DE112008000619B4

DE112008000619B4 - Automatisch schaltbares Getriebe

Info

Publication number: DE112008000619B4
Application number: DE112008000619.9T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kato; Masaaki Nishida
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2015-12-17
Anticipated expiration: 2028-03-11
Also published as: CN101627225A; CN101627225B; JP5194589B2; DE112008000619T5; JP2009014062A; WO2009004834A1; US8298111B2; US20090011893A1

Abstract

Automatisch schaltbares Getriebe (10) mit einer Eingangswelle (14); einem ersten zusammengesetzten Planetengetriebe (15) mit einem gemeinsamen Sonnenrad (S0S1), das mit einem langen Ritzel (20) kämmend eingreift, einem zweiten Hohlrad (R1), das mit einem Ritzel (21) kämmend eingreift, einem gemeinsamen Träger (C0C1), der das lange Ritzel (20) und das Ritzel (21), die miteinander kämmend eingreifen, drehbar stützt, und einem ersten Hohlrad (R0), das mit dem langen Ritzel (20) kämmend eingreift, wobei der gemeinsame Träger (C0C1) direkt mit der Eingangswelle (14) gekoppelt ist, sowie einer vierten Bremse (B-4), die das gemeinsame Sonnenrad (S0S1) selektiv fixiert, und einer dritten Bremse (B-3), die das erste Hohlrad (R0) selektiv fixiert, wobei das zweite Hohlrad (R1) selektiv eine verzögerte Drehung oder eine beschleunigte Drehung einer sich verzögernden oder beschleunigenden Drehung der Eingangswelle (14) abgibt, indem es selektiv die vierte Bremse (B-4) oder die dritte Bremse (B-3) einrückt; einem zweiten zusammengesetzten Planetengetriebe (16) mit einem fünften (S2), sechsten (C2C3), siebten (R3) und achten (R2S3) Element; ferner mit einer ersten Kupplung (C-1), die das zweite Hohlrad (R1) und das achte Element (R2S3) selektiv koppelt; einer zweiten Kupplung (C-2), die die Eingangswelle (14) und das sechste Element (C2C3) selektiv koppelt; einer dritten Kupplung (C-3), die das zweite Hohlrad (R1) und das fünfte Element (S2) selektiv koppelt; einer vierten Kupplung (C-4), die den gemeinsamen Träger (C0C1) und das fünfte Element (S2) selektiv koppelt; einer ersten Bremse (B-1), die das fünfte Element (S2) selektiv fixiert; einer zweiten Bremse (B-2), die das sechste Element (C2C3) selektiv fixiert; und einer Ausgangswelle (17), die direkt mit dem siebten Element (R3) gekoppelt ist, wobei das zweite zusammengesetzte Planetengetriebe (16) ein Einzelritzelplanetengetriebe (26) und ein Doppelritzelplanetengetriebe (27) hat, wobei ein Träger (C2) des Einzelritzelplanetengetriebes (26) und ein Träger (C3) des Doppelritzelplanetengetriebes (27) direkt gekoppelt sind, um das sechste Element (C2C3) auszubilden, wobei ...

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe. Dabei handelt es sich um ein Automatikgetriebe, das eine Vielzahl von Schaltstufen einer Eingangswelle, die drehbar durch einen Motor eines Automobils oder Ähnlichem angetrieben wird, schaltet und die Drehung auf eine Ausgangswelle überträgt.
STAND DER TECHNIK
In dem Patentdokument 1 ist ein Automatikgetriebe offenbart, das eine Eingangswelle, einen Mehrfachplanetengetriebesatz zur Beschleunigung/Verzögerung, einen Mehrfachplanetengetriebesatz zum Schalten, eine Ausgangswelle, erste bis fünfte Kupplungen sowie erste, zweite Bremsen hat und eine Drehung der Eingangswelle mit zwölf Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen schaltet, um die Drehung auf die Ausgangswelle zu übertragen.
Der Mehrfachplanetengetriebesatz zur Beschleunigung/Verzögerung ist mit einem gemeinsamen Träger, der ein kleindurchmessriges Ritzel und ein großdurchmessriges Ritzel drehbar stützt, die integral auf derselben Achse ausgebildet sind, einem ersten Sonnenrad, das mit dem kleindurchmessfähigem Ritzel kämmend eingreift, einem zweiten Sonnenrad, das mit dem großdurchmessrigen Ritzel eingreift, und einem gemeinsamen Hohlrad aufgebaut, das mit dem großdurchmessrigen Ritzel kämmend eingreift. Der Mehrfachplanetengetriebesatz zum Schalten ist mit einem gemeinsamen Träger, der drehbar ein langes Ritzel und ein Ritzel stützt, die kämmend miteinander eingreifen, einem dritten Sonnenrad, das mit dem langen Ritzel kämmend eingreift, einem vierten Sonnenrad, das mit dem Ritzel kämmend eingreift, und einem gemeinsamen Hohlrad aufgebaut, das mit dem langen Ritzel kämmend eingreift.
Das zweite Sonnenrad des Mehrfachplanetengetriebesatzes zur Beschleunigung/Verzögerung ist fixiert und der gemeinsame Träger ist direkt mit der Eingangswelle gekoppelt. Das dritte Sonnenrad des Mehrfachplanetengetriebesatzes zum Schalten kann mit dem ersten Sonnenrad des Mehrfachplanetengetriebesatzes zur Beschleunigung/Verzögerung über die dritte und fünfte Kupplung gekoppelt werden und kann über die erste Bremse fixiert werden. Das vierte Sonnenrad kann mit dem ersten Sonnenrad des Mehrfachplanetengetriebesatzes zur Beschleunigung/Verzögerung über die erste und fünfte Kupplung gekoppelt werden und kann mit dem gemeinsamen Hohlrad über die erste und vierte Kupplung gekoppelt werden. Der gemeinsame Träger des Mehrfachplanetengetriebesatzes zum Schalten kann mit der Eingangswelle über die zweite Kupplung gekoppelt werden und kann über die zweite Bremse fixiert werden. Das gemeinsame Hohlrad des Mehrfachplanetengetriebesatzes zum Schalten ist direkt mit der Ausgangswelle gekoppelt.
Weitere Automatikgetriebe sind in den Patentdokumenten 2 und 3 gezeigt.

[Patentdokument 1] Japanische Offenlegungsschrift JP 2005-061 436 A (Seiten 12 und 13, 1)
[Patentdokument 2] JP 2006-194 435 A
[Patentdokument 3] JP 2005-098 432 A

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
In den vergangenen Jahren gab es zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und der Leistungsübertragungsfähigkeit oder zum Erhalten von Übersetzungsverhältnissen, die die Bedürfnisse der Fahrer erfüllen, den Bedarf zur Erhöhung der Anzahl der Schaltstufen eines Automatikgetriebes. Das Automatikgetriebe, das in dem Patentdokument 1 offenbart ist, beabsichtigt solche Anforderungen zu erfüllen und kann Übersetzungsverhältnisse von zwölf Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen erhalten. Jedoch ist es bei dem Automatikgetriebe, das in dem Patentdokument 1 offenbart ist, wenn ein Schalten zu einer benachbarten Schaltstufe vorgenommen wird, erforderlich, gleichzeitig zwei Elemente von der Vielzahl von Kupplungen und Bremsen von eingerückten Zuständen zu ausgerückten Zuständen umzuschalten und zwei Elemente von ausgerückten Zuständen zu eingerückten Zuständen umzuschalten. Somit wird die Getriebesteuerung kompliziert und kann ein Stoß erzeugt werden, wenn eine Zeitabstimmung der Umschaltung sich verschiebt.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um solche Bedürfnisse zu erfüllen, und stellt ein Automatikgetriebe zur Verfügung, das einen einfachen Aufbau hat und das geeignet separate zwölf Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge durch eine einfache Schaltsteuerung erzielen kann, indem einfach ein Element von einer Vielzahl von Kupplungen und Bremsen von einem eingerückten Zustand zu einem ausgerückten Zustand umgeschaltet wird und gleichzeitig ein anderes Element von einem ausgerückten Zustand zu einem eingerückten Zustand umgeschaltet wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Probleme sind die strukturellen Charakteristiken der Erfindung gemäß Anspruch 1 derart, dass diese folgendes aufweist: eine Eingangswelle; eine Beschleunigungs-/Verzögerungsausgangseinheit, die mit der Eingangswelle gekoppelt ist und ein zweites Element hat, das selektiv eine verzögerte Drehung oder eine beschleunigte Drehung zum Verzögern oder Beschleunigen einer Drehung der Eingangswelle abgibt, und ein drittes Element, das dieselbe Anzahl von Umdrehungen wie die Eingangswelle abgibt; einen Mehrfachplantetengetriebesatz zum Schalten mit einem fünften, einem sechsten, einem siebten und einem achten Element entsprechend in der Reihenfolge der Anordnung jeweils für vier Elemente, die sequenziell an Intervallen entsprechend den Übersetzungsverhältnissen an einem Drehzahldiagramm angeordnet sind; eine erste Kupplung, die das zweite Element und das achte Element selektiv koppelt; eine zweite Kupplung, die die Eingangswelle und das sechste Element selektiv koppelt; eine dritte Kupplung, die das zweite Element und das fünfte Element selektiv koppelt; und eine vierte Kupplung, die das dritte Element und das fünfte Element selektiv koppelt; eine erste Bremse, die das fünfte Element selektiv fixiert; eine zweite Bremse, die das sechste Element selektiv fixiert; und eine Ausgangswelle, die direkt mit dem siebten Element gekoppelt ist.
Erfindungsgemäß ist die Beschleunigungs- /Verzögerungsausgangseinheit ein Mehrfachplanetengetriebesatz zur Beschleunigung/Verzögerung.
Erfindungsgemäß ist der Mehrfachplanetengetriebesatz zur Beschleunigung/Verzögerung mit einem gemeinsamen Träger, der drehbar ein langes Ritzel und ein Ritzel stützt, die miteinander kämmend eingreifen, einem gemeinsamen Sonnenrad, das mit dem langen Ritzel kämmend eingreift, einem ersten Hohlrad, das mit dem langen Ritzel kämmend eingreift und einem zweiten Hohlrad aufgebaut, das mit dem Ritzel kämmend eingreift, wobei das zweite Hohlrad das zweite Element ist, der gemeinsame Träger das dritte Element ist und direkt mit der Eingangswelle gekoppelt ist, das gemeinsame Sonnenrad über eine vierte Bremse fixierbar ist und das erste Hohlrad über eine dritte Bremse fixierbar ist.
Erfindungsgemäß hat der Planetengetriebesatz zum Schalten ein Einzelritzelplanetengetriebe und ein Doppelritzelplanetengetriebe, wobei ein dritter Träger des Einzelritzelplanetengetriebes und ein vierter Träger des Doppelritzelplanetengetriebes direkt zum Ausbilden des sechsten Elements gekoppelt sind, ein drittes Hohlrad des Einzelritzelplanetengetriebes und ein viertes Sonnenrad des Doppelritzelplanetengetriebes direkt zum Ausbilden des achten Elements gekoppelt sind, ein drittes Sonnenrad des Einzelritzelplanetengetriebes das fünfte Element ausbildet und ein viertes Hohlrad des Doppelritzelplanetengetriebes das siebte Element ausbildet.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Bei der Erfindung gemäß Anspruch 1, die aufgebaut ist, wie vorstehend angegeben ist, wird das fünfte Element des Mehrfachplanetengetriebesatzes zum Schalten selektiv mit dem zweiten Element der Verzögerungsausgangseinheit über die dritte Kupplung gekoppelt, selektiv mit dem dritten Element über die vierte Kupplung gekoppelt und selektiv über die erste Bremse fixiert. Das sechste Element wird selektiv mit der Eingangswelle über die zweite Kupplung gekoppelt und wird selektiv über die zweite Bremse fixiert. Das siebte Element wird direkt mit der Ausgangswelle gekoppelt und das achte Element wird selektiv durch das zweite Element über die erste Kupplung gekoppelt.
Wenn ferner das Schalten zwischen benachbarten Schaltstufen durchgeführt wird, ist es lediglich erforderlich, ein Element von der Vielzahl von Kupplungen und Bremsen von einem eingerückten Zustand zu einem ausgerückten Zustand und ein anderes Element von einem ausgerückten Zustand zu einem eingerückten Zustand umzuschalten, und daher wird die Umschaltsteuerung einfach und kann der Schaltvorgang problemlos und zuverlässig durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß kann, da die Beschleunigungs-/Verzögerungsausgangseinheit der Mehrfachplanetengetriebesatz zur Beschleunigung/Verzögerung ist, ein Automatikgetriebe mit zwölf Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen zur Verfügung gestellt werden, das einen einfachen Aufbau hat und dessen Abmessung verringert werden kann.
Erfindungsgemäß ist der Mehrfachplanetengetriebesatz zur Verzögerung/Beschleunigung mit einem gemeinsamen Träger, der ein langes Ritzel und ein Ritzel drehbar stützt, die miteinander kämmend eingreifen, einem gemeinsamen Sonnenrad, das mit dem langen Ritzel kämmend eingreift, einem ersten Hohlrad, das mit dem langen Ritzel kämmend eingreift, und einem zweiten Hohlrad das mit dem Ritzel kämmend eingreift, versehen, wobei das gemeinsame Sonnenrad selektiv durch eine vierte Bremse fixiert wird und das erste Hohlrad selektiv durch eine dritte Bremse fixierbar ist. Demgemäß kann das Automatikgetriebe mit zwölf Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen sehr kompakt aufgebaut werden und können dadurch das Gewicht und die Kosten verringert werden.
Erfindungsgemäß hat der Mehrfachplanetengetriebesatz zum Schalten ein Einzelritzelplanetengetriebe und ein Doppelritzelplanetengetriebe, sind ein dritter Träger des Einzelritzelplanetengetriebes und ein vierter Träger des Doppelritzelplantetengetriebes direkt gekoppelt und sind ein drittes Hohlrad und ein viertes Sonnenrad direkt gekoppelt. Ein drittes Sonnenrad wird selektiv mit dem zweiten Element der Verzögerungsausgangseinheit über die dritte Kupplung gekoppelt, wird selektiv mit dem dritten Element über die vierte Kupplung gekoppelt und selektiv über die erste Bremse fixiert. Der gemeinsame Träger wird selektiv mit der Eingangswelle über die zweite Kupplung gekoppelt und selektiv über die zweite Bremse fixiert. Ein gemeinsames Hohlrad ist direkt mit der Ausgangswelle gekoppelt. Das dritte Hohlrad und das vierte Sonnenrad die miteinander direkt gekoppelt sind, werden selektiv mit dem zweiten Element über die erste Kupplung gekoppelt.
Erfindungsgemäß kann ein Automatikgetriebe mit Übersetzungsverhältnissen von zwölf Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen erhalten werden, das einfach, klein und mit einem verringerten Gewicht versehen ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Prinzipdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 zeigt eine Betriebstabelle von Bremsen und Kupplungen mit entsprechenden Schaltstufen.
3 ist ein Drehzahldiagramm, das Rotationsverhältnisse von entsprechenden Elementen der Planetengetriebe mit entsprechenden Schaltstufen zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuereinheit zeigt.
BESTE WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird ein Automatikgetriebe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der Zeichnungen erklärt. Ein Automatikgetriebe 10, das in 1 gezeigt ist, wird zum Schalten der Ausgangsdrehung eines hydraulischen Drehmomentwandlers 11, der beispielsweise durch eine Kraftmaschine eines Automobils drehbar angetrieben wird, und zum Übertragen der Drehung auf Antriebsräder verwendet. Das Automatikgetriebe 10 ist mit einer Eingangswelle 14, einem Mehrfachplanetengetriebesatz zur Beschleunigung/Verzögerung 15 als Beschleunigungs-/Verzögerungsausgangseinheit, einem Mehrfachplanetengetriebesatz 16 zum Schalten, einer Ausgangswelle 17, einer ersten, einer zweiten, einer dritten, einer vierten Kupplung C-1, C-2, C-3, C-4, einer ersten, einer zweiten, einer dritten, einer vierten Bremse B-1, B-2, B-3, B-4 und einer Freilaufkupplung F-1 aufgebaut, die an einer gemeinsamen Achse 13 sequenziell innerhalb eines Getriebegehäuses 12 gestützt sind, das an einer Fahrzeugkarosserie eingebaut wird.
Der Mehrfachplanetengetriebesatz 15 zur Beschleunigung/Verzögerung ist mit einem gemeinsamen Träger C0C1, der drehbar ein langes Ritzel 20 und ein Ritzel 21 stützt, die miteinander kämmend eingreifen, einem gemeinsamen Sonnenrad S0S1, das mit einem langen Ritzel 20 kämmend eingreift, einem ersten Hohlrad R0 das mit dem langen Ritzel 20 kämmend eingreift, und einem zweiten Hohlrad R1 aufgebaut, das mit dem Ritzel 21 kämmend eingreift.
Der Mehrfachplanetengetriebesatz 16 zum Schalten hat ein Einzelritzelplanetengetriebe 26 und ein Doppelritzelplanetengetriebe 27, wobei ein dritter Träger C2, der ein Ritzel 24 des Einzelritzelplanetengetriebes 26 stützt, und ein vierter Träger C3, der Ritzel 25, 25, die miteinander kämmend eingreifen, des Doppelritzelplanentengetriebes 27 stützt, direkt gekoppelt sind, und wobei ein drittes Hohlrad R2 des Einzelritzelplanetengetriebes 26 und ein viertes Sonnenrad S3 des Doppelritzelplanetengetriebes 27 direkt gekoppelt sind.
Bei dem Mehrfachplanetengetriebesatz 15 zur Beschleunigung/Verzögerung kann das gemeinsame Sonnenrad S0S1 über die vierte Bremse fixiert werden und kann das erste Hohlrad R0 über die dritte Bremse fixiert werden. Der gemeinsame Träger C0C1 ist direkt mit der Eingangswelle 14 gekoppelt.
Ein drittes Sonnenrad S2 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten kann mit dem gemeinsamen Träger C0C1 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 15 zur Beschleunigung/Verzögerung über die vierte Kupplung C-4 gekoppelt werden, kann mit dem zweiten Hohlrad R1 über die dritte Kupplung C-3 gekoppelt werden und kann über die erste Bremse B-1 fixiert werden. Das dritte Hohlrad R2 und das vierte Sonnenrad S3, die direkt miteinander gekoppelt sind, können mit dem zweiten Hohlrad R1 über die erste Kupplung gekoppelt werden. Der dritte und der vierte Träger C2, C3, die direkt miteinander gekoppelt sind, können mit der Eingangswelle 14 über die zweite Kupplung C-2 gekoppelt werden, können über die zweite Bremse B-2 fixiert werden und werden mit einem Gehäuse 12 über die Freilaufkupplung F-1 gekoppelt, die parallel zu der zweiten Bremse B-2 angeordnet ist, so dass eine Rückwärtsdrehung verhindert wird. Das vierte Hohlrad R3 ist direkt mit der Ausgangswelle 17 gekoppelt.
Zusätzlich wird ein Pumpenlaufrad 28 des hydraulischen Drehmomentwandlers 11 durch die nicht gezeigte Kraftmaschine drehbar angetrieben, um Öl abzugeben, und nimmt ein Stator 29, der über eine Freilaufkupplung 23 an dem Gehäuse 12 gestützt ist, eine Reaktionskraft des Öls auf, um ein Drehmoment in einer Turbine 30 zu erzeugen. Die Eingangswelle 14 ist direkt mit der Turbine 30 gekoppelt. Das Bezugszeichen 31 bezeichnet eine Sperrkupplung, die das Koppeln des Pumpenlaufrads 28 und der Turbine 30 ermöglicht.
Das Automatikgetriebe 10, das aufgebaut ist, wie vorstehend angegeben ist, kann Schaltstufen mit zwölf Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen durch selektives Einrücken der ersten bis vierten Kupplungen C-1 bis C-4, selektives Einrücken der ersten bis vierten Bremsen B-1 bis B-4 und selektives Koppeln oder Fixieren der entsprechenden Elemente der Eingangswelle 14, der Ausgangswelle 17, des Mehrfachplanetengetriebesatzes 15 zur Beschleunigung/Verzögerung und des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten verwirklichen. In der Betriebstabelle von 2 zeigt jedes Symbol ein •, das zu den Feldern entsprechend der jeweiligen Schaltstufe der ersten bis vierten Kupplung C-1 bis C-4, der ersten bis vierten Bremse B-1 bis B-4 und der Freilaufkupplung F-1 hinzugefügt ist, einen eingerückten und gekoppelten Zustand im Fall einer Kupplung oder einem eingerückten und fixierten Zustand im Fall einer Bremse an. Jedes Symbol (•), das hinzugefügt ist, gibt einen Zustand an, das ein Öldruck zu einem hydraulischen Servo in Vorbereitung für einen Schaltvorgang zugeführt wird, so dass der Schaltvorgang problemlos durchgeführt wird, aber dass eine Funktion zum Übertragen der Antriebskraft nicht vorgenommen wird.
Jedes Symbol ▲, das in 2 hinzugefügt ist, gibt einen Zustand an, dass die Bremse eingerückt ist, wenn eine Kraftmaschinenbremsung in Anwendung ist.
Bei einem Einzelritzelplanetengetriebe 22, das mit einem gemeinsamen Sonnenrad S0S1, dem gemeinsamen Träger C0C1, der das lange Ritzel 20 und das Ritzel 21 stützt, und im ersten Hohlrad R0 aufgebaut ist, das mit einem ersten Sonnenrad S0 über das lange Ritzel 20 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 15 zur Beschleunigung/Verzögerung kämmend eingreift, und bei dem Einzelritzelplanetengetriebe 27 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten wird eine Beziehung der Drehzahl Ns des Sonnenrads, der Drehzahl Nc des Trägers, der Drehzahl Nr des Hohlrads mit dem Übersetzungsverhältnis λ des Einzelritzelplanetengetriebes durch die Gleichung (1) dargestellt.
Bei einem Doppelritzelplanetengetriebe 23, das mit dem gemeinsamen Sonnenrad S0S1, dem gemeinsamen Träger C0C1, der das lange Ritzel 20 und das Ritzel 21 stützt, und dem zweiten Hohlrad R1 aufgebaut ist, das mit dem gemeinsamen Sonnenrad S0S1 über das lange Ritzel 20 und das Ritzel 21 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 15 zur Beschleunigung/Verzögerung kämmend eingreift, und bei dem Doppelritzelplanetengetriebe 27 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten wird eine Beziehung der Drehzahl Ns des Sonnenrads, der Drehzahl Nc des Trägers, der Drehzahl Nr des Hohlrads mit dem Übersetzungsverhältnis λ des Doppelritzelplanetengetriebes durch die Gleichung (2) dargestellt und wird das Übersetzungsverhältnis für jede Schaltstufe des Automatikgetriebes 10 auf der Grundlage der Gleichungen (1), (2) berechnet.
Wenn die Anzahlen der Zähne der Sonnenräder S0, S2 der Einzelritzelplanetengetriebe 22, 26 Zs0, Zs2 betragen, die Anzahlen der Zähne der Hohlräder R0, R2 Zr0, Zr2 betragen, die Anzahlen der Zähne der Sonnenräder S1, S3 der Doppelritzelplanetengetriebe 23, 27 Zs1, Zs3 betragen und die Anzahlen der Zähne der Hohlräder R1, R3 Zr1, Zr3 betragen, sind die Übersetzungsverhältnisse der Einzelritzelplanetengetriebe 22, 26, der Doppelritzelplanetengetriebe 23, 27 λ0 = Zs0/Zr0, λ2 = Zs2/Zr2, λ1 = Zs2/Zr1 bzw. λ3 = Zs3/Zr3. Nr = (1 + λ) Nc – λNs (1) Nr = (1 – λ) Nc + λNs (2)
Wenn die erste bis vierte Kupplung C-1 bis C-4 selektiv eingerückt werden und die erste bis vierte Bremse B-1 bis B-4 selektiv eingerückt werden, werden die Drehzahlverhältnisse der entsprechenden Elemente der Mehrfachplanetengetriebesätze 15, 16 zur Beschleunigung/Verzögerung und zum Schalten durch Drehzahldiagramme dargestellt, die in 3 gezeigt sind. In den Drehzahldiagrammen sind entsprechende Elemente, die aus den Sonnenrädern, den Trägern, den Hohlrädern der Planetengetriebesätze gebildet werden, in der Richtung der horizontalen Achse mit Intervallen entsprechend den Übersetzungsverhältnissen angeordnet und werden die Drehzahlverhältnisse von diesen in der Richtung der vertikalen Achse entsprechend den jeweiligen Elementen aufgetragen. In 3 sind Drehzahldiagramme der Mehrfachplanetengetriebesätze 15, 16 zur Beschleunigung/Verzögerung und zum Schalten an der linken und rechten Seite angeordnet. Für den Mehrfachplanetengetriebesatz 15 zur Beschleunigung/Verzögerung sind Drehzahlverhältnisse des gemeinsamen Sonnenrads S0S1, des zweiten Hohlrads R1, des gemeinsamen Trägers C0C1 und des ersten Hohlrads R0 an entsprechenden vertikalen Linien dargestellt, denen S0S1, R1, C0C1 bzw. R0 hinzugefügt sind. Für den Mehrfachplanetengetriebesatz 16 zum Schalten sind Drehzahlverhältnisse des dritten Sonnenrads S2, des dritten, vierten Trägers C2C3, die miteinander direkt gekoppelt sind, des vierten Hohlrads R3 und des dritten Hohlrads und des vierten Sonnenrads R2S3 die direkt miteinander gekoppelt sind, an entsprechenden vertikalen Linien dargestellt, denen S2, C2C3, R3 bzw. R2S2 hinzugefügt werden.
Für das Einzelritzelplanetengetriebe 22 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 15 zur Beschleunigung/Verzögerung wird ein Intervall zwischen der vertikalen Linie des gemeinsamen Sonnenrads S0S1 und der vertikalen Linie des gemeinsamen Trägers C0C1 als 1 angenommen und ist die vertikale Linie des ersten Hohlrads R0 von der vertikalen Linie des gemeinsamen Trägers C0C1 um das Übersetzungsverhältnis λ0 an der entgegengesetzten Seite der vertikalen Linie des gemeinsamen Sonnensrads S0S1 getrennt angeordnet. Für das Verzögerungsdoppelritzelplanetengetriebe 23 wird ein Intervall zwischen der vertikalen Linie des gemeinsamen Sonnenrads S0S1 und der vertikalen Linie des gemeinsamen Trägers C0C1 als 1 angenommen und ist die vertikale Linie des zweiten Hohlrads R1 von der vertikalen Linie des gemeinsamen Trägers C0C1 um das Übersetzungsverhältnis λ1 an derselben Seite wie die vertikale Linie des gemeinsamen Sonnenrads S0S1 getrennt angeordnet.
Bei dem Mehrfachplanetengetriebesatze 15 zur Beschleunigung/Verzögerung bilden das gemeinsame Sonnenrad S0S1, das zweite Hohlrad R1, der gemeinsame Träger C0C1 und das erste Hohlrad R0 als vier Elemente, die sequenziell an Intervallen entsprechend den Übersetzungsverhältnissen in Drehzahldiagrammen angeordnet sind, ein erstes, ein zweites, ein drittes bzw. ein viertes Element in der Reihenfolge der Anordnung.
Es ist klar aus den Drehzahldiagrammen, dass, wenn die vierte, dritte Bremse B-4, B-3 selektiv eingerückt werden, der Mehrfachplanetengetriebesatz 15 zur Beschleunigung/Verzögerung verzögert oder beschleunigt und die Drehung der Eingangswelle 14 von dem zweiten Hohlrad R1 als zweites Element abgibt und dieselbe Anzahl von Umdrehungen wie die Eingangswelle 14 von dem dritten, vierten Träger C0C1 als drittes Element abgibt, die direkt miteinander gekoppelt sind. Somit bildet der Mehrfachplanetengetriebesatz 15 zur Beschleunigung/Verzögerung eine Beschleunigungs-/Verzögerungsausgangseinheit 33 mit dem zweiten Element, das mit der Eingangswelle 14 gekoppelt ist und die Drehung der Eingangswelle 14 verzögert oder beschleunigt und abgibt, und dem dritten Element, das sich mit derselben Anzahl von Umdrehungen wie die Eingangswelle 14 dreht.
Für das Einzelritzelplanetengetriebe 26 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten wird ein Intervall zwischen der vertikalen Linie des dritten Sonnenrads S2 und der vertikalen Linie des dritten, vierten Trägers C2C3 als 1 angenommen, und ist die vertikale Linie des dritten Hohlrads und des vierten Sonnenrads R2S3 von der vertikalen Linie des dritten, vierten Trägers C2C3 um das Übersetzungsverhältnis λ2 an der entgegengesetzten Seite der vertikalen Linie des dritten Sonnenrads S2 getrennt angeordnet. Für das Doppelritzelplanetengetriebe 27 wird ein Intervall der vertikalen Linie des vierten Sonnenrads S3 und der vertikalen Linie des dritten, vierten Trägers C2C3 als 1 angenommen und ist die vertikale Linie des viertel Hohlrads R3 von der vertikalen Linie des dritten, vierten Trägers C2C3 um das Übersetzungsverhältnis λ3 an derselben Seite wie die vertikale Linie des dritten Hohlrads und des vierten Sonnenrads R2S3 getrennt angeordnet.
Bei dem Mehrfachplanetengetriebesatz 16 zum Schalten bilden das dritte Sonnenrad S2, der dritte, vierte Träger C2C3, die direkt miteinander gekoppelt sind, das vierte Hohlrad R3 und das dritte Hohlrad und das vierte Sonnenrad R2S3, die direkt miteinander gekoppelt sind, die vier Elemente sind, die sequenziell an Intervallen entsprechend der Übersetzungsverhältnissen in den Drehzahldiagrammen angeordnet sind, ein fünftes, ein sechstes, ein siebtes bzw. ein achtes Element in der Reihenfolge der Anordnung aus.
In den Drehzahldiagrammen sind C-1 bis C-4, B-1 bis B-4, F-1 an den Punkten aufgetragen, an denen die erste bis vierte Kupplung C-1 bis C-4, die erste bis vierte Bremse B-1 bis B-4 und die Freilaufkupplung F-1 selektiv betätig werden.
Eine Steuereinheit für das Automatikgetriebe 10 wird auf der Grundlage des in 4 gezeigten Blockdiagramms erklärt. Eine Steuereinheit 35 mit einer CPU, in die entsprechende Erfassungssignale von einem Kraftmaschinendrehzahlsensor 36, der die Drehzahl Ne an der Seite der Kraftmaschine des Drehmomentwandlers 11 erfasst, auf den die Drehung der Kraftmaschine übertragen wird, einem Eingangsdrehzahlsensor 37, der die Drehzahl Ni der Eingangswelle 14 erfasst, einem Ausgangsdrehzahlsensor 38, der die Drehzahl Nv der Ausgangswelle 17 erfasst, einem Bereichspositionssensor 39, der Erfassungssignale D, N, R überträgt, wenn der Schalthebel auf einen Fahrbereich D, einen neutralen Bereich N, einen Rückwärtsbereich R geschaltet wird, einem Drosselöffnungsdrahtsensor 40, der den Betrag Ss erfasst, mit dem der Beschleuniger niedergedrückt wird, und/oder Ähnliches eingegeben werden, die eine optimale Schaltstufe auf der Grundlage dieser Erfassungssignale auswählt und einen Steuerstrom an entsprechende hydraulische Servoeinheiten 41 abgibt, die die entsprechenden Kupplungen und Bremsen betätigen, um selektiv die erste bis vierte Kupplung C-1 bis C-4, die erste bis vierte Bremse B-1 bis B-4 einzurücken, wie in der Betriebstabelle von 2 gezeigt ist, um dadurch die zwölf Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge zu erzielen.
Der erste Gang (1.) wird durch ein Einrücken der ersten Kupplung C-1 und der vierten Bremse B-4 durch die Steuereinheit 35 und ein automatisches Einrücken der Freilaufkupplung F-1 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 15 zur Beschleunigung/Verzögerung übertragen und das gemeinsame Sonnenrad S0S1 wird über die vierte Bremse B-4 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer verzögerten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird in das dritte Hohlrad und das vierte Sonnenrad R2S3 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten, die direkt miteinander gekoppelt sind, über die erste Kupplung C-1 eingeleitet und der dritte, vierte Träger C2C3, die direkt miteinander gekoppelt sind, werden blockiert, so dass sie sich durch die Freilaufkupplung F-1 nicht rückwärts drehen und eine Reaktionskraft aufnehmen. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Verzögern der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des ersten Gangs gedreht.
Wenn eine Kraftmaschinenbremsung auf einer bergab verlaufenden Fahrbahn in Anwendung ist, wird die Drehzahl, die von den Antriebsrädern auf den dritten, vierten Träger C2C3 über das vierte Hohlrad R3 übertragen wird, größer als die Drehzahl, die von der Seite der Kraftmaschine übertragen wird, und wird die Richtung der Reaktionskraft, die an dem dritten, vierten Träger C2C3 wirkt, umgekehrt. Wenn demgemäß die Kraftmaschinenbremsung in Anwendung ist, wie durch ▲ in 2 gezeigt ist, wird der dritte, vierte Träger C2C3 durch einen Eingriff der zweiten Bremse B-2 fixiert.
Der zweite Gang (2.) wird durch ein Einrücken der ersten Kupplung C-1 und der ersten, vierten Bremse B-1, B-4 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das gemeinsame Sonnenrad S0S1 ist über die vierte Bremse B-4 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer verzögerten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird in das dritte Hohlrad und das vierte Sonnenrad R2S3 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten über die erste Kupplung C-1 eingeleitet und das vierte Sonnenrad S3 wird über die erste Bremse B-1 fixiert. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Verzögern der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des zweiten Gangs gedreht.
Der dritte Gang (3.) wird durch ein Einrücken der ersten, dritten Kupplung C-1, C-3 und der vierten Bremse B-4 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das gemeinsame Sonnenrad S0S1 wird über die vierte Bremse B-4 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer verzögerten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird in das dritte Hohlrad und das vierte Sonnenrad R2S3 und das dritte Sonnenrad S2 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten, die direkt mit einander gekoppelt sind, über die erste, dritte Kupplung C-1, C-3 eingeleitet. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Verzögern der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des dritten Gangs gedreht.
Der vierte Gang (4.) wird durch ein Einrücken der ersten, vierten Kupplung C-1, C-4 und der vierten Bremse B-4 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das gemeinsame Sonnenrad S0S1 wird über die vierte Bremse B-4 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer verzögerten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird auf das dritte Hohlrad und das vierte Sonnenrad R2S3 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten über die erste Kupplung C-1 übertragen und die Drehung des gemeinsamen Trägers C0C1 wird auch das dritte Sonnenrad S2 über die vierte Kupplung C-4 übertragen. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Verzögern der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des vierten Gangs gedreht.
Der fünfte Gang (5.) wird durch ein Einrücken der ersten, zweiten Kupplung C-1, C-2 und der vierten Bremse B-4 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das gemeinsame Sonnenrad S0S1 wird über die vierte Bremse B-4 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer verzögerten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird auf das dritte Hohlrad und das vierte Sonnenrad R2S3 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten über die erste Kupplung C-1 übertragen und die Drehung der Eingangswelle 14 wird auf den dritten, vierten Träger C2, C3 über die zweite Kupplung C-2 übertragen. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch verzögern der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des fünften Gangs gedreht.
Der sechste Gang (6.) wird durch ein Einrücken der zweiten, vierten Kupplung C-2, C-4 und der vierten Bremse B-4 erzielt. Die Drehung des gemeinsamen Trägers C0C1, der direkt mit der Eingangswelle 14 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 15 zur Beschleunigung/Verzögerung gekoppelt ist, wird auf das dritte Sonnenrad S2 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten über die vierte Kupplung C-4 übertragen und die Drehung der Eingangswelle 14 wir auf den dritten, vierten Träger C2, C3 über die zweite Kupplung C-2 übertragen. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung mit derselben Drehzahl wie der Eingangswelle 14 gedreht. In diesem Fall führt die vierte Bremse B-4 einen Öldruck zu dem hydraulischen Servo zu, um das gemeinsame Sonnenrad S0S1 zu fixieren, aber führt die Funktion zum Übertragen der Antriebskraft nicht durch.
Der siebte Gang (7.) wird durch ein Einrücken der zweiten, dritten Kupplung C-2, C-3 und der vierten Bremse B-4 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das gemeinsame Sonnenrad S0S1 wird über die vierte Bremse B-4 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer verzögerten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird auf das dritte Sonnenrad S2 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten über die dritte Kupplung C-3 übertragen und die Drehung der Eingangswelle 14 wird auf den dritten, vierten Träger C2C3 über die zweite Kupplung C-2 übertragen. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Beschleunigen der Drehung der Eingangswelle mit dem Übersetzungsverhältnis des siebten Gangs gedreht.
Es gibt zwei Arten von achten Gängen, wobei einer durch ein Einrücken der zweiten Kupplung C-2 und der ersten Bremse B-1 und der vierten Bremse B-4 erzielt wird (achter Gang 1), und wobei einer durch ein Einrücken der zweiten Kupplung C-2 und der ersten Bremse B-1 und der dritten Bremse B-3 erzielt wird (achter Gang 2). Obwohl jedoch ein Öldruck zu dem hydraulischen Servo zugeführt wird, führen die dritte Bremse B-3 und die vierte Bremse B-4 beide die Funktion zum Übertragen der Antriebskraft nicht durch. Insbesondere wird das dritte Sonnenrad S2 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten über die erste Bremse B-1 fixiert und wird die Drehung der Eingangswelle 14 auf den dritten, vierten Träger C2C3 über die zweite Kupplung übertragen. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Beschleunigen der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des achten Gangs gedreht. Dabei ist der Grund, warum zwei Arten eines achten Gangs 1 und eines achten Gangs 2 eingerichtet sind, dass ein Schaltvorgang aufgrund des Haltens und Änderns von drei Reibungseingriffselementen zwischen dem siebten Gang und dem achten Gang und zwischen dem achten Gang und dem neunten Gang verhindert wird. Insbesondere wird der achte Gang 1 durch Einrücken der vierten Bremse B-4 gerade nach dem Hochschalten von dem siebten Gang zu dem achten Gang erzielt (gerade nach dem Abschluss des Ausrückens der dritten Kupplung C-3 und dem Einrücken der ersten Bremse B-1), oder gerade vor dem Herunterschalten von dem achten Gang zu dem siebten Gang erzielt (gerade vor dem Starten des Einrückens der dritten Kupplung C-3 und des Ausrückens der ersten Bremse B-1). Der achte Gang 2 wird als Schaltstufe eingerichtet, der durch Einrücken der dritten Bremse B-3 gerade vor dem Hochschalten von dem achten Gang zu dem neunten Gang erzielt wird (gerade vor dem Starten des Ausrückens der ersten Bremse B-1 und des Einrückens der ersten Kupplung C-1), oder gerade nach dem Herunterschalten von dem neunten Gang zu dem achten Gang erzielt wird (gerade nach dem Abschluss des Ausrückens der ersten Kupplung C-1 und des Einrückens der ersten Bremse B-1), wodurch das Halten und Ändern eines Schaltvorgangs von drei Reibungseingriffselementen zwischen dem siebten Gang und dem achten Gang und zwischen dem achten Gang und dem neunten Gang verhindert wird.
Der neunte Gang wird durch ein Einrücken der ersten, zweiten Kupplung C-1, C-2 und der dritten Bremse B-3 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 15 zur Beschleunigung/Verzögerung übertragen und das erste Hohlrad R0 wird über die dritte Bremse B-3 fixiert, wodurch die Drehung des zweiten Hohlrads R1 mit einer beschleunigten Drehzahl gedreht wird. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird über die erste Kupplung C-1 auf das dritte Hohlrad, vierte Sonnenrad R2S3 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten übertragen, die direkt gekoppelt sind, und die Drehung der Eingangswelle 14 wird auf den dritten, vierten Träger C2C3 über die zweite Kupplung übertragen. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Beschleunigen der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des neunten Gangs gedreht.
Der zehnte Gang wird durch ein Einrücken der ersten Kupplung C-1 und der ersten, dritten Bremse B-1, B-3 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das erste Hohlrad R0 wird über die dritte Bremse B-3 fixiert, wodurch das zweite Hohlrad R1 sich mit einer verzögerten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird über die erste Kupplung C-1 auf das dritte Hohlrad, vierte Sonnenrad R2S3 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten übertragen, die direkt gekoppelt sind, und das dritte Sonnenrad S2 wird über die erste Bremse B-1 fixiert. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Beschleunigen der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des zehnten Gangs gedreht. In diesem Fall führt die dritte Bremse B-3 einen Öldruck zu dem hydraulischen Servo zu, um das erste Hohlrad R0 zu fixieren, aber führt die Funktion zum Übertragen der Antriebskraft nicht durch.
Der elfte Gang wird durch ein Einrücken der ersten, vierten Kupplung C-1, C-4 und der dritten Bremse B-3 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das erste Hohlrad R0 wird über die dritte Bremse B-3 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer beschleunigten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird über die erste Kupplung C-1 auf das dritte Hohlrad, vierte Sonnenrad R2S3 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten übertragen, die direkt gekoppelt sind, und die Drehung des gemeinsamen Trägers C0C1, der direkt mit der Eingangswelle 14 gekoppelt ist, wird auf das dritte Sonnenrad S2 über die vierte Kupplung C-4 übertragen. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Beschleunigen der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des elften Gangs gedreht.
Der zwölfte Gang wird durch ein Einrücken der ersten, dritten Kupplung C-1, C-3 und der dritten Bremse B-3 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das erste Hohlrad R0 wird über die dritte Bremse B-3 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer beschleunigten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird über die erste, dritte Kupplung C-1, C-3 auf das dritte Hohlrad, vierte Sonnenrad R2S3 und das dritte Sonnenrad S2 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten übertragen, die direkt gekoppelt sind. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Vorwärtsrichtung durch Beschleunigen der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des zwölften Gangs gedreht.
Der erste Rückwärtsgang (Rev1) wird durch ein Einrücken der dritten Kupplung C-3 und der zweiten, vierten Bremse B-2, B-4 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das gemeinsame Sonnenrad S0S1 wird über die vierte Bremse B-4 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer verzögerten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird auf das dritte Sonnenrad S3 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten über die dritte Kupplung C-3 übertragen und der dritte, vierte Träger C2C3 sind über die zweite Bremse B-2 fixiert. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Rückwärtsrichtung durch Verzögern der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des ersten Rückwärtsgangs gedreht.
Der zweite Rückwärtsgang (Rev2) wird durch ein Einrücken der vierten Kupplung C-4 und der zweiten Bremse B-2 erzielt. Die Drehung des gemeinsamen Trägers C0C1, der direkt mit der Eingangswelle 14 gekoppelt ist, wird auf das dritte Sonnenrad S2 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten über die vierte Kupplung C-4 übertragen und der dritte, vierte Träger C2C3 sind über die zweite Bremse B-2 fixiert. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Rückwärtsrichtung durch Verzögern der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des zweiten Rückwärtsgangs gedreht.
Der dritte Rückwärtsgang (Rev3) wird durch ein Einrücken der dritten Kupplung C-3 und der zweiten, dritten Bremse B-2, B-3 erzielt. Die Drehung der Eingangswelle 14 wird direkt auf den gemeinsamen Träger C0C1 übertragen und das erste Hohlrad R0 wird über die dritte Bremse B-3 fixiert, wodurch sich das zweite Hohlrad R1 mit einer beschleunigten Drehzahl dreht. Die Drehung des zweiten Hohlrads R1 wird auf das dritte Sonnenrad S2 des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten über die dritte Kupplung C-3 übertragen, und der dritte, vierte Träger C2C3 sind über die zweite Bremse B-2 fixiert. Somit werden das vierte Hohlrad R3 und weitergehend die Ausgangswelle 17 in einer Rückwärtsrichtung durch Verzögern der Drehung der Eingangswelle 14 mit dem Übersetzungsverhältnis des dritten Rückwärtsgangs gedreht.
Mit den entsprechenden Übersetzungsverhältnissen λ1, λ2, λ3, λ4 (die Anzahl der Zähne des Sonnenrads/die Anzahl der Zähne des Hohlrads) der Einzelritzelplanetengetriebe 22, 26 und der Doppelritzelplanetengetriebe 23, 27 der Mehrfachplanetengetriebesätze 15, 16 zur Beschleunigung/Verzögerung und zum Schalten, die auf λ0 = 0,5, λ1 = 0,45, λ2 = 0,55, λ3 = 0,375 beispielhaft eingestellt sind, ergibt eine Berechnung der Übersetzungsverhältnisse der entsprechenden Schaltstufen auf der Grundlage von Gleichungen (1), (2), dass die Rotationsverhältnisse der Eingangswelle 14 zu der Ausgangswelle 17 mit den entsprechenden Schaltstufen, nämlich die Übersetzungsverhältnisse geeignete Werte werden, nämlich 4,848 für den ersten Gang, 2,336 für den zweiten Gang, 1,818 für den dritten Gang, 1,539 für den vierten Gang, 1,203 für den fünften Gang, 1,000 für den sechsten Gang, 0,915 für den siebten Gang, 0,829 für den achten Gang, 0,748 für den neunten Gang, 0,676 für den zehnten Gang, 0,588 für den elften Gang, 0,526 für den zwölften Gang, 5,510 für den ersten Rückwärtsgang, 3,030 für den zweiten Rückwärtsgang, 1,595 für den dritten Rückwärtsgang. Dann sind die Stufen zwischen den entsprechenden Übersetzungsverhältnissen 2,075 zwischen dem ersten und dem zweiten Gang, 1,285 zwischen dem zweiten und dem dritten Gang, 1,181 zwischen dem dritten und dem vierten Gang, 1,279 zwischen dem vierten und dem fünften Gang, 1,203 zwischen dem fünften und dem sechsten Gang, 1.093 zwischen dem sechsten und dem siebten Gang, 1,104 zwischen dem siebten und dem achten Gang, 1,109 zwischen dem achten und dem neunten Gang, 1,106 zwischen dem neunten und dem zehnten Gang, 1,150 zwischen dem zehnten und dem elften Gang, 1,117 zwischen dem elften und dem zwölften Gang und verringern sich die Übersetzungsverhältnisse mit geeigneten Verhältnissen zwischen den entsprechenden Schaltstufen. Mit dem Automatikgetriebe gemäß diesem Ausführungsbeispiel können die Übersetzungsverhältnisse von zwölf Vorwärtsgängen und drei Rückwärtsgängen erhalten werden, die geeignet getrennt sind.
Wie vorstehend beschrieben ist, werden die Übersetzungsverhältnisse λ2, λ3 auf geeignete Werte, wie zum Beispiel λ2 = 0.55, λ3 = 0.375 bei dem Mehrfachplanetengetriebesatz 16 zum Schalten eingerichtet, der das Einzelritzelplanetengetriebe 26 und das Doppelritzelplanetengetriebe 27 hat, wobei der dritte Träger C2, der das Ritzel 24 des Einzelritzelplanetengetriebes 26 stützt, und der vierte Träger C3 der die Ritzel 25, 25 des Doppelritzelplanetengetriebes 27 stützt, die miteinander kämmend eingreifen, direkt gekoppelt sind, und wobei das dritte Hohlrad R2 des Einzelritzelplanetengetriebes 26 und das vierte Sonnenrad S3 des Doppelritzelplanetengetriebes 27 direkt gekoppelt sind. Daher ermöglichten der Aufbau und die Übersetzungsverhältnisse des Planetengetriebesatzes 16 zum Schalten gemeinsam, entsprechend der Intervalle zwischen der vertikalen Linie des dritten Sonnenrads S2, der vertikalen Linie des dritten, vierten Trägers C2C3, die direkt miteinander gekoppelt sind, der vertikalen Linie des vierten Hohlrads R3, der vertikalen Linie des dritten Hohlrads und des vierten Sonnenrads R2S3, die direkt miteinander gekoppelt sind, in den Drehzahldiagrammen geeignet zu trennen. Wenn die Übersetzungsverhältnisse λ2, λ3 auf Werte in der Umgebungsform λ2 = 0.55 bzw. λ3 = 0.375 eingestellt werden, können gemeinsam mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau des Mehrfachplanetengetriebesatzes 16 zum Schalten die Intervalle zwischen den entsprechenden vertikalen Linien auf geeignete Intervalle eingestellt werden, um die zwölf Vorwärtsgänge und die drei Rückwärtsgänge zu verwirklichen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Das Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung ist geeignet zur Verwendung als Automatikgetriebe, das mit einer Vielzahl von Schaltstufen einer Eingangswelle, die durch einen Motor eines Automobils oder Ähnlichem drehbar betrieben wird, durch Einrücken/Ausrücken von mehreren Kupplungen und Bremsen schaltet und die Drehung an einer Ausgangswelle abgibt.
Bezugszeichenliste

10: Automatikgetriebe
11: Hydraulischer Drehmomentwandler
12: Getriebegehäuse
13: Gemeinsame Achse
14: Eingangswelle
15: Mehrfachplanetengetriebesatz zur Beschleunigung/Verzögerung
16: Mehrfachplanetengetriebesatz zum Schalten
17: Ausgangswelle
20: Langes Ritzel
21, 24, 25: Ritzel
22, 26: Einzelritzelplanetengetriebe
23, 27: Doppelritzelplanetengetriebe
28: Pumpenlaufrad
29: Stator
30: Turbine
33: Beschleunigungs-/Verzögerungsausgangseinheit
35: Steuereinheit
41: Hydraulische Servoeinheit

Claims

Automatisch schaltbares Getriebe (10) mit einer Eingangswelle (14); einem ersten zusammengesetzten Planetengetriebe (15) mit einem gemeinsamen Sonnenrad (S0S1), das mit einem langen Ritzel (20) kämmend eingreift, einem zweiten Hohlrad (R1), das mit einem Ritzel (21) kämmend eingreift, einem gemeinsamen Träger (C0C1), der das lange Ritzel (20) und das Ritzel (21), die miteinander kämmend eingreifen, drehbar stützt, und einem ersten Hohlrad (R0), das mit dem langen Ritzel (20) kämmend eingreift, wobei der gemeinsame Träger (C0C1) direkt mit der Eingangswelle (14) gekoppelt ist, sowie einer vierten Bremse (B-4), die das gemeinsame Sonnenrad (S0S1) selektiv fixiert, und einer dritten Bremse (B-3), die das erste Hohlrad (R0) selektiv fixiert, wobei das zweite Hohlrad (R1) selektiv eine verzögerte Drehung oder eine beschleunigte Drehung einer sich verzögernden oder beschleunigenden Drehung der Eingangswelle (14) abgibt, indem es selektiv die vierte Bremse (B-4) oder die dritte Bremse (B-3) einrückt; einem zweiten zusammengesetzten Planetengetriebe (16) mit einem fünften (S2), sechsten (C2C3), siebten (R3) und achten (R2S3) Element; ferner mit einer ersten Kupplung (C-1), die das zweite Hohlrad (R1) und das achte Element (R2S3) selektiv koppelt; einer zweiten Kupplung (C-2), die die Eingangswelle (14) und das sechste Element (C2C3) selektiv koppelt; einer dritten Kupplung (C-3), die das zweite Hohlrad (R1) und das fünfte Element (S2) selektiv koppelt; einer vierten Kupplung (C-4), die den gemeinsamen Träger (C0C1) und das fünfte Element (S2) selektiv koppelt; einer ersten Bremse (B-1), die das fünfte Element (S2) selektiv fixiert; einer zweiten Bremse (B-2), die das sechste Element (C2C3) selektiv fixiert; und einer Ausgangswelle (17), die direkt mit dem siebten Element (R3) gekoppelt ist, wobei das zweite zusammengesetzte Planetengetriebe (16) ein Einzelritzelplanetengetriebe (26) und ein Doppelritzelplanetengetriebe (27) hat, wobei ein Träger (C2) des Einzelritzelplanetengetriebes (26) und ein Träger (C3) des Doppelritzelplanetengetriebes (27) direkt gekoppelt sind, um das sechste Element (C2C3) auszubilden, wobei ein Hohlrad (R2) des Einzelritzelplanetengetriebes (26) und ein Sonnenrad (S3) des Doppelritzelplanetengetriebes (27) direkt gekoppelt sind, um das achte Element (R2S3) auszubilden, wobei ein Sonnenrad (S2) des Einzelritzelplanetengetriebes (26) das fünfte Element (S2) ausbildet und ein Hohlrad (R3) des Doppelritzelplanetengetriebes (27) das siebte Element (R3) ausbildet.