 652, 654 und 656 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 657, 658 und 659 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 632 des Planetenradsatzes 630 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 646 des Planetenradsatzes 640 verbunden. Das erste Verbindungselement 670 verbindet den Träger 626 des Planetenradsatzes 620 ständig mit dem Träger 636 des Planetenradsatzes 630. Ein zweites Verbindungselement 672 verbindet das Hohlrad 634 des Planetenradsatzes 630 ständig mit dem Hohlrad 644 des Planetenradsatzes 640.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 650, verbindet das Sonnenrad 622 des Planetenradsatzes 620 selektiv mit dem Sonnenrad 632 des Planetenradsatzes 630, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 652, verbindet den Träger 626 des Planetenradsatzes 620 und das Hohlrad 634 des Planetenradsatzes 630 über das erste Verbindungselement 670 selektiv mit dem Sonnenrad 632 des Planetenrad satzes 630, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 654, verbindet das Hohlrad 624 des Planetenradsatzes 620 selektiv mit dem Träger 646 des Planetenradsatzes 640, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 656, verbindet das Hohlrad 624 des Planetenradsatzes 620 selektiv mit dem Hohlrad 644 des Planetenradsatzes 640. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 657, verbindet den Träger 626 des Planetenradsatzes 620 und den Träger 636 des Planetenradsatzes 630 über das erste Verbindungselement 670 selektiv mit dem Getriebegehäuse 660. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 658, verbindet das Sonnenrad 622 des Planetenradsatzes 620 selektiv mit dem Getriebegehäuse 660. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 659, verbindet das Sonnenrad 642 des Planetenradsatzes 640 selektiv mit dem Getriebegehäuse 660.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Wahrheitstabelle von 7b die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Wahrheitstabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit den in 7a gezeigten Familienmitgliedern unter Verwendung der in 7b angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 620; der N_R2/N_R2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 630; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 640. In 7b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,53.
Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche erkennen.
Zusammenfassung
Das Getriebe weist mehrere Elemente auf, die in Antriebssträngen benutzt werden können, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen. Das Getriebe umfasst drei Planetenradsätze mit sieben Drehmomentübertragungsmechanismen und zwei festen Verbindungen. Der Antriebsstrang umfasst einen Motor samt Drehmomentwandler, der ständig mit zumindest einem der Planetenradelemente verbunden ist, und ein Abtriebselement, das ständig mit einem anderen der Planetenradelemente verbunden ist. Die sieben Drehmomentübertragungsmechanismen stellen Verbindungen zwischen verschiedenen Zahnradelementen und mit dem Getriebegehäuse bereit, und werden in Kombinationen von dreien betrieben, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang herzustellen.

Claims

Mehrganggetriebe, umfassend: eine Antriebswelle; eine Abtriebswelle; einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen; wobei die Antriebswelle ständig mit zumindest einem Element der Planetenradsätze verbunden ist und die Abtriebswelle ständig mit einem anderen Element der Planetenradsätze verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Antriebselement verbunden ist, verbindet; einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der das erste Verbindungselement selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Antriebselement verbunden ist, verbindet; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Abtriebselement verbunden ist, verbindet; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, der ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des dritten Planetenradsatzes oder mit dem zweiten Verbindungselement verbindet; einen fünften Drehmomentübertragungsmechanismus, der das erste Verbindungselement selektiv mit einem feststehenden Element verbindet; einen sechsten Drehmomentübertragungsmechanismus, der ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element verbindet; einen siebten Drehmomentübertragungsmechanismus, der ein Element des dritten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element verbindet; wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen in Kombinationen von dreien eingerückt sind, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle herzustellen.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei der erste, zweite, dritte und vierte Drehmomentübertragungsmechanismus Kupplungen umfassen und der fünfte, sechste und siebte Drehmomentübertragungsmechanismus Bremsen umfassen.
Getriebe nach Anspruch 1, wobei zumindest eine Planetenträgeranordnung der Planetenradsätze ein Doppelplanetenradträger ist.
Mehrganggetriebe, umfassend: eine Antriebswelle; eine Abtriebswelle; eine Planetenradanordnung mit einem ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz, wobei jeder Planetenradsatz ein erstes, zweites und drittes Element aufweist; wobei die Antriebswelle ständig mit zumindest einem Element der Planetenradsätze verbunden ist und die Abtriebswelle ständig mit einem anderen Element der Planetenradsätze verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes verbindet; und sieben Drehmomentübertragungsmechanismen zum selektiven Verbinden der Elemente der Planetenradsätze mit einem feststehenden Element oder mit anderen Elementen der Planetenradsätze, wobei die sieben Drehmomentübertragungsmechanismen in Kombinationen von dreien eingerückt sind, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle herzustellen.
Getriebe nach Anspruch 4, wobei ein erster der sieben Drehmomentübertragungsmechanismen betreibbar ist, um ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Antriebselement verbunden ist, zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 5, wobei ein zweiter der sieben Drehmomentübertragungsmechanismen betreibbar ist, um das erste Verbindungselement mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Antriebselement verbunden ist, zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 6, wobei ein dritter der sieben Drehmomentübertragungsmechanismen betreibbar ist, um ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des ersten, zweiten oder dritten Planetenradsatzes, das ständig mit dem Abtriebselement verbunden ist, zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 7, wobei ein vierter der sieben Drehmomentübertragungsmechanismen betreibbar ist, um ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit einem Element des dritten Planetenradsatzes oder mit dem zweiten Verbindungselement zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 8, wobei ein fünfter der sieben Drehmomentübertragungsmechanismen betreibbar ist, um das erste Verbindungselement selektiv mit dem feststehenden Element zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 9, wobei ein sechster der sieben Drehmomentübertragungsmechanismen betreibbar ist, um ein Element des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 10, wobei ein siebter der sieben Drehmomentübertragungsmechanismen betreibbar ist, um ein Element des dritten Planetenradsatzes selektiv mit dem feststehenden Element zu verbinden.
Getriebe nach Anspruch 4, wobei zumindest eine Planetenträgeranordnung der Planetenradsätze ein Doppelplanetenradträger ist.