DE112014000617T5 - Automatikgetriebe - Google Patents

Abstract

Ein Automatikgetriebe (11) umfasst Planetengetriebemechanismen (PM1 bis PM4), die jeweils ein Sonnenrad (S1 bis S4), einen Träger (CR1 bis CR4) und einen Zahnkranz (R1 bis R4) aufweisen. Das erste Sonnenrad (S1) und zweite Sonnenrad (S2) sind miteinander gekoppelt, der erste Zahnkranz (R1) und der vierte Träger (CR4) sind miteinander gekoppelt, der zweite Träger (CR2) und der dritte Zahnkranz (R3) sind miteinander gekoppelt, und das dritte Sonnenrad (S3) und vierte Sonnenrad (S4) sind miteinander gekoppelt, indem Kopplungselemente (31 bis 34) verwendet werden. Das Automatikgetriebe (11) umfasst des Weiteren: Kupplungen (C1 bis C4), die in der Lage sind, das vierte Sonnenrad (S4) mit dem vierten Träger (CR4) in Eingriff zu bringen, den ersten Träger (CR1) mit dem dritten Träger (CR3) in Eingriff zu bringen, den zweiten Zahnkranz (R2) mit dem dritten Träger (CR3) in Eingriff zu bringen und das vierte Kopplungselement (34) mit dem zweiten Zahnkranz (R2) in Eingriff zu bringen; eine erste Bremse (B1), die in der Lage ist, das erste Kopplungselement (31) mit einem Automatikgetriebegehäuse (17) in Eingriff zu bringen; und eine zweite Bremse (B2), die in der Lage ist, den vierten Zahnkranz (R4) mit dem Automatikgetriebegehäuse (17) in Eingriff zu bringen.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Technik bezieht sich auf Automatikgetriebe, die eine Kraft wandelt, die auf ein Eingangselement aufgebracht wird, und die die gewandelte Kraft an ein Abtriebselement abgeben.
• STAND DER TECHNIK
• In den letzten Jahren sind zur Verbesserung der Kraftstoffausnutzung und des Beschleunigungsverhaltens von Fahrzeugen Mehrgang-Automatikgetriebe als gestufte Automatikgetriebe entwickelt worden, die in den Fahrzeugen eingebaut sind. Ein Automatikgetriebe, das zwölf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang erzielt, indem vier Planetengetriebemechanismen und sechs Eingriffselemente verwendet werden, die aus drei Kupplungen und drei Bremsen bestehen, wird als ein solches gestuftes Automatikgetriebe herkömmlicherweise vorgeschlagen (siehe Patentdokument 1).
• [Dokument aus der verwandten Technik]
• [Patentdokument]
• [Patentschrift 1] US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2010/0144486 (US 2010/014486)
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• [Problem, das durch die Erfindung zu lösen ist]
• Im Allgemeinen gilt, dass, je größer die Anzahl von Schaltgängen ist, desto breiter die Verhältnisspreizung (der Gangverhältnisbereich; nachstehend einfach nur als „Spreizung“ bezeichnet) solcher Automatikgetriebe ist, was es möglich macht, in eine optimale Getriebestufe zu schalten.
• Planetengetriebemechanismen umfassen Einzelritzel-Planetengetriebemechanismen und Doppelritzel-Planetengetriebemechanismen. Im Vergleich zu den Doppelritzel-Planetengetriebemechanismen, bei denen zwei Ritzelzahnräder nebeneinander in Radialrichtung angeordnet sind, haben die Einzelritzel-Planetengetriebemechanismen einen einfacheren Aufbau und einen geringeren Kämmeingriffsverlust, da die Ritzelzahnräder nicht miteinander kämmen. Deshalb ist es erwünscht, zur Bildung eines Automatikgetriebes möglichst viele Einzelritzel-Planetengetriebemechanismen zu verwenden.
• Außerdem wird auch dann ein Schleppverlust verursacht, wenn sich die Eingriffselemente im gelösten Zustand befinden. Deshalb ist es erwünscht, die Anzahl der Eingriffselemente, die bei einem jeweiligen Schaltgang gelöst sein sollen, weitestgehend zu reduzieren. Es ist auch erwünscht, dass diejenigen Eingriffselemente, die einen großen Schleppverlust verursachen, bei einem Schaltgang eingerückt sein sollen, der häufig verwendet wird.
• In Patentdokument 1 wird ein Automatikgetriebe mit zwölf Vorwärtsgängen unter Verwendung von vier Planetengetriebemechanismen und sechs Eingriffselementen gebildet. Unter Verwendung von vier Planetengetriebemechanismen und sechs Eingriffselementen kann ein Automatikgetriebe jedoch auf unzählige Arten konzipiert werden, und es ist sehr schwierig, ein Automatikgetriebe herauszufinden, das möglichst viele Funktionen hat, die für ein solches wie vorstehend beschriebenes Automatikgetriebe wünschenswert sind.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Automatikgetriebe bereitzustellen, das unter Verwendung von vier Planetengetriebemechanismen und sechs Eingriffselementen zwölf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang erzielen kann.
• [Mittel zur Lösung des Problems]
• Ein Automatikgetriebe (1 ₁, 1 ₂, 1 ₃) gemäß der vorliegenden Erfindung (siehe z. B. 1 bis 5) ist ein Automatikgetriebe (1 ₁, 1 ₂, 1 ₃), das Leistung umsetzt, die auf ein Eingangselement (12) aufgebracht wird, und die umgesetzte Leistung an ein Abtriebselement (13) abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: einen ersten Planetengetriebemechanismus (PM1) mit einem ersten Drehelement (S1), einem zweiten Drehelement (CR1) und einem dritten Drehelement (R1) in der Reihenfolge eines Intervalls entsprechend einem Übersetzungsverhältnis in einem Schaltdiagramm; einen zweiten Planetengetriebemechanismus (PM2) mit einem vierten Drehelement (S2), einem fünften Drehelement (CR2) und einem sechsten Drehelement (R2) in der Reihenfolge eines Intervalls entsprechend einem Übersetzungsverhältnis in einem Schaltdiagramm; einen dritten Planetengetriebemechanismus (PM3) mit einem siebten Drehelement (S3), einem achten Drehelement (CR3) und einem neunten Drehelement (R3) in der Reihenfolge eines Intervalls entsprechend einem Übersetzungsverhältnis in einem Schaltdiagramm; einen vierten Planetengetriebemechanismus (PM4) mit einem zehnten Drehelement (S4), einem elften Drehelement (CR4) und einem zwölften Drehelement (R4) in der Reihenfolge eines Intervalls entsprechend einem Übersetzungsverhältnis in einem Schaltdiagramm; ein erstes Kopplungselement (31), welches das erste Drehelement (S1) mit dem vierten Drehelement (S2) koppelt; ein zweites Kopplungselement (32), welches das dritte Drehelement (R1) mit dem elften Drehelement (CR4) koppelt; ein drittes Kopplungselement (33), welches das fünfte Drehelement (CR2) mit dem neunten Drehelement (R3) koppelt; ein viertes Kopplungselement (34), welches das siebte Drehelement (S3) mit dem zehnten Drehelement (S4) koppelt; eine erste Kupplung (C1), die in der Lage ist, vom zehnten Drehelement (S4), elften Drehelement (CR4) und zwölften Drehelement (R4) zwei Drehelemente miteinander in Eingriff zu bringen, und vom zehnten Drehelement (S4), elften Drehelement (CR4) und zwölften Drehelement (R4) diese zwei Drehelemente voneinander zu lösen; eine zweite Kupplung (C2), die in der Lage ist, das zweite Drehelement (CR1) mit dem achten Drehelement (CR3) in Eingriff zu bringen und das zweite Drehelement (CR1) vom achten Drehelement (CR3) zu lösen; eine dritte Kupplung (CR3), die in der Lage ist, das sechste Drehelement (R2) mit dem achten Drehelement (CR3) in Eingriff zu bringen und das sechste Drehelement (R2) vom achten Drehelement (CR3) zu lösen; eine vierte Kupplung (C4), die in der Lage ist, das sechste Drehelement (R2) mit dem vierten Kopplungselement (34) in Eingriff zu bringen und das sechste Drehelement (R2) vom vierten Kopplungselement (34) zu lösen; eine erste Bremse (B1), die das erste Kopplungselement (31) mit einem Automatikgetriebegehäuse (17) in Eingriff bringt, so dass das erste Kopplungselement (31) in Bezug auf das Automatikgetriebegehäuse (17) ortsfest gehalten werden kann, und die das erste Kopplungselement (31) vom Automatikgetriebegehäuse (17) löst; und eine zweite Bremse (B2), die das zwölfte Drehelement (R4) mit dem Automatikgetriebegehäuse (17) in Eingriff bringt, so dass das zwölfte Drehelement (R4) in Bezug auf das Automatikgetriebegehäuse (17) ortsfest gehalten werden kann, und die das zwölfte Drehelement (R4) vom Automatikgetriebegehäuse (17) löst, wobei das Eingangselement (12) mit dem fünften Drehelement (CR2) gekoppelt ist, und das Abtriebselement (13) mit dem zweiten Drehelement (CR1) gekoppelt ist.
• [Wirkungen der Erfindung]
• Die Auslegung des Automatikgetriebes auf diese Art und Weise ermöglicht die Erzielung von zwölf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang unter Verwendung der vier Planetengetriebemechanismen, vier Kupplungen und zwei Bremsen. Dies kann die Getriebespannweite vom niedrigsten Schaltgang zum höchsten Schaltgang erweitern und das Beschleunigungsverhalten sowie die Kraftstoffausnutzung von Fahrzeugen verbessern.
• Jeder Schaltgang wird erzielt, indem drei der sechs Eingriffselemente in Eingriff gebracht und die verbleibenden drei Eingriffselemente gelöst werden. Demzufolge ist zur Erzielung eines Schaltgangs die Anzahl der Eingriffselemente, die gelöst sein sollen, relativ klein, was einen Schleppverlust vermindern kann, der durch die gelösten Eingriffselemente verursacht wird, und den Getriebewirkungsgrad des Automatikgetriebes verbessern kann.
• Überdies kann es sich in dem vorstehend genannten Automatikgetriebe bei den vier Planetengetriebemechanismen z. B. um Einzelritzel-Planetengetriebemechanismen handeln. Durch Verwendung von Einzelritzel-Planetengetriebemechanismen kann der Getriebekämmverlust reduziert und infolgedessen der Getriebewirkungsgrad des Automatikgetriebes verbessert werden. Durch den Einsatz von Einzelritzel-Planetengetriebemechanismen kann auch die Anzahl von Bauteilen verringert und somit die Montagezeit verkürzt sowie die Kosten des Automatikgetriebes reduziert werden.
• Die in Klammern stehenden Bezugszeichen dienen lediglich zur Bezugnahme auf die Zeichnungen. Diese Bezugszeichen sind der Zweckmäßigkeit halber gezeigt, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, und sollen in keiner Weise die in den Ansprüchen beschriebenen Auslegungen beeinflussen.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1 ist eine Linienzeichnung, die ein Automatikgetriebe nach einer ersten Ausführungsform zeigt.
• 2 ist eine Eingriffstabelle des Automatikgetriebes gemäß der ersten Ausführungsform.
• 3 ist ein Schaltdiagramm des Automatikgetriebes nach der ersten Ausführungsform.
• 4 ist eine Linienzeichnung, die ein Automatikgetriebe gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
• 5 ist eine Linienzeichnung, die ein Automatikgetriebe gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
• ARTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
• <Erste Ausführungsform>
• Ein Automatikgetriebe 1 ₁ gemäß einer ersten Ausführungsform wird nachstehend mit Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Zuerst wird die allgemeine Auslegung des Automatikgetriebes 1 ₁ unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst das Automatikgetriebe 1 ₁, das vorzugsweise zum Beispiel in einem Fahrzeug 100 mit vorne liegendem Motor und Vorderradantrieb (FF) verwendet wird, eine Eingangswelle 11 des Automatikgetriebes 1 ₁, die mit einem Verbrennungsmotor (einer Antriebsquelle) 2 verbunden werden kann. Das Automatikgetriebe 1 ₁ weist um die Axialrichtung der Eingangswelle 11 herum eine Startvorrichtung 4, wie zum Beispiel einen Drehmomentwandler, und einen Gangschaltmechanismus 5 auf.
• Bei dem Gangschaltmechanismus 5 handelt es sich um einen gestuften Gangschaltmechanismus, der vier Einzelritzel-Planetengetriebemechanismen PM1 bis PM4, vier Kupplungen C1, C2, C3, C4 und zwei Bremsen B1, B2 aufweist, und der über eine mit der Startvorrichtung 4 triebschlüssig verbundene Eingangswelle (Eingangselement) 12 Leistung vom Verbrennungsmotor 2 aufnimmt und die aufgenommene Leistung umsetzt, um die umgesetzte Leistung von einer Abtriebswelle 13 als Abtriebselement zwischen dem ersten Planetengetriebemechanismus PM1 und dem dritten Planetengetriebemechanismus PM3 und einem Vorgelegerad 41 abzugeben. Der Leistungsausgang von der Abtriebswelle (dem Abtriebselement) 13 wird über das Vorgelegerad 41 auf eine Vorgelegewelle 42 übertragen, und der Leistungsausgang zur Vorgelegewelle 42 wird über eine Differentialeinheit 43 auf Antriebsräder übertragen.
• Wie in 1 gezeigt ist, sind die vorstehend genannten Planetengetriebemechanismen PM1 bis PM4 an der Eingangswelle 12 in der Reihenfolge zweiter Planetengetriebemechanismus PM2, dritter Planetengetriebemechanismus PM3, erster Planetengetriebemechanismus PM1 und vierter Planetengetriebemechanismus PM4 von links nach rechts in der Figur angeordnet, nämlich von der Vorderseite zur Rückseite des Fahrzeugs. Der erste Planetengetriebemechanismus PM1 ist ein Einzelritzel-Planetengetriebemechanismus, der ein erstes Sonnenrad S1 (erstes Drehelement), einen ersten Träger CR1 (zweites Drehelement) und einen ersten Zahnkranz R1 (drittes Drehelement) aufweist, und bei dem in der Umfangsrichtung mehrere Ritzelzahnräder P1 angeordnet sind, die jeweils mit dem ersten Sonnenrad S1 und dem ersten Zahnkranz R1 kämmen, und der erste Träger CR1 die Ritzelzahnräder P1 so hält, dass sich die Ritzelzahnräder P1 drehen und umlaufen können.
• Da der erste Planetengetriebemechanismus PM1 von der Bauart mit Einzelritzel ist, sind die drei Drehelemente, nämlich das erste Sonnenrad S1, der erste Zahnkranz R1 und der erste Träger CR1 in der Reihenfolge erstes Sonnenrad S1, erster Träger CR1 und erster Zahnkranz R1 gemäß dem Intervall entsprechend dem Übersetzungsverhältnis in einem Schaltdiagramm (siehe 3) gezeigt. Das Übersetzungsverhältnis λ₁ des ersten Planetengetriebemechanismus PM1 (Zähnezahl des ersten Sonnenrads S1/Zähnezahl des ersten Zahnkranzes R1) ist mit z. B. 0,45 angesetzt.
• Wie der erste Planetengetriebemechanismus PM1 ist auch der zweite Planetengetriebemechanismus PM2 als Einzelritzel-Planetengetriebemechanismus ausgelegt und umfasst als drei Drehelemente ein zweites Sonnenrad S2 (viertes Drehelement), einen zweiten Zahnkranz R2 (sechstes Drehelement) und einen zweiten Träger CR2 (fünftes Drehelement), der mehrere Ritzelzahnräder P2 koppelt und die Ritzelzahnräder P2 so hält, dass sich die Ritzelzahnräder P2 drehen und umlaufen können. Die drei Drehelemente des zweiten Planetengetriebemechanismus PM2, nämlich das zweite Sonnenrad S2, der zweite Zahnkranz R2 und der zweite Träger CR2 sind in der Reihenfolge zweites Sonnenrad S2, zweiter Träger CR2 und zweiter Zahnkranz R2 gemäß dem Intervall entsprechend dem Übersetzungsverhältnis im Schaltdiagramm gezeigt. Das Übersetzungsverhältnis λ₂ des zweiten Planetengetriebemechanismus PM2 (Zähnezahl des zweiten Sonnenrads S2/Zähnezahl des zweiten Zahnkranzes R2) ist mit z. B. 0,55 angesetzt.
• Wie der erste und zweite Planetengetriebemechanismus PM1, PM2 ist auch der dritte Planetengetriebemechanismus PM3 als Einzelritzel-Planetengetriebemechanismus ausgelegt und umfasst als drei Drehelemente ein drittes Sonnenrad S3 (siebtes Drehelement), einen dritten Zahnkranz R3 (neuntes Drehelement) und einen dritten Träger CR3 (achtes Drehelement), der mehrere Ritzelzahnräder P3 koppelt und die Ritzelzahnräder P3 so hält, dass sich die Ritzelzahnräder P3 drehen und umlaufen können. Die drei Drehelemente des dritten Planetengetriebemechanismus PM3, nämlich das dritte Sonnenrad S3, der dritte Zahnkranz R3 und der dritte Träger CR3 sind in der Reihenfolge drittes Sonnenrad S3, dritter Träger CR3 und dritter Zahnkranz R3 gemäß dem Intervall entsprechend dem Übersetzungsverhältnis im Schaltdiagramm gezeigt. Das Übersetzungsverhältnis λ₃ des dritten Planetengetriebemechanismus PM3 (Zähnezahl des dritten Sonnenrads S3/Zähnezahl des dritten Zahnkranzes R3) ist mit z. B. 0,65 angesetzt.
• Wie der erste bis dritte Planetengetriebemechanismus PM1 bis PM3 ist auch der vierte Planetengetriebemechanismus PM4 als Einzelritzel-Planetengetriebemechanismus ausgelegt und umfasst als drei Drehelemente ein viertes Sonnenrad S4 (zehntes Drehelement), einen vierten Zahnkranz R4 (zwölftes Drehelement) und einen vierten Träger CR4 (elftes Drehelement), der mehrere Ritzelzahnräder P4 koppelt und die Ritzelzahnräder P4 so hält, dass sich die Ritzelzahnräder P4 drehen und umlaufen können. Die drei Drehelemente des vierten Planetengetriebemechanismus PM4, nämlich das vierte Sonnenrad S4, der vierte Zahnkranz R4 und der vierte Träger CR4 sind in der Reihenfolge viertes Sonnenrad S4, vierter Träger CR4 und vierter Zahnkranz R4 gemäß dem Intervall entsprechend dem Übersetzungsverhältnis im Schaltdiagramm gezeigt. Das Übersetzungsverhältnis λ₄ des vierten Planetengetriebemechanismus PM4 (Zähnezahl des vierten Sonnenrads S4/Zähnezahl des vierten Zahnkranzes R4) ist mit z. B. 0,25 angesetzt.
• Der zweite Träger CR2 ist mit der Eingangswelle 12 gekoppelt, um eine Drehung vom Verbrennungsmotor 2 aufzunehmen, und das erste Sonnenrad S1 und das zweite Sonnenrad S2 sind über ein erstes Kopplungselement 31 gekoppelt. Der erste Zahnkranz R1 und der vierte Träger CR4 sind über ein zweites Kopplungselement 32 gekoppelt, und der zweite Träger CR2 und der dritte Zahnkranz R3 sind über ein drittes Kopplungselement 33 gekoppelt. Des Weiteren sind das dritte Sonnenrad S3 und vierte Sonnenrad S4 durch ein viertes Kopplungselement 34 gekoppelt und der erste Träger CR1 ist mit der Abtriebswelle 13 gekoppelt.
• Zusätzlich kann die erste Kupplung C1 das vierte Sonnenrad S4 mit dem vierten Träger CR4 in Eingriff bringen und das vierte Sonnenrad S4 vom vierten Träger CR4 lösen. Das heißt, dass durch Einrücken der ersten Kupplung C1 der vierte Träger CR4 mit dem vierten Kopplungselement 34 (d. h. dem dritten Sonnenrad S3 und vierten Sonnenrad S4) gekoppelt wird, so dass das vierte Sonnenrad S4 und der vierte Träger CR4 des vierten Planetengetriebemechanismus PM4 dieselbe Drehung ausführen, und der vierte Planetengetriebemechanismus PM4 in einen integral drehenden Zustand versetzt wird, nämlich in den Zustand, bei dem sich das vierte Sonnenrad S4, der vierte Träger CR4 und der vierte Zahnkranz R4 gemeinsam drehen. Durch Lösen der ersten Kupplung C1 wird der vierte Träger CR4 vom vierten Kopplungselement 34 entkoppelt (der vierte Planetengetriebemechanismus PM4 befindet sich dadurch nicht mehr im integral drehenden Zustand).
• Die zweite Kupplung C2 kann den ersten Träger CR1 mit dem dritten Träger CR3 in Eingriff bringen und den ersten Träger CR1 vom dritten Träger CR3 lösen. Das heißt, dass der erste Träger CR1 und der dritte Träger CR3 durch Einrücken der zweiten Kupplung C2 miteinander gekoppelt und durch Ausrücken der zweiten Kupplung C2 voneinander entkoppelt werden.
• Die dritte Kupplung C3 kann den zweiten Zahnkranz R2 mit dem dritten Träger CR3 in Eingriff bringen und den zweiten Zahnkranz R2 vom dritten Träger CR3 lösen. Das heißt, dass der zweite Zahnkranz R2 und der dritte Träger CR3 durch Einrücken der dritten Kupplung C3 miteinander gekoppelt und durch Ausrücken der dritten Kupplung C3 voneinander entkoppelt werden.
• Die vierte Kupplung C4 kann das vierte Kopplungselement 34 (d. h. das dritte Sonnenrad S3 und vierte Sonnenrad S4) mit dem zweiten Zahnkranz R2 in Eingriff bringen und das vierte Kopplungselement 34 vom zweiten Zahnkranz R2 lösen. Das heißt, dass das vierte Kopplungselement 34 und der zweite Zahnkranz R2 durch Einrücken der vierten Kupplung C4 miteinander gekoppelt und durch Ausrücken der vierten Kupplung C4 voneinander entkoppelt werden.
• Die erste Bremse B1 kann das erste Kopplungselement 31 (d. h. das erste Sonnenrad S1 und zweite Sonnenrad S2) mit einem Automatikgetriebegehäuse 17 in Eingriff bringen, so dass das erste Kopplungselement 31 in Bezug auf das Automatikgetriebegehäuse 17 ortsfest gehalten werden kann, und kann das erste Kopplungselement 31 vom Automatikgetriebegehäuse 17 lösen. Das heißt, dass durch Anziehen der ersten Bremse B1 das erste Kopplungselement 31 ortsfest in Bezug auf das Automatikgetriebegehäuse 17 gehalten wird, und sich drehen kann, indem die erste Bremse B1 gelöst wird.
• Die zweite Bremse B2 kann den vierten Zahnkranz R4 mit dem Automatikgetriebegehäuse 17 in Eingriff bringen, so dass der vierte Zahnkranz R4 in Bezug auf das Automatikgetriebegehäuse 17 ortsfest gehalten werden kann, und kann den vierten Zahnkranz R4 vom Automatikgetriebegehäuse 17 lösen. Das heißt, dass der vierte Zahnkranz R4 durch Anziehen der zweiten Bremse B2 in Bezug auf das Automatikgetriebegehäuse 17 ortsfest gehalten werden kann, und sich drehen kann, indem die zweite Bremse B2 gelöst wird.
• Der so ausgelegte Gangschaltmechanismus 5 kann über eine Kombination des Einrückens/Anziehens und Lösens der vier Kupplungen C1 bis C4 bzw. der zwei Bremsen B1, B2 zwischen zwölf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang umschalten. Nachstehend werden mit Bezug auf die 1 bis 3 die Funktionen des Gangschaltmechanismus 5 beschrieben.
• In dem in 3 gezeigten Schaltdiagramm stellt die Ordinate die Drehgeschwindigkeit jedes Drehelements (jedes Zahnrads) dar, und die Abszisse entspricht dem Übersetzungsverhältnis jedes Drehelements. In 3 sind das Schaltdiagramm des ersten Planetengetriebemechanismus PM1, das Schaltdiagramm des zweiten Planetengetriebemechanismus PM2, das Schaltdiagramm des dritten Planetengetriebemechanismus PM3 und das Schaltdiagramm des vierten Planetengetriebemechanismus PM4 in dieser Reihenfolge von links nach rechts gezeigt, und das Sonnenrad, der Träger und der Zahnkranz sind in dieser Reihenfolge im Schaltdiagramm jedes Planetengetriebemechanismus gezeigt.
• So sind zum Beispiel im ersten Vorwärtsgang (1.) in einem Fahr-(D)-Bereich, wie in 2 gezeigt ist, die vierte Kupplung C4 und die erste und zweite Bremse B1, B2 eingerückt bzw. angezogen, und die erste bis dritte Kupplung C1 bis C3 sind gelöst. Wie in 1 und 3 gezeigt ist, wird das zweite Sonnenrad S2 somit über die erste Bremse B1 ortsfest gehalten, wobei eine von der Eingangswelle 12 auf den zweiten Träger CR aufgebrachte Eingangsdrehung in der Drehzahl erhöht und an den zweiten Zahnkranz R2 abgegeben wird. Da die vierte Kupplung C4 eingerückt ist, wird die in der Drehzahl erhöhte Drehung des zweiten Zahnkranzes R2 an das vierte Sonnenrad S4 abgegeben. Da der vierte Zahnkranz R4 durch die zweite Bremse B2 ortsfest gehalten ist, wird die auf das vierte Sonnenrad S4 aufgebrachte Drehung in der Drehzahl reduziert und vom vierten Träger CR4 an den ersten Zahnkranz R1 abgegeben. Da das erste Sonnenrad S1 durch die erste Bremse B1 ortsfest gehalten ist, wird die Drehung des ersten Zahnkranzes R1 weiter in der Drehzahl reduziert und vom ersten Träger CR1 abgegeben. Die Abtriebswelle 13 dreht sich somit so, dass das Übersetzungsverhältnis im ersten Vorwärtsgang zu 4,677 wird.
• Im zweiten Vorwärtsgang (2.) sind die dritte Kupplung C3 und die erste und zweite Bremse B1, B2 eingerückt bzw. angezogen, und die erste, zweite und vierte Kupplung C1, C2, C4 sind gelöst. Das zweite Sonnenrad S2 wird folglich von der ersten Bremse B1 ortsfest gehalten, wobei eine von der Eingangswelle 12 auf den zweiten Träger CR2 aufgebrachte Eingangsdrehung in der Drehzahl erhöht und an den zweiten Zahnkranz R2 abgegeben wird. Da die dritte Kupplung C3 eingerückt ist, wird die in der Drehzahl erhöhte Drehung des zweiten Zahnkranzes R2 an den dritten Träger C3 abgegeben. Die Eingangsdrehung von der Eingangswelle 12 wird über das dritte Kopplungselement 33 auch auf den dritten Zahnkranz R3 und ebenso auf den zweiten Träger CR2 aufgebracht. Dementsprechend wird das dritte Sonnenrad S3 in der Drehzahl erhöht, und diese Drehung wird über das vierte Kopplungselement 34 an das vierte Sonnenrad S4 abgegeben. Da der vierte Zahnkranz R4 von der zweiten Bremse B2 ortsfest gehalten ist, wird die in der Drehzahl erhöhte Drehung des vierten Sonnenrads S4 in der Drehzahl reduziert und vom vierten Träger CR4 an den ersten Zahnkranz R1 abgegeben. Da das erste Sonnenrad S1 von der ersten Bremse B1 ortsfest gehalten wird, wird die in der Drehzahl reduzierte Drehung des ersten Zahnkranzes R1 in der Drehzahl weiter reduziert und vom ersten Träger CR1 abgegeben. Der erste Träger CR1 dreht sich somit mit einer Drehgeschwindigkeit, die höher ist als im ersten Vorwärtsgang. Die Abtriebswelle 13 dreht sich folglich so, dass das Übersetzungsverhältnis im zweiten Vorwärtsgang zu 3,026 wird.
• Im dritten Vorwärtsgang (3.) sind die dritte und vierte Kupplung C3, C4 und die zweite Bremse B2 eingerückt bzw. angezogen, und die erste und zweite Kupplung C1, C2 und die erste Bremse B1 sind gelöst. Da die dritte und vierte Kupplung C3, C4 eingerückt sind, befinden sich der zweite und dritte Planetengetriebemechanismus PM2, PM3 in einem direkt gekoppelten Zustand, und eine auf den zweiten Träger C2 aufgebrachte Drehung wird unverändert an das vierte Sonnenrad S4 abgegeben. Da der vierte Zahnkranz R4 über die zweite Bremse B2 ortsfest gehalten wird, wird die Drehung des vierten Zahnkranzes R4 vom vierten Träger CR4 in der Drehzahl reduziert und auf den ersten Zahnkranz R1 aufgebracht. Da die Eingangsdrehung von der Eingangswelle 12 über das erste Kopplungselement 31 unverändert vom zweiten Sonnenrad S2 auf das erste Sonnenrad S1 aufgebracht wird, reduziert der erste Träger CR1 die Drehzahl dieser Eingangsdrehung und dreht sich mit einer Drehgeschwindigkeit, die geringfügig höher ist als im zweiten Vorwärtsgang. Die Abtriebswelle 13 dreht sich folglich so, dass das Übersetzungsverhältnis im dritten Vorwärtsgang zu 2,231 wird.
• Im vierten Vorwärtsgang (4.) sind die erste und dritte Kupplung C1, C3 und die zweite Bremse B2 eingerückt bzw. angezogen, und die zweite und vierte Kupplung C2, C4 und die erste Bremse B1 sind gelöst. Der vierte Zahnkranz R4 ist somit über die zweite Bremse B2 ortsfest gehalten. Des Weiteren ist die erste Kupplung C1 eingerückt und der vierte Träger CR4 ist mit dem vierten Sonnenrad S4 gekoppelt. Der gesamte vierte Planetengetriebemechanismus PM4 ist somit ortsfest gehalten. Da der vierte Träger CR4 über das zweite Kopplungselement 32 mit dem ersten Zahnkranz R1 gekoppelt ist und das vierte Sonnenrad S4 über das vierte Kopplungselement 34 mit dem dritten Sonnenrad S3 gekoppelt ist, sind folglich der erste Zahnkranz R1 und das dritte Sonnenrad S3 ortsfest gehalten. Wie vorstehend beschrieben, ist, da das dritte Sonnenrad S3 ortsfest gehalten ist und eine Eingangsdrehung von der Eingangswelle 12 auf den dritten Zahnkranz R3 aufgebracht wird, die Drehung des dritten Trägers CR3 bestimmt. Des Weiteren ist auch die Drehung des zweiten Zahnkranzes R2 bestimmt, da der dritte Träger CR3 über die dritte Kupplung C3 mit dem zweiten Zahnkranz R2 gekoppelt ist. Da sich der zweite Zahnkranz R2 mit einer Drehgeschwindigkeit dreht, die geringer ist als diejenige des zweiten Trägers CR2, der die Eingangsdrehung aufnimmt. Dementsprechend wird die Drehung vom zweiten Träger CR2 in der Drehzahl erhöht und an das zweite Sonnenrad S2 abgegeben. Diese in der Drehzahl erhöhte Drehung des zweiten Trägers CR2 wird über das erste Kopplungselement 31 an das erste Sonnenrad S1 abgegeben. Des Weiteren wird, da der erste Zahnkranz R1 ortsfest gehalten ist, diese in der Drehzahl erhöhte Drehung des zweiten Trägers CR2 in der Drehzahl reduziert und an den ersten Träger CR1 abgegeben. Der erste Träger CR1 dreht sich somit mit einer Drehgeschwindigkeit, die geringfügig höher ist als im dritten Vorwärtsgang. Die Abtriebswelle 13 dreht sich folglich so, dass das Übersetzungsverhältnis im vierten Vorwärtsgang zu 1,877 wird.
• Im fünften Vorwärtsgang (5.) sind die erste und zweite Kupplung C1, C2 und die zweite Bremse B2 eingerückt bzw. angezogen, und die dritte und vierte Kupplung C3, C4 und die erste Bremse B1 sind gelöst. Da die zweite Bremse B2 angezogen und die erste Kupplung C1 eingerückt ist, werden der erste Zahnkranz R1 und das dritte Sonnenrad S3 genau wie im vierten Vorwärtsgang ortsfest gehalten. Da die Eingangsdrehung von der Eingangswelle 12 über den zweiten Träger CR2 und das dritte Kopplungselement 33 auf den dritten Zahnkranz R3 aufgebracht wird, wird diese Eingangsdrehung in der Drehzahl reduziert und vom dritten Träger CR3 abgegeben. Da die zweite Kupplung C2 eingerückt ist, ist der dritte Träger CR3 mit dem ersten Träger CR1 gekoppelt, und die in der Drehzahl reduzierte und vom dritten Träger CR3 abgegebene Drehung wird unverändert vom ersten Träger CR1 abgegeben. Dementsprechend dreht sich der erste Träger CR1 mit einer Drehgeschwindigkeit, die geringfügig höher ist als im vierten Vorwärtsgang. Die Abtriebswelle 13 dreht sich folglich so, dass im fünften Vorwärtsgang das Übersetzungsverhältnis zu 1,650 wird.
• Im sechsten Vorwärtsgang (6.) sind die zweite und vierte Kupplung C2, C4 und die zweite Bremse B2 eingerückt bzw. angezogen, und die erste und dritte Kupplung C1, C3 und die erste Bremse B1 sind gelöst. Da der vierte Zahnkranz R4 durch die zweite Bremse B2 ortsfest gehalten wird, ist die Drehgeschwindigkeit des vierten Sonnenrads S4 so festgelegt, dass sie höher ist als die des vierten Trägers CR4. Das vierte Sonnenrad S4 ist über das vierte Kopplungselement 34 mit dem dritten Sonnenrad S3 und über die vierte Kupplung C4 auch mit dem zweiten Zahnkranz R2 gekoppelt. Das dritte Sonnenrad S3 und der zweite Zahnkranz R2 führen somit dieselbe Drehung aus wie das vierte Sonnenrad S4. Das zweite Sonnenrad S2 und das erste Sonnenrad S1 sind über das erste Kopplungselement 31 gekoppelt und führen dieselbe Drehung aus, und der vierte Träger CR4 und der erste Zahnkranz R1 sind über das zweite Kopplungselement 32 gekoppelt und führen dieselbe Drehung aus. Des Weiteren führen der dritte Träger CR3 und erste Träger CR1 durch die zweite Kupplung C2 dieselbe Drehung aus, und die auf den zweiten Träger CR2 und den dritten Zahnkranz R3 aufgebrachte Eingangsdrehung wird durch den ersten bis vierten Planetengetriebemechanismus PM1 bis PM4 in der Drehzahl reduziert und vom ersten Träger CR1 abgegeben, der sich mit einer Drehgeschwindigkeit dreht, die geringfügig höher ist als im fünften Vorwärtsgang. Die Abtriebswelle 13 dreht sich folglich so, dass im sechsten Vorwärtsgang das Übersetzungsverhältnis zu 1,360 wird.
• Im siebten Vorwärtsgang (7.) sind die erste, zweite und vierte Kupplung C1, C2, C4 eingerückt, und die dritte Kupplung C3 und die erste und zweite Bremse B1, B2 sind gelöst. Alle Drehelemente des ersten bis vierten Planetengetriebemechanismus PM1 bis PM4 führen somit dieselbe Drehung aus und der erste bis vierte Planetengetriebemechanismus PM1 bis PM4 sind in einem direkt gekoppelten Zustand, und die auf den zweiten Träger CR2 und den dritten Zahnkranz R3 aufgebrachte Eingangsdrehung der Eingangswelle 12 wird unverändert vom ersten Träger CR1 abgegeben. Die Abtriebswelle 13 dreht sich folglich so, dass im siebten Vorwärtsgang das Übersetzungsverhältnis zu 1,000 wird.
• Im achten Vorwärtsgang (8.) sind die erste und vierte Kupplung C1, C4 und die erste Bremse B1 eingerückt bzw. angezogen, und die zweite und dritte Kupplung C2, C3 und die zweite Bremse B2 sind gelöst. Da das zweite Sonnenrad S2 über die erste Bremse B1 ortsfest gehalten ist, wird eine vom zweiten Träger CR2 aufgebrachte Eingangsdrehung der Eingangswelle 12 in der Drehzahl erhöht und vom zweiten Zahnkranz R2 abgegeben. Da die vierte Kupplung C4 eingerückt ist, wird diese Drehung des zweiten Zahnkranzes R2 auf das vierte Kopplungselement 34 übertragen und über den vierten Planetengetriebemechanismus PM4, der sich in einem direkt gekoppelten Zustand befindet, da die erste Kupplung C1 eingerückt ist, an den ersten Zahnkranz R1 abgegeben. Da das erste Sonnenrad S1 über die erste Bremse B1 ortsfest gehalten wird, wird die in der Drehzahl erhöhte Drehung des ersten Zahnkranzes R1 in der Drehzahl reduziert und vom ersten Träger CR1 abgegeben. Die Drehung des ersten Trägers CR1 hat somit eine höhere Drehzahl als die Eingangsdrehung von der Eingangswelle 12, und die Abtriebswelle 13 dreht sich so, dass das Übersetzungsverhältnis im achten Vorwärtsgang zu 0,935 wird.
• Im neunten Vorwärtsgang (9.) sind die zweite und vierte Kupplung C2, C4 und die erste Bremse B1 eingerückt bzw. angezogen, und die erste und dritte Kupplung C1, C3 und die zweite Bremse B2 sind gelöst. Da das zweite Sonnenrad S2 durch die erste Bremse B1 ortsfest gehalten ist, wird die auf den zweiten Träger CR2 aufgebrachte Eingangsdrehung der Eingangswelle 12 in der Drehzahl erhöht und vom zweiten Zahnkranz R2 abgegeben. Da die vierte Kupplung C4 eingerückt ist, wird die in der Drehzahl erhöhte Drehung vom zweiten Zahnkranz R2 auf das dritte Sonnenrad S3 aufgebracht. Da die Eingangsdrehung auch auf den dritten Zahnkranz R3 aufgebracht wird, ebenso wie auf den zweiten Träger CR2, wird im dritten Träger CR3 die Eingangsdrehung vom dritten Zahnkranz R3 in der Drehzahl erhöht und vom dritten Träger CR3 abgegeben. Der dritte Träger CR3 ist über die Kupplung C2 mit dem ersten Träger CR1 gekoppelt, und der erste Träger CR1 dreht sich zusammen mit dem dritten Träger CR3 mit einer Drehgeschwindigkeit, die höher ist als im achten Vorwärtsgang. Die Abtriebswelle 13 dreht sich folglich so, dass das Übersetzungsverhältnis im neunten Vorwärtsgang zu 0,822 wird
• Im zehnten Vorwärtsgang (10.) sind die erste und zweite Kupplung C1, C2 und die erste Bremse B1 eingerückt bzw. angezogen, und die dritte und vierte Kupplung C3, C4 und die zweite Bremse B2 sind gelöst. Da die erste Kupplung C1 eingerückt ist, befindet sich der vierte Planetengetriebemechanismus PM4 in einem direkt gekoppelten Zustand. Da das erste Sonnenrad S1 durch die erste Bremse B1 ortsfest gehalten ist, dreht sich der erste Träger CR1 mit einer Drehgeschwindigkeit, die bezüglich des ersten Zahnkranzes R1 reduziert ist. Da die zweite Kupplung C2 eingerückt ist, ist der erste Träger CR1 mit dem dritten Träger CR3 gekoppelt. Demgemäß führen, wenn eine Eingangsdrehung von der Eingangswelle 12 über den zweiten Träger CR2 und das dritte Kopplungselement 33 auf den dritten Zahnkranz R3 aufgebracht wird, das dritte Sonnenrad S3 und der erste Zahnkranz R1 dieselbe Drehung aus und drehen sich mit einer Drehgeschwindigkeit, die höher ist als diejenige des dritten und ersten Trägers CR3, CR1, und der dritte und erste Träger CR3, CR1 drehen sich mit einer Drehgeschwindigkeit, die höher ist als im neunten Vorwärtsgang. Die Abtriebswelle 13 dreht sich folglich so, dass das Übersetzungsverhältnis im zehnten Vorwärtsgang zu 0,707 wird.
• Im elften Vorwärtsgang (11.) sind die zweite und dritte Kupplung C2, C3 und die erste Bremse B1 eingerückt bzw. angezogen, und die erste und vierte Kupplung C1, C4 und die zweite Bremse B2 sind gelöst. Da das zweite Sonnenrad S2 durch die erste Bremse B1 ortsfest gehalten ist, wird eine auf den zweiten Träger CR2 aufgebrachte Eingangsdrehung der Eingangswelle 12 in der Drehzahl erhöht und an den zweiten Zahnkranz R2 abgegeben. Da die dritte Kupplung C3 und die zweite Kupplung C2 eingerückt sind, ist der zweite Zahnkranz R2 über den dritten Träger CR3 mit dem ersten Träger CR1 gekoppelt, und die in der Drehzahl erhöhte Drehung des zweiten Zahnkranzes R2 wird unverändert an den ersten Träger CR1 abgegeben. Der erste Träger CR1 dreht sich somit mit einer Drehgeschwindigkeit, die höher ist als im zehnten Vorwärtsgang, und die Abtriebswelle 13 dreht sich so, dass das Übersetzungsverhältnis im elften Vorwärtsgang zu 0,645 wird.
• Im zwölften Vorwärtsgang (12.) sind die erste und dritte Kupplung C1, C3 und die erste Bremse B1 eingerückt bzw. angezogen, und die zweite und vierte Kupplung C2, C4 und die zweite Bremse B2 sind gelöst. Da das zweite Sonnenrad S2 durch die erste Bremse B1 ortsfest gehalten ist, wird eine auf den zweiten Träger CR2 aufgebrachte Eingangsdrehung der Eingangswelle 12 in der Drehzahl erhöht und an den zweiten Zahnkranz R2 abgegeben. Die Eingangsdrehung der Eingangswelle 12 wird auf den dritten Zahnkranz R3 aufgebracht, und die in der Drehzahl erhöhte Drehung des zweiten Zahnkranzes R2 wird auf den dritten Träger CR3 aufgebracht, da die dritte Kupplung C3 eingerückt ist. Dementsprechend dreht sich das dritte Sonnenrad S3 mit einer Drehgeschwindigkeit, die bezüglich des dritten Trägers CR3 weiter erhöht ist. Da die erste Kupplung C1 eingerückt ist, befindet sich der vierte Planetengetriebemechanismus PM4 in einem direkt gekoppelten Zustand, und die in der Drehzahl erhöhte Drehung des dritten Sonnenrads S3 wird unverändert auf den ersten Zahnkranz R1 aufgebracht. Da das erste Sonnenrad S1 durch die erste Bremse B1 ortsfest gehalten ist, wird die in der Drehzahl erhöhte und auf den ersten Zahnkranz R1 aufgebrachte Drehung in der Drehzahl reduziert und an den ersten Träger CR1 abgegeben. Der erste Träger CR1 dreht sich somit mit einer Drehgeschwindigkeit, die höher ist als im elften Vorwärtsgang, und die Abtriebswelle 13 dreht sich so, dass das Übersetzungsverhältnis im zwölften Vorwärtsgang zu 0,605 wird.
• Im Rückwärtsgang (Rückw.) sind die zweite Kupplung C2 und die erste und zweite Bremse B1, B2 eingerückt bzw. angezogen, und die erste, dritte und vierte Kupplung C1, C2, C4 sind gelöst. Eine Eingangsdrehung der Eingangswelle 12 wird somit über den zweiten Träger CR2 und das dritte Kopplungselement 33 auf den dritten Zahnkranz R3 aufgebracht. Da die zweite Kupplung C2 eingerückt ist, ist der dritte Träger CR3 mit dem ersten Träger CR1 gekoppelt, und das dritte Sonnenrad S3 kehrt sich in der Drehung um und wird in der Drehzahl erheblich erhöht. Diese somit umgekehrte und in der Drehzahl erhöhte Drehung des dritten Sonnenrads S3 wird über das vierte Kopplungselement 34 auf das vierte Sonnenrad S4 aufgebracht. Da der vierte Zahnkranz R4 durch die zweite Bremse B2 ortsfest gehalten ist, wird die umgekehrte Drehung des vierten Sonnenrads S4 in der Drehzahl reduziert und vom vierten Träger CR4 auf den ersten Zahnkranz R1 aufgebracht. Da das erste Sonnenrad S1 von der ersten Bremse B1 ortsfest gehalten ist, wird die somit auf den ersten Zahnkranz R1 aufgebrachte umgekehrte Drehung in der Drehzahl weiter reduziert und vom ersten Träger CR1 abgegeben. Die Abtriebswelle 13 dreht sich folglich so, dass das Übersetzungsverhältnis im Rückwärtsgang zu –3,063 wird.
• Die Auslegung des Automatikgetriebes 1 in dieser Art und Weise ermöglicht die Erzielung von zwölf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang unter Verwendung der vier Planetengetriebemechanismen PM1 bis PM4, der vier Kupplungen C1 bis C4 und der beiden Bremsen B1, B2. In der vorliegenden Ausführungsform hat die Getriebespannweite vom niedrigsten Schaltgang zum höchsten Schaltgang somit eine Breite von 7,731, wodurch sich das Beschleunigungsverhalten und das Kraftstoffeinsparverhalten von Fahrzeugen verbessern lassen. Die Stufenverhältnisse zwischen Schaltgängen für die Vorwärtsfahrt variieren nicht so stark und sind relativ zufriedenstellend, und es kann ein sanfter Schaltvorgang bis auf einen optimalen Schaltgang erzielt werden.
• Außerdem wird ein jeweiliger Schaltgang erzielt, indem drei der sechs Eingriffselemente in Eingriff gebracht und die übrigen drei Eingriffselemente gelöst werden. Dementsprechend ist zur Erlangung eines Schaltgangs die Anzahl von im Lösezustand befindlichen Eingriffselementen relativ klein, was den Schleppverlust reduzieren kann, der durch die gelösten Eingriffselemente verursacht wird, und den Getriebewirkungsgrad des Automatikgetriebes verbessern kann. Insbesondere die zweite und dritte Kupplung C2, C3 haben eine größere Drehmomentkapazität (Drehmomentaufteilungsverhältnis) und eine größere Anzahl an Reibscheiben als die anderen Eingriffselemente C1, C4, B1, B2, und haben deshalb einen größeren Schleppverlust. Da allerdings die zweite und dritte Kupplung C2, C3 bei den Schaltgängen eingerückt sind (in der vorliegenden Ausführungsform beim neunten bis elften Vorwärtsgang für die zweite Kupplung C2, und beim elften bis zwölften Vorwärtsgang für die dritte Kupplung C3), die gleich dem oder höher als der Direktkopplungs-Schaltgang sind (in der vorliegenden Ausführungsform der siebte Vorwärtsgang), der häufig verwendet wird, wenn das Fahrzeug zum Beispiel auf Langstrecke unterwegs ist, wie z. B. wenn das Fahrzeug auf einer Schnellstraße fährt, kann der Getriebewirkungsgrad des Automatikgetriebes weiter verbessert werden. Des Weiteren kann, da die erste vierte oder vierte Kupplung C1, C4 und die erste oder zweite Bremse B1, B2 eine kleine Drehmomentkapazität haben können, die Anzahl von Reibscheiben in diesen Reibungseingriffselementen verringert werden, und die Gesamtlänge sowie die Kosten des Automatikgetriebes können reduziert werden.
• Im vorstehend angegebenen Automatikgetriebe handelt es sich bei allen vier Planetengetriebemechanismen PM1 bis PM4 um Einzelritzel-Planetengetriebemechanismen. Dadurch kann der Getriebekämmverlust reduziert und somit der Getriebewirkungsgrad des Automatikgetriebes verbessert werden. Dies kann auch die Anzahl von Bauteilen verringern und somit die Montagezeit verkürzen sowie die Kosten für das Automatikgetriebe reduzieren. Insbesondere kann in der vorliegenden Ausführungsform bei jedem Vorwärtsgang ein Getriebewirkungsgrad von 95 % oder mehr erzielt werden, und die Drehgeschwindigkeiten der Ritzelzahnräder können relativ niedrig ausgelegt werden.
• <Zweite Ausführungsform>
• Nachstehend wird mit Bezugnahme auf 4 eine zweite Ausführungsform beschrieben, die durch teilweise Abänderung der ersten Ausführungsform erhalten wird. In der zweiten Ausführungsform werden nur die Abschnitte beschrieben, die gegenüber der ersten Ausführungsform geändert sind. Die anderen Abschnitte sind mit denselben Bezugszahlen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet, und eine Beschreibung hiervon entfällt.
• Wie in 4 gezeigt ist, unterscheidet sich ein Automatikgetriebe 1 ₂ gemäß der zweiten Ausführungsform vom Automatikgetriebe 1 ₁ gemäß der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Anordnung (Kopplungsbeziehung) der ersten Kupplung C1. Das heißt, dass die erste Kupplung C1 in der zweiten Ausführungsform den vierten Träger CR4 mit dem vierten Zahnkranz R4 in Eingriff bringen und den vierten Träger CR4 vom vierten Zahnkranz R4 lösen kann. Dementsprechend wird durch Einrücken der ersten Kupplung C1 der vierte Träger CR4 mit dem vierten Zahnkranz R4 gekoppelt, so dass der vierte Träger CR4 und der vierte Zahnkranz R4 des vierten Planetengetriebemechanismus PM4 dieselbe Drehung ausführen, und der vierte Planetengetriebemechanismus PM4 ist folglich in einen integral drehenden Zustand versetzt, nämlich in den Zustand, bei dem sich das vierte Sonnenrad S4, der vierte Träger CR4 und der vierte Zahnkranz R4 gemeinsam drehen. Durch Lösen der ersten Kupplung C1 wird der vierte Träger CR4 vom vierten Zahnkranz R4 entkoppelt (der vierte Planetengetriebemechanismus PM4 befindet sich dadurch nicht mehr im integral drehenden Zustand).
• Die Anordnung (Kopplungsbeziehung) der ersten Kupplung C1 ist in der zweiten Ausführungsform geändert. Die Kupplung C1 hat jedoch eine Funktion, die derjenigen in der ersten Ausführungsform entspricht, nämlich eine Funktion dahingehend, den vierten Planetengetriebemechanismus PM4 in den integral drehenden Zustand zu versetzen, wenn sie eingerückt ist, und den integral drehenden Zustand des vierten Planetengetriebemechanismus PM4 zu beenden, wenn sie ausgerückt ist. Da die Auslegung sowie die Funktionen und Wirkungen der zweiten Ausführungsform ansonsten ähnlich denen der ersten Ausführungsform sind, unterbleibt eine Beschreibung hiervon.
• <Dritte Ausführungsform>
• Nachstehend wird mit Bezugnahme auf 5 eine dritte Ausführungsform beschrieben, die durch teilweise Abänderung der ersten und zweiten Ausführungsform erhalten wird. In der dritten Ausführungsform werden nur die Abschnitte beschrieben, die gegenüber der ersten und zweiten Ausführungsform geändert sind. Die anderen Abschnitte sind mit denselben Bezugszahlen wie in der ersten und zweiten Ausführungsform bezeichnet, und eine Beschreibung hiervon entfällt.
• Wie in 5 gezeigt ist, unterscheidet sich ein Automatikgetriebe 1 ₃ gemäß der dritten Ausführungsform von den Automatikgetrieben 1 ₁, 1 ₂ nach der ersten und zweiten Ausführungsform in der Anordnung (Kopplungsbeziehung) der ersten Kupplung C1. Das heißt, dass die erste Kupplung C1 in der dritten Ausführungsform das vierte Sonnenrad S4 mit dem vierten Zahnkranz R4 in Eingriff bringen und das vierte Sonnenrad S4 vom vierten Zahnkranz R4 lösen kann. Dementsprechend wird durch Einrücken der ersten Kupplung C1 das vierte Sonnenrad S4 mit dem vierten Zahnkranz R4 gekoppelt, so dass das vierte Sonnenrad S4 und der vierte Zahnkranz R4 des vierten Planetengetriebemechanismus PM4 dieselbe Drehung ausführen, und der vierte Planetengetriebemechanismus PM4 folglich in einen integral drehenden Zustand versetzt ist, nämlich in den Zustand, in dem sich das vierte Sonnenrad S4, der vierte Träger CR4 und der vierte Zahnkranz R4 gemeinsam drehen. Durch Lösen der ersten Kupplung C1 wird das vierte Sonnenrad S4 vom vierten Zahnkranz R4 entkoppelt (der vierte Planetengetriebemechanismus PM4 befindet sich dann nicht mehr im integral drehenden Zustand).
• Die Anordnung (Kopplungsbeziehung) der ersten Kupplung C1 ist in der dritten Ausführungsform verändert. Die Kupplung C1 hat jedoch eine Funktion, die derjenigen in der ersten und zweiten Ausführungsform entspricht, nämlich eine Funktion, den vierten Planetengetriebemechanismus PM4 in den integral drehenden Zustand zu versetzen, wenn sie eingerückt ist, und den integral drehenden Zustand des vierten Planetengetriebemechanismus PM4 zu beenden, wenn sie gelöst ist. Da die Auslegung sowie die Funktionen und Wirkungen der dritten Ausführungsform ansonsten ähnlich denen der ersten und zweiten Ausführungsform sind, unterbleibt eine Beschreibung hiervon.
• In den vorstehend genannten Ausführungsformen wird ein Verbrennungsmotor als Antriebsquelle genutzt. Als Antriebsquelle kann allerdings auch ein Elektromotor etc. oder eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor verwendet werden. Obwohl die Automatikgetriebe gemäß den obigen Ausführungsformen mindestens zwölf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang erzielen können, ist es nicht notwendig, alle Schaltgänge zu nutzen.
• INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
• Das Automatikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung kann für Fahrzeuge wie etwa Personenkraftfahrzeuge und Lastwägen verwendet werden, und wird vorzugsweise insbesondere für Fahrzeuge genutzt, die über eine breite Getriebespannweite verfügen und einen verbesserten Getriebewirkungsgrad haben sollen.
• Bezugszeichenliste

1₁, 1₂, 1₃

Automatikgetriebe

12

Eingangselement (Eingangswelle)

13

Abtriebselement (Abtriebswelle)

17

Automatikgetriebegehäuse

31

Erstes Kopplungselement

32

Zweites Kopplungselement

33

Drittes Kopplungselement

34

Viertes Kopplungselement

PM1

Erster Planetengetriebemechanismus

S1

Erstes Drehelement, erstes Sonnenrad

CR1

Zweites Drehelement, erster Träger

R1

Drittes Drehelement, erster Zahnkranz

PM2

Zweiter Planetengetriebemechanismus

S2

Viertes Drehelement, zweites Sonnenrad

CR2

Fünftes Drehelement, zweiter Träger

R2

Sechstes Drehelement, zweiter Zahnkranz

PM3

Dritter Planetengetriebemechanismus

S3

Siebtes Drehelement, drittes Sonnenrad

CR3

Achtes Drehelement, dritter Träger

R3

Neuntes Drehelement, dritter Zahnkranz

PM4

Vierter Planetengetriebemechanismus

S4

Zehntes Drehelement, viertes Sonnenrad

CR4

Elftes Drehelement, vierter Träger

R4

Zwölftes Drehelement, vierter Zahnkranz

C1

Erste Kupplung

C2

Zweite Kupplung

C3

Dritte Kupplung

C4

Vierte Kupplung

B1

Erste Bremse

B2

Zweite Bremse

Claims (6)

1. Automatikgetriebe, das eine Kraft wandelt, die auf ein Eingangselement aufgebracht wird, und die gewandelte Kraft an ein Abtriebselement abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: einen ersten Planetengetriebemechanismus mit einem ersten Drehelement, einem zweiten Drehelement und einem dritten Drehelement in der Reihenfolge eines Intervalls entsprechend einem Übersetzungsverhältnis in einem Schaltdiagramm; einen zweiten Planetengetriebemechanismus mit einem vierten Drehelement, einem fünften Drehelement und einem sechsten Drehelement in der Reihenfolge eines Intervalls entsprechend einem Übersetzungsverhältnis in einem Schaltdiagramm; einen dritten Planetengetriebemechanismus mit einem siebten Drehelement, einem achten Drehelement und einem neunten Drehelement in der Reihenfolge eines Intervalls entsprechend einem Übersetzungsverhältnis in einem Schaltdiagramm; einen vierten Planetengetriebemechanismus mit einem zehnten Drehelement, einem elften Drehelement und einem zwölften Drehelement in der Reihenfolge eines Intervalls entsprechend einem Übersetzungsverhältnis in einem Schaltdiagramm; ein erstes Kopplungselement, welches das erste Drehelement mit dem vierten Drehelement koppelt; ein zweites Kopplungselement, welches das dritte Drehelement mit dem elften Drehelement koppelt; ein drittes Kopplungselement, welches das fünfte Drehelement mit dem neunten Drehelement koppelt; ein viertes Kopplungselement, welches das siebte Drehelement mit dem zehnten Drehelement koppelt; eine erste Kupplung, die in der Lage ist, vom zehnten Drehelement, elften Drehelement und zwölften Drehelement zwei Drehelemente miteinander in Eingriff zu bringen, und vom zehnten Drehelement, elften Drehelement und zwölften Drehelement zwei Drehelemente voneinander zu lösen; eine zweite Kupplung, die in der Lage ist, das zweite Drehelement mit dem achten Drehelement in Eingriff zu bringen und das zweite Drehelement vom achten Drehelement zu lösen; eine dritte Kupplung, die in der Lage ist, das sechste Drehelement mit dem achten Drehelement in Eingriff zu bringen und das sechste Drehelement vom achten Drehelement zu lösen; eine vierte Kupplung, die in der Lage ist, das sechste Drehelement mit dem vierten Kopplungselement in Eingriff zu bringen und das sechste Drehelement vom vierten Kopplungselement zu lösen; eine erste Bremse, die das erste Kopplungselement mit einem Automatikgetriebegehäuse in Eingriff bringt, so dass das erste Kopplungselement in Bezug auf das Automatikgetriebegehäuse ortsfest gehalten werden kann, und die das erste Kopplungselement vom Automatikgetriebegehäuse löst; und eine zweite Bremse, die das zwölfte Drehelement mit dem Automatikgetriebegehäuse in Eingriff bringt, so dass das zwölfte Drehelement in Bezug auf das Automatikgetriebegehäuse ortsfest gehalten werden kann, und die das zwölfte Drehelement vom Automatikgetriebegehäuse löst, wobei das Eingangselement mit dem fünften Drehelement gekoppelt ist, und das Abtriebselement mit dem zweiten Drehelement gekoppelt ist.
2. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung das zehnte Drehelement mit dem elften Drehelement in Eingriff bringen und das zehnte Drehelement vom elften Drehelement lösen kann.
3. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung das elfte Drehelement mit dem zwölften Drehelement in Eingriff bringen und das elfte Drehelement vom zwölften Drehelement lösen kann.
4. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung das zehnte Drehelement mit dem zwölften Drehelement in Eingriff bringen und das zehnte Drehelement vom zwölften Drehelement lösen kann.
5. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drehelement ein erstes Sonnenrad ist, das zweite Drehelement ein erster Träger ist, das dritte Drehelement ein erster Zahnkranz ist, das vierte Drehelement ein zweites Sonnenrad ist, das fünfte Drehelement ein zweiter Träger ist, das sechste Drehelement ein zweiter Zahnkranz ist, das siebte Drehelement ein drittes Sonnenrad ist, das achte Drehelement ein dritter Träger ist, das neunte Drehelement ein dritter Zahnkranz ist, das zehnte Drehelement ein viertes Sonnenrad ist, das elfte Drehelement ein vierter Träger ist, und das zwölfte Drehelement ein vierter Zahnkranz ist.
6. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Vorwärtsgang zustande kommt, indem die vierte Kupplung, die erste Bremse und die zweite Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die erste Kupplung, die zweite Kupplung und die dritte Kupplung gelöst werden, ein zweiter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die dritte Kupplung, die erste Bremse und die zweite Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die erste Kupplung, die zweite Kupplung und die vierte Kupplung gelöst werden, ein dritter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die dritte Kupplung, die vierte Kupplung und die zweite Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die erste Kupplung, die zweite Kupplung und die erste Bremse gelöst werden, ein vierter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die erste Kupplung, die dritte Kupplung und die zweite Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die zweite Kupplung, die vierte Kupplung und die erste Bremse gelöst werden, ein fünfter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die erste Kupplung, die zweite Kupplung und die zweite Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die dritte Kupplung, die vierte Kupplung und die erste Bremse gelöst werden, ein sechster Vorwärtsgang zustande kommt, indem die zweite Kupplung, die vierte Kupplung und die zweite Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die erste Kupplung, die dritte Kupplung und die erste Bremse gelöst werden, ein siebter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die erste Kupplung, die zweite Kupplung und die vierte Kupplung eingerückt werden und die dritte Kupplung, die erste Bremse und die zweite Bremse gelöst werden, ein achter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die erste Kupplung, die vierte Kupplung und die erste Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die zweite Kupplung, die dritte Kupplung und die zweite Bremse gelöst werden, ein neunter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die zweite Kupplung, die vierte Kupplung und die erste Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die erste Kupplung, die dritte Kupplung und die zweite Bremse gelöst werden, ein zehnter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die erste Kupplung, die zweite Kupplung und die erste Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die dritte Kupplung, die vierte Kupplung und die zweite Bremse gelöst werden, ein elfter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die zweite Kupplung, die dritte Kupplung und die erste Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die erste Kupplung, die vierte Kupplung und die zweite Bremse gelöst werden, ein zwölfter Vorwärtsgang zustande kommt, indem die erste Kupplung, die dritte Kupplung und die erste Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die zweite Kupplung, die vierte Kupplung und die zweite Bremse gelöst werden, und ein Rückwärtsgang zustande kommt, indem die zweite Kupplung, die erste Bremse und die zweite Bremse eingerückt bzw. angezogen werden und die erste Kupplung, die dritte Kupplung und die vierte Kupplung gelöst werden.

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