DE19513276A1 - Antriebsstrang für automatische Kraftübertragung bei einem Kraftfahrzeug - Google Patents
Antriebsstrang für automatische Kraftübertragung bei einem KraftfahrzeugInfo
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- F16H2200/0008—Transmissions for multiple ratios specially adapted for front-wheel-driven vehicles
Description
Die Erfindung betrifft automatische Kraftübertragung bei
einem Kraftfahrzeug, insbesondere einen Antriebsstrang für
automatische Kraftübertragung bei einem Kraftfahrzeug, durch
den sich die Kraftstoffausnutzung dadurch verbessern läßt,
daß der Wirkungsgrad der Kraftübertragung im Bereich hoher
Geschwindigkeiten verbessert ist, mit feinerem Ansprechver
halten der Kraftübertragung durch kontinuierliche Änderung
im Bereich kleiner Geschwindigkeiten.
Im allgemeinen beinhaltet eine automatische Kraftübertragung
eine Kraftübertragung-Steuereinheit, die das Verhältnis
einer Geschwindigkeitsänderung abhängig von der Fahrge
schwindigkeit und der auf das Fahrzeug wirkenden Last steu
ert.
Die Kraftübertragung-Steuereinheit stellt die Drehzahl am
Ausgangsende eines Planetengetriebesatzes dadurch ein, daß
sie mehrere Kupplungen und Bremsen in der Steuereinheit be
tätigt oder löst.
In der Praxis müssen zum Konstruieren eines Getriebestrangs,
der Vorwärts- und Rückwärtsfahrt ermöglicht, mindestens ein
Mehrplanetengetriebesatz und mehrere Betriebselemente vor
handen sein. Um einen Getriebestrang mit feinem Ansprechver
halten auf Geschwindigkeitsänderungen zu konstruieren, müs
sen mindestens ein Mehrplanetengetriebesatz, sieben Betäti
gungselemente und drei Einwegekupplungen vorhanden sein.
Ein Getriebestrang mit diesen mehreren Elementen hat jedoch
komplizierten Aufbau und sein Gewicht ist hoch.
Da bekannte automatische Kraftübertragungen nur über eine
begrenzte Anzahl von Geschwindigkeitsänderungsschritten ver
fügen, treten beim Ändern der Geschwindigkeit Stöße auf und
der Betriebsbereich des Motors ist innerhalb mancher Stufen
begrenzt. Der Kraftstoffnutzungsgrad verringert sich, und
die Motorleistung kann nicht mit dem besten Funktionsumfang
genutzt werden.
Insbesondere verringert sich der Wirkungsgrad der Kraftüber
tragung, wenn das Eingangsdrehmoment im Bereich geringer Ge
schwindigkeiten hoch ist und die Geschwindigkeit häufig ge
ändert werden muß oder wenn die Planetenräder im Bereich ho
her Geschwindigkeiten nicht direkt mit der Kurbelwelle des
Motors verbunden sind.
Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, ist im US-Patent
4,776,240 eine automatische Kraftübertragung mit einem Me
chanismus offenbart, bei dem die Turbine eines hydraulischen
Drehmomentwandlers direkt mit der Eingangswelle einer Plane
tengetriebeanordnung verbunden ist. Dabei müssen jedoch sie
ben Betätigungselemente und drei Einwegekupplungen vorhanden
sein, und es wird keine kontinuierliche Geschwindigkeitsän
derung abhängig vom Fahrzustand vorgenommen. Daher sind die
obengenannten Schwierigkeiten nicht vollständig überwunden.
Die Hauptaufgabe der Erfindung ist es, einen Antriebsstrang
für automatische Kraftübertragung zu schaffen, der bei Ge
schwindigkeitsänderungen auftretende Stöße dadurch minimie
ren kann, daß die Geschwindigkeit im Bereich geringer Ge
schwindigkeiten automatisch und kontinuierlich geändert wer
den kann, wobei die Funktionszeit kurz ist.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Antriebs
strang für automatische Kraftübertragung zu schaffen, durch
den der Kraftstoffnutzungsgrad dadurch erhöht werden kann,
daß der Wirkungsgrad der Kraftübertragung maximiert ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Antriebs
strang für automatische Kraftübertragung zu schaffen, der
einfachen Aufbau und erhöhtes Funktionsvermögen hat.
Erfindungsgemäße Antriebsstränge sind durch die Lehren der
nebengeordneten Ansprüche 1 und 10 gegeben. Speziell ist bei
einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang folgendes vorhanden:
ein hydraulischer Drehmomentwandler, der Antriebskraft von einem Motor aufnimmt; eine erste Bremse zum Sperren eines zweiten Tellerrads eines ersten Geschwindigkeitsänderungs teils in solcher Weise, daß die Antriebsgeschwindigkeit des zweiten Sonnenrads, das die Kraft von der Turbine des Dreh momentwandlers empfängt, die erste Vorwärtsgeschwindigkeit ist; eine zweite Kupplung zum Übertragen der Kraft des Sta tors im Drehmomentwandler auf ein antreibendes Übertragungs zahnrad zusätzlich zum ersten Geschwindigkeitsniveau, um die Geschwindigkeit automatisch und kontinuierlich ab einem Zeitpunkt zu ändern, zu dem sich die Kraft vom Drehmoment wandler verringert, da Kraft von diesem auf den Stator über tragen wird; eine erste Kupplung zum Ausführen eines Fixier modus für das zweite Geschwindigkeitsniveau, damit die Abtriebskraft des ersten Geschwindigkeitsänderungsteils mit der Antriebskraft vom Motor übereinstimmt, da die Abtriebs kraft des Motors über die erste Kupplung direkt an das erste Tellerrad des ersten Geschwindigkeitsänderungsteils übertra gen wird; eine dritte Bremse, die ein drittes Tellerrad sperrt, damit dieses als Gegenkraftelement wirkt, um im Modus des ersten Geschwindigkeitsniveaus, dem Modus der kontinuierlichen Geschwindigkeitsänderung und dem Fixier modus für die zweite Drehzahl jeweils eine verringerte Geschwindigkeit auszugeben; und eine dritte Kupplung, die den ersten Geschwindigkeitsänderungsteil mit dem zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil verbindet, um ein drittes Geschwindigkeitsniveau auszugeben.
ein hydraulischer Drehmomentwandler, der Antriebskraft von einem Motor aufnimmt; eine erste Bremse zum Sperren eines zweiten Tellerrads eines ersten Geschwindigkeitsänderungs teils in solcher Weise, daß die Antriebsgeschwindigkeit des zweiten Sonnenrads, das die Kraft von der Turbine des Dreh momentwandlers empfängt, die erste Vorwärtsgeschwindigkeit ist; eine zweite Kupplung zum Übertragen der Kraft des Sta tors im Drehmomentwandler auf ein antreibendes Übertragungs zahnrad zusätzlich zum ersten Geschwindigkeitsniveau, um die Geschwindigkeit automatisch und kontinuierlich ab einem Zeitpunkt zu ändern, zu dem sich die Kraft vom Drehmoment wandler verringert, da Kraft von diesem auf den Stator über tragen wird; eine erste Kupplung zum Ausführen eines Fixier modus für das zweite Geschwindigkeitsniveau, damit die Abtriebskraft des ersten Geschwindigkeitsänderungsteils mit der Antriebskraft vom Motor übereinstimmt, da die Abtriebs kraft des Motors über die erste Kupplung direkt an das erste Tellerrad des ersten Geschwindigkeitsänderungsteils übertra gen wird; eine dritte Bremse, die ein drittes Tellerrad sperrt, damit dieses als Gegenkraftelement wirkt, um im Modus des ersten Geschwindigkeitsniveaus, dem Modus der kontinuierlichen Geschwindigkeitsänderung und dem Fixier modus für die zweite Drehzahl jeweils eine verringerte Geschwindigkeit auszugeben; und eine dritte Kupplung, die den ersten Geschwindigkeitsänderungsteil mit dem zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil verbindet, um ein drittes Geschwindigkeitsniveau auszugeben.
Viele Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden dem Fach
mann aus der folgenden Beschreibung eines Beispiels für die
beste Ausführungsform, die derzeit als die beste zum Reali
sieren der Erfindung angesehen wird, erkennbar, wenn er die
se in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen liest, in
denen gleiche Bezugszahlen gleiche oder entsprechende Teile
kennzeichnen und in denen:
Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung einer automati
schen Kraftübertragung gemäß einem ersten Ausführungsbei
spiel der Erfindung ist;
Fig. 2 ein Kurvendiagramm ist, das die Beziehung zwischen
dem Drehmoment vom Kupplungspunkt, der Turbine, dem Stator
und Laufrad und derartigen Teilen zeigt;
Fig. 3 ein Kurvendiagramm ist, das die Beziehung zwischen
dem Ausgangsdrehmoment der Kraftübertragung und der Ab
triebsgeschwindigkeit der Kraftübertragung ist;
Fig. 4 ein Kurvendiagramm ist, das das Geschwindigkeitsver
hältnis der automatischen Kraftübertragung gemäß der Erfin
dung gemäß einem dem Hebelgesetz entsprechenden Verfahren
veranschaulicht;
Fig. 5 ein Kurvendiagramm ist, bei dem eine bekannte auto
matische Kraftübertragung mit einer erfindungsgemäßen hin
sichtlich der Verteilung einer Geschwindigkeitsänderung ver
glichen ist;
Fig. 6 eine Tabelle ist, die den Betriebszustand von Kupp
lungen und Bremsen abhängig von der Stellung des Getriebe
schalthebels zeigt;
Fig. 7 bis 12 schematische Beranschaulichungen von automati
schen Kraftübertragungen gemäß einem zweiten bis einem sieb
ten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind.
Fig. 1 zeigt schematisch den Innenaufbau des Antriebsstrangs
einer automatischen Kraftübertragung gemäß dem Hauptausfüh
rungsbeispiel der Erfindung. Diese automatische Kraftüber
tragung weist folgendes auf: einen Drehmomentwandler TC, der
mit der Kraft von der Abtriebswelle eines Motors E angetrie
ben wird; einen ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A mit
einer Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung 2, die die vom Dreh
momentwandler TC übertragene Geschwindigkeit mit einem
zweckentsprechenden Verhältnis auf eine verringerte Ge
schwindigkeit umsetzt; und einen zweiten Geschwindigkeits
änderungsteil B mit einer Einfachplanetengetriebe-Vorrich
tung 4, die die vom ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A
her übertragene Geschwindigkeitsänderung verringert.
Der Drehmomentwandler TC beinhaltet folgendes: ein Laufrad
I, das direkt mit der Kurbelwelle des Motors E verbunden ist
und Kraft vom Motor E empfängt; eine Turbine T, die an der
dem Laufrad I gegenüberstehenden Seite angeordnet ist und
durch die Drehkraft des Öls angetrieben wird, das vom Lauf
rad I in Strömung versetzt wird; und einen Stator S, der
zwischen dem Laufrad t und der Turbine T angeordnet ist und
die Strömungsrichtung des Öls vom Laufrad 1 in die Gegen
richtung umlenkt, um die Drehkraft des Öls zu erhöhen.
Der Drehmomentwandler TC kann einen ähnlichen Aufbau aufwei
sen, wie er im US-Patent 3,613,479 offenbart ist.
Das Laufrad I ist über einen Gehäusemantel 6 mit dem Motor E
verbunden, wobei eine erste Kupplung C1, die die Kraft vom
Motor E auf eine erste Welle 8 des ersten Geschwindigkeits
änderungsteils A überträgt, im Gehäusemantel 6 angebracht
ist.
Die erste Welle 8 ist über eine Nabe 14 mit einem ersten
Tellerrad 12 verbunden, ein erstes Kegelrad 16 greift an der
Innenseite des Tellerrads 12 an und es kämmt mit einem
ersten Sonnenrad 18, so daß Kraft von der ersten Welle 8 auf
das erste Sonnenrad 18 übertragen werden kann.
Das erste Kegelrad 16 kämmt über ein erstes Kraftübertra
gungsteil 20 mit einem zweiten Kegelrad 22, das mit einem
zweiten Sonnenrad 24 kämmt, so daß die Kraft vom ersten Ke
gelrad 16 auf das zweite Sonnenrad 24 übertragen werden
kann.
Das zweite Kegelrad 22 kämmt mit einem zweiten Tellerrad 26,
das über ein zweites Kraftübertragungsteil 28 mit dem ersten
Tellerrad 12 kämmt. Das zweite Kraftübertragungsteil 28 ist
mit einer ersten Bremse B1 verbunden, die an der Innenseite
eines Getriebegehäuses 52 angebracht ist und das zweite
Kraftübertragungsteil 28 wahlweise sperrt, damit das erste
Sonnenrad 18 und das zweite Tellerrad 26 als Gegenkraftele
ment arbeiten können.
Die Nabe 14 ist mit einer zweiten Bremse B2 verbunden, die
am Getriebegehäuse 52 angebracht ist und die Nabe 14 wahl
weise sperrt, damit das mit der Nabe 14 verbundene erste
Tellerrad 12 als Gegenkraftelement wirken kann.
Daher wird, wenn das zweite Sonnenrad 24 als Eingangselement
betrieben wird, das erste Kraftübertragungsteil 20 gegenläu
fig zur Drehrichtung des Motors E gedreht.
Das zweite Sonnenrad 24 ist über ein drittes Kraftübertra
gungsteil 30 mit der Turbine T verbunden, so daß deren Kraft
an es übertragen wird. Das erste Kraftübertragungsteil 20
ist über ein viertes Kraftübertragungsteil 32, die zweite
Kupplung C2 und ein fünftes Kraftübertragungsteil 34 mit dem
Drehmomentwandler TC verbunden. Das vierte Kraftübertra
tungsteil 32 ist mit dem zweiten Kegelrad 22 verbunden, und
das fünfte Kraftübertragungsteil 34 ist über die zweite
Kupplung C2 mit dem vierten Kraftübertragungsteil 32 verbun
den. Daher wird, wenn die zweite Kupplung C2 betätigt wird,
die Kraft des Stators S auf das erste Kraftübertragungsteil
20 übertragen.
Das fünfte Kraftübertragungsteil 34 ist mit der zweiten
Kupplung C2 verbunden, damit seine Drehung in Gegenuhrzei
gerrichtung gesperrt werden kann.
Wenn die erste Kupplung C1 betätigt wird und die erste Welle
8 direkt mit dem Motor E verbunden wird, kann nur ein klei
ner Stoß auftreten. Um diesen Stoß weiter zu verringern, ist
es bevorzugt, einen Dämpfer 36 zwischen der Nabe 14 und dem
ersten Tellerrad 12 anzuordnen.
Ein antreibendes Übertragungszahnrad 38 ist am vierten
Kraftübertragungsteil 32 vorhanden, damit verringerte Kraft
im ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A auf ein angetrie
benes Übertragungszahnrad 40 übertragen wird. Das angetrie
bene Übertragungszahnrad 40 ist mit einem sechsten Kraft
übertragungsteil 42 im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil
B verbunden, und über dieses sechstes Kraftübertragungsteil
42 wird verringerte Kraft an ein drittes Sonnenrad 44 in der
Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 4 übertragen.
Das dritte Sonnenrad 44 kämmt mit einem dritten Kegelrad 46
der Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 4, in Eingriff mit
der Innenseite eines dritten Tellerrads 48. Das dritte Ke
gelrad 46 besteht aus mehreren Kegelrädern, die über einen
Planetenträger 50 miteinander verbunden sind, wobei die Ge
genseite des Planetenträgers 50, die vom Kegelrad 46 hoch
steht, mit einer dritten Kupplung C3 verbunden ist, damit
der Planetenträger 50 wahlweise über diese dritte Kupplung
C3 mit dem angetriebenen Übertragungszahnrad 40 verbunden
wird. Daher verfügt die Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung
4 über zwei Eingangselemente, nämlich die dritte Kupplung C3
und das sechste Kraftübertragungselement 42.
Das dritte Tellerrad 48 wirkt als Gegenkraftelement, wenn
die am Getriebegehäuse 52 angebrachte dritte Bremse B3 betä
tigt wird, und das dritte Tellerrad 48 ist auch mit einer
zweiten Einwegekupplung F2 verbunden, die am Getriebegehäuse
52 angebracht ist, und eine Rückwärtsdrehung gegen die erste
Einwegekupplung F1 sperrt.
Der Planetenträger 50 ist mit einer zweiten Welle 54 verbun
den, an deren Ende das abschließende Antriebszahnrad 56 an
gebracht ist, das mit einem abschließenden Untersetzungs
zahnrad 58 verbunden ist, das die abschließend herunterge
setzte Kraft auf eine Differentialvorrichtung D überträgt,
um eine Achswelle 60 eines Autos anzutreiben.
Wie vorstehend beschrieben, wird dann, wenn der Motor be
trieben wird, das Laufrad 1 des Drehmomentwandlers TC, das
über den Gehäusemantel 6 mit der Abtriebswelle des Motors 4
verbunden ist, gedreht. Die Drehkraft des Laufrads I stößt
Öl im Drehmomentwandler TC zur Turbine T aus und verdreht
diese. Dann wird die Drehkraft der Turbine T über das dritte
Kraftübertragungsteil 30 an das zweite Sonnenrad 24 der
Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung 2 übertragen.
Dabei dreht sich der Stator S im Drehmomentumsetzer TC umge
kehrt zur Drehrichtung der Abtriebswelle des Motors E, je
doch wird die Bewegung des Stators S durch die erste Ein
wegekupplung F1 eingeschränkt. Im Ergebnis erhöht der Dreh
momentwandler TC das Drehmoment vom Motor E.
Wenn in diesem Zustand die Fahrgeschwindigkeit des Autos zu
nimmt und der Drehmomentwandler TC im Kupplungszustand ar
beitet, dreht sich der Stator S in der Drehrichtung des Mo
tors E und beginnt mit einem Freilaufzustand.
Das Drehmoment von der Turbine T auf das dritte Kraftüber
tragungsteil 30 verdreht das zweite Sonnenrad 24, das in
Eingriff mit dem zweiten Kegelrad 22 steht, und das letztere
wird entgegen dem Motor E verdreht.
Dann wird, wie in Fig. 6 dargestellt, wenn der Schalthebel
durch Handbetrieb in den Fahrbereich "N" oder den Fahrbe
reich "P" gestellt ist, keine Kraft vom Motor E auf irgend
eines der Betriebsteile übertragen, da keines derselben
betätigt ist.
Wenn sich der Schalthebel durch Handbedienung in der Fahr
stellung "D" befindet, wird die erste Bremse B1 des ersten
Übertragungsteils A durch die Kraftübertragungs-Steuerein
heit betätigt und sperrt das erste Sonnenrad 18 und das
zweite Tellerrad 26 in der Mehrplanetengetriebeanordnung 2.
Dann arbeitet das zweite Sonnenrad 24 als Eingangselement,
das zweite Tellerrad 26 arbeitet als Gegenkraftelement und
das zweite Kraftübertragungsteil 32 arbeitet als Abtriebs
element.
Um den vorstehend genannten Betrieb durch ein Hebelgesetz
verfahren zu veranschaulichen, wie in Fig. 4 dargestellt,
kann das linke Ende eines Hebels L, wo das erste Sonnenrad
18 und das zweite Tellerrad 26 positioniert sind, als erster
Knoten Nl bezeichnet werden, die Nachbarposition zum ersten
Knoten Nl, in dem das erste Kraftübertragungsteil 20 und das
vierte Kraftübertragungsteil 32 liegen, kann als zweiter
Knoten N2 bezeichnet werden, der mittlere Bereich des Hebels
L, in dem das erste Tellerrad 12 liegt, kann als dritter
Knoten N3 bezeichnet werden, und das rechte Ende des Hebels
L, wo das zweite Sonnenrad 24 liegt, kann als vierter Knoten
N4 bezeichnet werden.
Daher arbeitet dann, wenn der Handschalthebel L in den Fahr
bereich "D" gestellt ist, der vierte Knoten N4 als Eingangs
ende und der erste Knoten Nl arbeitet als statisches Ende,
und in dieser Situation kann von jedem Punkt auf der Ein
gangsgeschwindigkeitslinie L1 des vierten Knotens N4 eine
gerade Linie L2 zum ersten Knoten N1 gezogen werden. Auch
kann eine gerade Linie L3 vom zweiten Knoten N2 zur Linie L2
gezogen werden, und die Linie L3 ist eine Ausgangsgeschwin
digkeitslinie.
In dieser Situation ist das Geschwindigkeitsverhältnis der
Kraftübertragung durch (Eingangsgeschwindigkeitslinie L1/
Ausgangsgeschwindigkeitslinie L3) gegeben. Dieses Verhältnis
wird das erste Geschwindigkeitsänderungsverhältnis im Be
reich "D".
Die auf das erste Geschwindigkeitsniveau umgesetzte Kraft
wird über das vierte Kraftübertragungsteil 32 auf das an
treibende Übertragungszahnrad 38 übertragen und dann über
das angetriebene Übertragungszahnrad 40, das mit dem ange
triebenen Übertragungszahnrad 38 kämmt, an das sechste
Kraftübertragungsteil 42 des zweiten Übertragungsteils B
übertragen.
Bei diesem Vorgang wird die Drehzahl bei der Kraftübertra
gung auf das angetriebene Übertragungszahnrad 40 verringert,
erhöht oder in Übereinstimmung mit der Drehzahl des antrei
benden Übertragungszahnrads 38 gelassen, und zwar abhängig
von der Differenz zwischen der Zähnezahl des antreibenden
Übertragungszahnrads 38 und der Zähnezahl des angetriebenen
Übertragungszahnrads 40, und es erfolgt Übertragung auf das
dritte Sonnenrad 44. Dann wird die auf das dritte Sonnenrad
44 übertragene Kraft über das dritte Kegelrad 46 auf das
dritte Tellerrad 48 übertragen, weswegen sich das dritte
Tellerrad 48 in der Richtung des Motors E drehen möchte. Die
Drehung des dritten Tellerrads 48 ist durch die zweite Ein
wegekupplung F2 gesperrt.
Da das dritte Tellerrad 48 im zweiten Übertragungsteil B als
Gegenkraftteil wirkt und das dritte Sonnenrad 44 als Ein
gangsteil wirkt, wird der mit der zweiten Welle 54 verbunde
ne Planetenträger 50 als Ausgangsteil betrieben.
Wie in Fig. 4 dargestellt, können für den Heben L des zwei
ten Übertragungsteils B Knoten erstellt werden. Das linke
Ende des Hebels, das am dritten Sonnenrad 44 liegt, kann als
fünfter Knoten N5 bezeichnet werden, der dem fünften Knoten
N5 benachbarte Teil, wo der Planetenträger 50 positioniert
ist, kann als sechster Knoten N6 bezeichnet werden, und das
rechte Ende des Hebels L, das am dritten Tellerrad 48 liegt,
kann als siebter Knoten N7 bezeichnet werden.
Die Anzahl von Umdrehungen, wie am fünften Knoten N5 einge
geben, ist die Ausgangsgeschwindigkeit des ersten Übertra
gungsteils A, und sie kann als Geschwindigkeitslinie L3 im
fünften Knoten N5 bezeichnet werden. Die Ausgangsgeschwin
digkeit des zweiten Übertragungsteils B kann als Linie L5
bezeichnet werden, die den sechsten Knoten N6 vertikal mit
einer Linie L4 verbindet, die die Verbindungslinie zwischen
der Geschwindigkeitslinie L3 und dem Knoten N7 ist. Die als
Linie L5 bezeichnete Ausgangsgeschwindigkeit ist das ab
schließende Geschwindigkeits- oder Drehzahländerungsverhält
nis der erfindungsgemäßen automatischen Kraftübertragung.
Die vom Planetenträger 50 ausgegebene abschließende Ge
schwindigkeit wird über die zweite Welle 54 an das abschlie
ßende Antriebszahnrad 56 übertragen, und dann wird die Kraft
vom abschließenden Antriebszahnrad 56 über das abschließende
Untersetzungszahnrad 58 an das Differentialgetriebe D über
tragen, wodurch die Achse 60 des Autos angetrieben wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann bei der ersten Geschwindig
keitsänderung im Bereich "D" das Gesamtgeschwindigkeitsände
rungsverhältnis wie folgt wiedergegeben werden: Geschwindig
keitsuntersetzungsverhältnis - Verhältnis des antreibenden
Übertragungszahnrads 38 zum angetriebenen Übertragungszahn
rad 40 - Untersetzungsverhältnis des Einfachplanetengetrie
bes 4.
In diesem Zustand der ersten Geschwindigkeitsänderung wird
der Motor in seinem Betrieb nicht gebremst, wenn das Fahr
zeug durch Trägheitskräfte fährt, da die zweite Einwegekupp
lung F2 im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B aufgrund
der Gegenkraft in Umkehrrichtung leerläuft. Im Handbetriebs
modus wird jedoch die dritte Bremse B3 betätigt und die
Kraftübertragung vom Motor wird gebremst.
Im ersten Fixiermodus gelangt die Geschwindigkeit des Sta
tors S in den Bereich einer vorgegebenen Geschwindigkeit,
oder einen Zustand, in dem der Drehmomentwandler TC gekup
pelt ist, und die Steuereinheit der Kraftübertragung betä
tigt die zweite Kupplung C2. Im Ergebnis werden der Stator S
und das vierte Kraftübertragungsteil 32 direkt miteinander
verbunden.
Dabei steigt die Drehzahl des antreibenden Übertragungszahn
rads 38 stärker an, als es der Drehzahl im ersten Fixiermo
dus entspricht, da das vierte Kraftübertragungselement 32
Kraft gemäß dem ersten Fixiermodus ausgibt und der Stator S
das Drehmoment erhöht.
Daher wächst das Drehmoment der Turbine T so stark an, wie
Drehmoment über den Stator S auf das angetriebene Übertra
gungszahnrad 38 übertragen wird. Dieser Zustand ist in den
Fig. 2 und 3, die die Beziehung zwischen der Ausgangsge
schwindigkeit und dem Drehmoment vor dem Hochschalten auf
das zweite Geschwindigkeitsniveau zeigen, ein solcher mit
kontinuierlicher Geschwindigkeitsänderung. Das heißt, daß
der Zustand mit kontinuierlicher Geschwindigkeitsänderung ab
dem Zeitpunkt beginnt, zu dem das Drehmoment des Stators S
auf das antreibende Übertragungszahnrad 38 übertragen wird,
wobei zu diesem Zeitpunkt das Drehmoment des Laufrads I kon
stant ist, jedoch wird das Drehmoment der Turbine verringert
und das Drehmoment des Stators S erhöht.
Wenn die Ausgangsgeschwindigkeit der Kraftübertragung an
steigt, sinkt das Drehmomentverhältnis bei der Kraftüber
tragung. Die Geschwindigkeit ändert sich kontinuierlich, bis
der Drehmomentwandler TC wieder in gekuppeltem Zustand ist.
Dann wird das Verhältnis bei der Geschwindigkeitsänderung
abhängig von der auf das Fahrzeug wirkenden Last bestimmt.
Wenn die auf das Fahrzeug wirkende Last gering ist, ist die
Zeit kurz, die dazu erforderlich ist, den Direktkupplungs
modus für die zweite Geschwindigkeit zu erreichen. Wenn da
gegen die auf das Fahrzeug wirkende Last hoch ist, ist die
Zeit zum Überführen des Drehmomentwandlers in den Kupplungs
zustand lang, und dann ist die Betriebsgeschwindigkeit im
Bereich niedriger Geschwindigkeiten lang.
Wenn im obigen Modus das Fahrpedal stark durchgetreten wird,
wird der Eingriff der vierten Kupplung C2 gelöst, und das
vom Stator S auf das vierte Kraftübertragungsteil 32 über
tragene Drehmoment wird unterbunden. Die Drehzahl ändert
sich sofort auf den Fixiermodus im ersten Geschwindigkeits
niveau und das Drehmoment wird erhöht.
Wenn im obigen Modus das Fahrpedal nur schwach niedergetre
ten wird, wird der Eingriff zwischen dem Stator S und dem
vierten Kraftübertragungsteil 32 beibehalten, und wie beim
Abwürgen wird ein Drehmoment in Umkehrrichtung auf den Sta
tor S ausgeübt. Die Geschwindigkeit des Stators verringert
sich und das Drehmoment der Turbine wächst an. Das Gesamt
ausgabedrehmoment steigt an, und es kann ein Effekt wie beim
Niedertreten des Fahrpedals erzielt werden.
Während des vorstehend genannten Betriebs tritt kein Stoß
hinsichtlich einer Geschwindigkeitsänderung auf. Abhängig
davon, ob die vierte Kupplung C2 betätigt wird oder nicht,
kann jedoch ein Stoß zu dem Moment auftreten, zu dem der
Stator S mit dem vierten Kraftübertragungsteil 32 verbunden
oder von ihm getrennt wird. Da der Stator S im Drehmoment
wandler TC liegt, wird der Stoß durch diesen, der als Dämp
fer dient, aufgefangen.
Wie vorstehend veranschaulicht, kann dann, wenn die Ge
schwindigkeit automatisch und kontinuierlich geändert wird,
das gesamte Geschwindigkeitsänderungsverhältnis wie folgt
angegeben werden: Verhältnis einer kontinuierlichen Ge
schwindigkeitsuntersetzung in der Mehrplanetengetriebe-Vor
richtung - Geschwindigkeitsänderungsverhältnis des antrei
benden und des angetriebenen Übertragungszahnrads - Ge
schwindigkeitsuntersetzungsverhältnis der Einfachplaneten
getriebe-Vorrichtung. Bei diesem Betrieb wird keine Motor
bremsung ausgeführt, wenn das Fahrzeug durch Trägheitskräfte
angetrieben läuft.
Beim obigen Modus einer automatischen und kontinuierlichen
Geschwindigkeitsänderung wird die Fahrgeschwindigkeit konti
nuierlich erhöht, und die Drehzahl des Stators S erreicht
eine bestimmte Drehzahl oder der Drehmomentwandler TC befin
det sich im Kupplungszustand. Durch die Steuereinheit bei
der erfindungsgemäßen Kraftübertragung wird die zweite Brem
se B1 gelöst und die erste Kupplung C1 wird betätigt.
Die Abtriebskraft des Motors wird über die erste Kupplung C1
auf die erste Welle 8 übertragen und an das erste Tellerrad
12 der Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung 2 übertragen. Die
Abtriebskraft des Motors wird gleichzeitig über das dritte
Kraftübertragungsteil 30 auf das zweite Sonnenrad 24 über
tragen. Dabei verfügt die Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung 2
über zwei Eingangsteile 30.
Demgemäß ist, wie in Fig. 4 dargestellt, da der erste Knoten
N1 und der vierte Knoten N4 im ersten Geschwindigkeitsände
rungsteil A ein Eingangsknoten sind, die Linie L8, die die
als Verbindungslinie L7 zwischen der Eingangsgeschwindig
keitslinie L1 und der Eingangsgeschwindigkeitslinie L6
gebildete Linie mit dem zweiten Knoten N2 verbindet, die
abschließende Ausgabelinie L8 im ersten Geschwindigkeitsän
derungsteil A.
Das heißt, daß die Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung 2 direkt
mit dem Drehmomentwandler TC verbunden ist und die zweite
Geschwindigkeit ausgegeben wird. Eine Geschwindigkeitsunter
setzung erfolgt im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B,
wie im Fixiermodus auf dem ersten Geschwindigkeitsniveau.
Dabei ist, wie es in Tabelle 6 dargestellt ist, da die erste
Kupplung C1 betätigt ist, die Mehrplanetengetriebe-Vorrich
tung 2 direkt mit dem Motor E verbunden, wodurch hoher Wir
kungsgrad der Kraftübertragung erzielt wird. Da die zweite
Kupplung C2 nicht betätigt ist, läuft der Stator leer. Damit
ist der Kraftverlust im Drehmomentwandler null.
Da die Geschwinciigkeitsänderung im Zustand ausgeführt wird,
bei dem die Differenz zwischen der Geschwindigkeit der Tur
bine T und derjenigen des ersten Tellerrads 12 gerade vor
einer Geschwindigkeitsänderung null oder sehr klein ist, ist
ein Stoß bei der Geschwindigkeitsänderung minimiert.
Schwingungen, wie sie vom Motor E aus übertragen werden kön
nen, werden durch den Dämpfer 36 an der Nabe 14 absorbiert.
Das Gesamtverhältnis im Fixiermodus des zweiten Geschwindig
keitsniveaus bei Vorwärtsfahrt ist das folgende: direkte
Verbindung der Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung - Verhältnis
der Geschwindigkeitsänderung hinsichtlich des antreibenden
und des angetriebenen Übertragungszahnrads - Untersetzungs
verhältnis in der Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 4.
Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt, wird die
zweite Kupplung C2 im ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A
zusätzlich betätigt, und die dritte Kupplung C3 im zweiten
Geschwindigkeitsänderungsteil B wird betätigt, was durch die
Steuereinheit bei der erfindungsgemäßen Übertragung erfolgt.
Da dann der erste Geschwindigkeitsänderungteil A und der
zweite Geschwindigkeitsänderungsteil B direkt miteinander
verbunden sind, wird das dritte Geschwindigkeitsniveau aus
gegeben.
Wie in Fig. 4 dargestellt, wird die Ausgangsgeschwindigkeit
des ersten Geschwindigkeitsänderungsteils A, wie mit der
Linie L8 gekennzeichnet, in den zweiten Geschwindigkeits
änderungsteil B eingegeben und ohne Geschwindigkeitsänderung
unmittelbar ausgegeben.
Da dabei der Motor E direkt mit dem Drehmomentwandler TC
verbunden ist und alle Elemente im ersten und zweiten Ge
schwindigkeitsänderungsteil A, B miteinander verbunden sind,
kann maximaler Wirkungsgrad bei der Kraftübertragung erzielt
werden. Wenn das Fahrzeug mittels Trägheitskräften läuft,
wird keine Motorbremswirkung ausgeübt. Bei einer Geschwin
digkeitsänderung tritt ein kleiner Stoß auf, da diese bei
geringem Drehmoment des Motors E erfolgt.
Gemäß Fig. 6 wird bei der zweiten Geschwindigkeit im Bereich
111 eine Motorbremswirkung ausgeübt, da dabei die zweite
Kupplung C2 und die Bremse B3 wirken.
Ferner wird im automatischen, kontinuierlichen Modus im Be
reich 11 Motorbremswirkung auch dann ausgeübt, wenn das
Fahrzeug angetrieben durch Trägheitskräfte läuft, da die
zweite Kupplung C2 und die Bremse B2 betätigt sind.
Im Bereich L wird Motorbremswirkung ausgeübt wenn das Fahr
zeug angetrieben durch Trägheitskräfte fährt. Dabei wird die
Motorbremswirkung durch die Wirkung ausgeübt, daß die erste
Bremse B1 und die dritte Bremse B3 im ersten Geschwindig
keitsänderungsteil A betätigt sind und das erste Sonnenrad
18 gesperrt ist.
Die vorstehende Beschreibung betrifft Geschwindigkeitsände
rungsvorgänge bei Vorwärtsfahrt. Wie in Fig. 5 dargestellt,
ist das erste Geschwindigkeitsänderungsverhältnis bei der
Erfindung dasselbe wie das erste Geschwindigkeitsänderungs
verhältnis bei einer bekannten automatischen Kraftübertra
gung mit fünf Geschwindigkeitsänderungsniveaus. Im automati
schen, kontinuierlichen Geschwindigkeitsänderungsniveau wird
die Geschwindigkeit kontinuierlich geändert, bis das vierte
Geschwindigkeitsänderungsniveau bei der bekannten automati
schen Kraftübertragung erreicht ist. Daher kann im Bereich
mit niedrigen Geschwindigkeiten kein Stoß bei einer Ge
schwindigkeitsänderung auftreten, in welchem Fall bisher
starke Stöße auftraten.
Wenn der Schalthebel der automatischen Kraftübertragung in
den Bereich "R" gestellt ist, wird die zweite Bremse B2 im
ersten Geschwindigkeitsänderungsteil A betätigt, und die
dritte Bremse B3 im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil B
wird betätigt, was jeweils durch die Kraftübertragungs-
Steuereinheit erfolgt. Im Ergebnis wird das zweite Sonnenrad
24 der Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung 2 ein Eingangsele
ment, und das erste Tellerrad 12 wird ein Gegenkraftelement,
und das vierte Kraftübertragungselement wird ein Ausgangs
element.
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist die Linie L10, die die durch
Verbindung zwischen dem dritten Knoten N3 und der in den
vierten Knoten N4 laufenden Eingangslinie L1 gebildete Linie
L9 mit dem ersten Knoten N1 verbindet, das Untersetzungsver
hältnis bei Rückwärtsfahrt.
Das Untersetzungsverhältnis wird durch das Zahnverhältnis
zwischen dem antreibenden Übertragungszahnrad 38 und dem an
getriebenen Übertragungszahnrad 40 bestimmt. Die verringerte
Geschwindigkeit wird erneut durch das Gegenkraftteil des
dritten Tellerrads 48 verringert und an den Differential
mechanismus D übertragen.
Falls erforderlich, existiert eine "Halte"-Funktion in der
zweiten Geschwindigkeit, wenn das Fahrzeug auf einer glatten
Straße läuft und Schlupf zwischen einem Rad und der Straße
auftritt. Die zweite Bremse B1 und die dritte Kupplung C3
werden durch die Steuereinheit der erfindungsgemäßen Kraft
übertragung betätigt, und im ersten Geschwindigkeitsände
rungsteil A erfolgt Änderung auf das erste Geschwindigkeits
niveau. Die Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 4 im zweiten
Geschwindigkeitsänderungsteil B gelangt in den direkten Ver
bindungszustand. Wie in Fig. 4 dargestellt, kommt es zu
einem neuen Verhältnis der Geschwindigkeitsänderung zwischen
dem ersten Geschwindigkeitsniveau und dem zweiten Geschwin
digkeitsniveau, was im zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil
B der Fall ist.
Bei diesem Vorgang wird Motorbremswirkung ausgeübt, wenn das
Fahrzeug angetrieben durch Trägheitskräfte fährt. Dieser Mo
dus kann auch im Bereich 11 genutzt werden.
Wie oben beschrieben und in Fig. 6 dargestellt, werden alle
Elemente und alle Teile in der Mehrplanetengetriebe-Vorrich
tung 2 und der Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 4 betä
tigt. In der Tabelle bezeichnet "0" ein betätigtes Teil und
"X" bezeichnet ein nicht betätigtes Teil.
Die Vorteile der Erfindung sind die folgenden:
- 1) Die zur Geschwindigkeitsänderung erforderliche Zeit ist kurz. Da auf dem Niveau niedriger Geschwindigkeiten die Ge schwindigkeitsänderung kontinuierlich erfolgt, treten prak tisch keine Stöße bei der Geschwindigkeitsänderung auf.
- 2) Da die Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung auf dem Ni veau hoher Geschwindigkeiten, bei dem Stöße bei der Ge schwindigkeitsänderung nicht hoch sind, jedoch die Betäti gungszeit lange ist, während das Fahrzeug fährt, um den Kraftstoffausnutzungsgrad zu erhöhen, direkt mit dem Dreh momentwandler TC verbunden ist, ist der Kraftstoffnutzungs grad maximiert.
- 3) Im Vergleich zu einer bekannten automatischen Kraftüber tragung, bei der im gesamten Geschwindigkeitsänderungsbe reich eine Einwegekupplung verwendet wird, kann der erfin dungsgemäße Antriebsstrang das Gefühl verstärken, daß Ge schwindigkeitsänderungen gleichmäßig erfolgen. Das Gewicht des Kraftübertragungsstrangs ist gering und die Kosten des selben können gesenkt werden.
Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der erste Geschwindigkeitsänderungsteil A stimmt bei diesem
Ausführungsbeispiel mit dem des vorstehend beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiels überein, jedoch unterscheidet
sich der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil B von dem des
ersten Ausführungsbeispiels.
Der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil B umfaßt eine erste
Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 62, die Kraft vom an
treibenden Übertragungszahnrad 38 des ersten Geschwindig
keitsänderungsteils A erhält, und eine zweite Finfachplane
tengetriebe-Vorrichtung 64, die Kraft von der ersten Ein
fachplanetengetriebe-Vorrichtung 62 erhält.
Die erste Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 62 besteht aus
folgendem, einem Tellerrad 66, das mit dem Übertragungszahn
rad 38 kämmt, um zwischen diesen Rädern Kraft zu übertragen,
mehreren ersten Kegelrädern 68, die mit der Innenseite des
ersten Tellerrads 66 in Eingriff stehen, und ein erstes Son
nenrad 70, das jeweils in Eingriff mit einem ersten Kegelrad
68 steht.
Das Sonnenrad 70 ist über die Kupplung C3 mit den mehreren
Kegelrädern 68 verbunden, und ein Kegelrad 68 und das Son
nenrad 70 können gemeinsam gedreht werden, wenn die Kupplung
C3 betätigt ist. Durch Betätigen der Bremse B3, die an der
Innenseite des Getriebegehäuses 52 angebracht ist, kann das
Sonnenrad 70 als Gegenkraftteil arbeiten.
Ferner ist die Einwegekupplung F2 zwischen dem Getriebege
häuse 52 und dem Sonnenrad 70 angebracht, weswegen das letz
tere wegen der Funktion der Einwegekupplung F2, die als Ge
genkraftteil wirkt, nicht in Uhrzeigerrichtung gedreht wer
den kann.
Die Abtriebskraft der Kegelräder 68 wird über einen Plane
tenträger 72, der mit den Kegelrädern 68 verbunden ist, auf
das Sonnenrad 74 der zweiten Einfachplanetengetriebe-Vor
richtung 64 übertragen.
Mehrere zweite Kegelräder 76 kämmen mit dem Sonnenrad 74,
und sie sind an dem am Getriebegehäuse 52 befestigten Träger
78 so angebracht, daß sie sich um ihre Achsen drehen können.
Das zweite Tellerrad 80 kämmt intern mit den Kegelrädern 76.
Beim Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung
wird das Tellerrad 80 entgegen der Drehrichtung des Plane
tenträgers 72 verdreht. Die zweite Einfachplanetengetriebe-
Vorrichtung 64 erhöht oder erniedrigt die Drehzahl wesent
lich, und die abschließend eingestellte Kraft wird an das
Differentialgetriebe D ausgegeben und treibt die Welle 60
eines Fahrzeugrads an.
Die Funktion des Antriebsstrangs ist bei diesem Ausführungs
beispiel dieselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Auf dem ersten Geschwindigkeitsniveau, dem konti
nuierlichen Geschwindigkeitsniveau und dem zweiten Geschwin
digkeitsniveau ist die Drehung des ersten Sonnenrads 70
durch die zweite Einwegekupplung gesperrt, und im dritten
Geschwindigkeitsniveau ist die Kupplung C3 betätigt, und die
erste Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 62 wird als Ein
heit gedreht.
Bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs wird die Bremse B3 betä
tigt, und die Rückwärtsdrehung des ersten Sonnenrads 70 wird
gegenüber der Drehrichtung des Motors E gesperrt, wodurch
das erste Sonnenrad 70 ein Gegenkraftteil wird und die Aus
gangsgeschwindigkeit herabgesetzt wird.
Fig. 8 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der zweite Geschwin
digkeitsänderungsteil B ähnlich wie beim vorstehend be
schriebenen Ausführungsbeispiel aus zwei Einfachplanetenge
triebe-Vorrichtungen.
Die Differenz zwischen dem dritten Ausführungsbeispiel und
dem zweiten Ausführungsbeispiel liegt darin, daß der Plane
tenträger 72 der ersten Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung
62 mit dem zweiten Tellerrad 80 der zweiten Einfachplaneten
getriebe-Vorrichtung 64 verbunden ist, der Planetenträger 78
direkt am Getriebegehäuse 52 angebracht ist und als Gegen
kraftteil wirkt, und das zweite Sonnenrad 72 ein Ausgangs
teil ist.
Die Funktion des dritten Ausführungsbeispiels ist dieselbe
wie die des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Antriebsstrangs. Der erste Geschwindigkeitsände
rungsteil A ist bei diesem Ausführungsbeispiel derselbe wie
beim ersten Ausführungsbeispiel, und der zweite Geschwindig
keitsänderungsteil B dieses Ausführungsbeispiels besteht aus
einer Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung, wie der zweite
Geschwindigkeitsänderungsteil B beim ersten Ausführungsbei
spiel.
Der Unterschied zwischen dem dritten Ausführungsbeispiel und
dem ersten Ausführungsbeispiel ist der, daß die Kraft vom
ersten Geschwindigkeitsänderungsteil direkt auf das Teller
rad 48 der Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 4 übertragen
wird.
Um das dritte Sonnenrad 44 herum sind mehrere Kegelräder 46
angeordnet, die mit dem dritten Tellerrad 48 kämmen. Drehung
des dritten Sonnenrads 44 in Uhrzeigerrichtung ist durch die
zweite Einwegekupplung F2 gesperrt, und Drehung dieses drit
ten Sonnenrads 44 in Gegenuhrzeigerrichtung ist wahlweise
durch die Bremse B3 sperrbar.
Darüber hinaus ist das abschließende Antriebszahnrad 56 an
einem Ende des Planetenträgers 50 angebracht, in Verbindung
mit den dritten Kegelrädern 46. Das abschließende Unterset
zungszahnrad 58 kämmt mit dem Antriebszahnrad 56, und die
Kraftrichtung kann so geändert werden, daß sie mit der Dreh
richtung des Motors übereinstimmt.
Die Funktion des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung
ist dieselbe wie bei den anderen Ausführungsbeispielen. Es
ist bevorzugt, daß das abschließende Antriebszahnrad 56 und
das abschließende Untersetzungszahnrad 58 aus schräg ver
zahnten Zahnrädern bestehen, um Geräusche und Schwingungen
zu verringern, wie sie im Bereich hoher Geschwindigkeiten
auftreten können.
Fig. 10 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Antriebsstrang bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet
zwei einfache Planetengetriebe, wie beim zweiten und dritten
Ausführungsbeispiel. Krafteingabe in den zweiten Geschwin
digkeitsänderungsteil B erfolgt wie beim ersten Ausführungs
beispiel durch das angetriebene Übertragungszahnrad 40.
Dieses angetriebene Übertragungszahnrad 40 ist mit dem Son
nenrad 70 der ersten Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung 62
verbunden, und es ist über die Kupplung C3 wahlweise mit dem
ersten Kegelrad 68 verbindbar. Daher verfügt die erste Ein
fachplanetengetriebe-Vorrichtung 62 über zwei Eingangsele
mente.
Das erste Tellerrad 66 ist am Gehäuse 52 befestigt und wirkt
als Gegenkraftteil. Der Planetenträger 72, der als Ausgangs
teil arbeitet, ist mit dem Sonnenrad 74 der zweiten Einfach
planetengetriebe-Vorrichtung 64 verbunden, um Kraft zu über
tragen.
Der Planetenträger 78 der zweiten Einfachplanetengetriebe-
Vorrichtung 64 ist am Getriebegehäuse 72 befestigt und wirkt
als Gegenkraftteil. Das zweite Tellerrad 80 ist mit dem Dif
ferentialgetriebe D verbunden, das schließlich die einge
stellte Geschwindigkeit ausgibt.
Das fünfte Ausführungsbeispiel stimmt funktionsmäßig mit den
anderen Ausführungsbeispielen überein, wobei der einzige Un
terschied zwischen dem fünften Ausführungsbeispiel und den
anderen Ausführungsbeispielen derjenige ist, daß das erste
Tellerrad 66 als Gegenkraftteil wirkt.
Fig. 11 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfin
dung. Dieses Ausführungsbeispiel ist so konzipiert, daß
Kraft über das angetriebene Übertragungszahnrad 40 des zwei
ten Geschwindigkeitsänderungsteils B übertragen wird, und es
verwendet zwei Einfachplanetengetriebe-Vorrichtungen wie das
fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Unterschied zwischen dem sechsten Ausführungsbeispiel
und den anderen Ausführungsbeispielen ist der, daß das erste
Tellerrad 66 der ersten Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung
62 am Getriebegehäuse 52 befestigt ist und als Gegenkraft
teil wirkt, und daß der Planetenträger 72 mit dem zweiten
Tellerrad 80 der zweiten Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung
64 verbunden ist. Das zweite Sonnenrad 74 ist mit dem Diffe
rentialgetriebe D verbunden. Die Funktionsweise dieses Aus
führungsbeispiels ist dieselbe wie die der anderen Ausfüh
rungsbeispiele.
Fig. 12 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der zweite Geschwindigkeitsänderungsteil bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel verwendet, ähnlich wie der Antriebsstrang beim
vierten Ausführungsbeispiel, eine Einfachplanetengetriebe-
Vorrichtung. Der Unterschied zwischen diesem Ausführungsbei
spiel und den anderen Ausführungsbeispielen ist der, daß das
angetriebene Übertragungszahnrad 40 als Eingangsteil für den
zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil verwendet ist. Das
dritte Tellerrad der Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung ge
mäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird als Eingangsteil
verwendet, und das dritte Tellerrad wird bei diesem siebten
Ausführungsbeispiel als Gegenkraftteil verwendet.
Auch der Antriebsstrang gemäß dem siebten Ausführungsbei
spiel wird so wie bei den obenbeschriebenen anderen Ausfüh
rungsbeispielen betrieben.
Claims (10)
1. Antriebsstrang für automatische Kraftübertragung bei
einem Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch:
- - einen Drehmomentwandler (TC), der die Abtriebsgeschwindig keit eines Motors (E) ändert und eine gesteuerte Geschwin digkeit ausgibt;
- - eine Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung (2), die folgendem aufweist:
- - ein erstes Tellerrad (12), das als Eingangselement wirkt und über eine erste Kupplung (C1) wahlweise mit dem Motor verbindbar ist, um die Geschwindigkeit vom Drehmomentwandler auf zwei Geschwindigkeitsänderungsniveaus zu ändern;
- - mehrere erste Kegelräder (16), die mit der Innenseite des ersten Tellerrads kämmen;
- - ein erstes Sonnenrad (18), das mit den ersten Kegelrädern um dieses erste Sonnenrad herum kämmt;
- - ein zweites Kegelrad (22), das über ein erstes Kraftüber tragungsteil (20) mit einem ersten Kegelrad verbunden ist;
- - ein zweites Tellerrad (26), das über ein zweites Kraft übertragungsteil (28) mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist und durch eine erste Bremse (B1) wahlweise betätigbar ist; und
- - ein zweites Sonnenrad, das mit den zweiten Kegelrädern kämmt und über ein drittes Kraftübertragungsteil (30) zum Übertragen von Kraft mit der Turbine (T) des Drehmomentwand lers verbunden ist;
- - ein erstes Geschwindigkeitsänderungsteil (A) mit einer zweiten Kupplung (C2), über die der Stator (S) des Drehmo mentwandlers mit einem vierten Kraftübertragungsteil (32) verbindbar ist, das die zweiten Kegelräder mit einem antrei benden Übertragungszahnrad (38) verbindet;
- - eine Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung (4), die folgen des aufweist:
- - ein drittes Sonnenrad (44) , das mit einem angetrieben Übertragungszahnrad (40) verbunden ist, das mit dem antrei benden Übertragungszahnrad der Mehrplanetengetriebe-Vorrich tung kämmt;
- - mehrere dritte Kegelräder (46), die mit dem dritten Son nenrad kämmen; und
- - ein drittes Tellerrad (48), das mit den Kegelrädern kämmt und gesperrt ist, wenn seine Drehrichtung mit der des Motors übereinstimmt; und
- - einen zweiten Geschwindigkeitsänderungsteil (B) mit einer dritten Kupplung (C3), über die das angetriebene Übertra gungszahnrad mit dem dritten Kegelrad verbunden wird, so daß alle Teile in der Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung kombi niert sind und daher ihre Ausgangsgeschwindigkeit mit ihrer Eingangsgeschwindigkeit übereinstimmt.
2. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung (2) und die Ein
fachplanetengetriebe-Vorrichtung (4) jeweils über getrennte
Wellen (8, 54) verfügen.
3. Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Geschwindigkeitsände
rungsteil (B) eine erste Einfachplanetengetriebe-Vorrich
tung, die die Geschwindigkeit vom ersten Geschwindigkeits
änderungsteil herabsetzt oder diese Geschwindigkeit direkt
als Ausgangsgeschwindigkeit überträgt und eine zweite Ein
fachplanetengetriebe-Vorrichtung aufweist, die die Geschwin
digkeit herabsetzt und die Drehrichtung des Planetenträgers
der durch die Kraft von der ersten Einfachplanetengetriebe-
Vorrichtung gedreht wird, in diejenige Drehrichtung ändert,
die mit der Antriebsrichtung des Motors (E) übereinstimmt.
4. Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sonnenrad der ersten Einfachplanetengetriebe-Vor
richtung als Gegenkraftelement wirkt, das Planetengetriebe
als Ausgangselement wirkt und das Tellerrad als Eingangsele
ment wirkt.
5. Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sonnenrad der zweiten Einfachplanetengetriebe-Vor
richtung als Eingangselement wirkt, der Planetenträger der
Vorrichtung als Gegenkraftelement wirkt und das Tellerrad
der Vorrichtung als Ausgangselement wirkt.
6. Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Tellerrad der zweiten Einfachplanetengetriebe-Vor
richtung als Eingangselement wirkt der Planetenträger der
Vorrichtung als Gegenkraftelement wirkt und das Sonnenrad
der Vorrichtung als Ausgangselement wirkt.
7. Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Tellerrad der ersten Einfachplanetengetriebe-Vor
richtung als Gegenkraftelement wirkt, das Sonnenrad der Vor
richtung als Eingangselement wirkt und der Planetenträger
der Vorrichtung als Ausgangselement wirkt.
8. Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfer (36) am Eingangsende
der Mehrplanetengetriebe-Vorrichtung (2) vorhanden ist, um
Stöße zu dämpfen, wie sie bei direkter Verbindung mit dem
Motor (E) auftreten.
9. Antriebsstrang nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das Sonnenrad der
Einfachplanetengetriebe-Vorrichtung (4) im zweiten Geschwin
digkeitsänderungsteil (B) als Eingangselement wirkt, die
Ausgangsgeschwindigkeit herabgesetzt wird, und dann, wenn
sowohl der Planetenträger als auch das Sonnenrad als Ein
gangselemente wirken, die Ausgangsgeschwindigkeit mit der
Eingangsgeschwindigkeit übereinstimmt.
10. Antriebsstrang für automatische Kraftübertragung bei
einem Kraftfahrzeug, bei dem die Ausgangsgeschwindigkeit
automatisch abhängig von der auf das Fahrzeug wirkenden Last
und der Fahrgeschwindigkeit eingestellt wird, gekennzeichnet
durch:
- - einen Drehmomentwandler (TC), der die Abtriebskraft des Motors (E) drehmomentmäßig wandelt und das Wandlungsergebnis ausgibt;
- - eine zweite Bremse (B2), die ein zweites Tellerrad (26) sperrt, um die Geschwindigkeit desselben, das Kraft vom Drehmomentwandler erhält, auf ein erstes Geschwindigkeits niveau für Vorwärtsfahrt zu ändern;
- - eine vierte Kupplung (C4), über die Kraft vom Drehmoment wandler auf ein antreibendes Übertragungszahnrad (38) zu sätzlich zum ersten Geschwindigkeitsniveau übertragen wird, so daß Geschwindigkeitsänderung kontinuierlich ab dem Zeit punkt, zu dem das von der Turbine (T) im Drehmomentwandler übertragene Drehmoment herabgesetzt wird, bis zum Zeitpunkt, zu dem der Drehmomentwandler als Kopplungseinrichtung wirkt, ausgeführt wird;
- - eine erste Kupplung (C1), mittels der die Turbine dem Drehmomentwandlers direkt mit einem ersten Tellerrad (12) verbunden wird, wenn der Drehmomentwandler im Modus einer automatischen, kontinuierlichen Geschwindigkeitsänderung als Koppler wirkt, so daß die Eingangsgeschwindigkeit mit der Ausgangsgeschwindigkeit übereinstimmt;
- - eine dritte Bremse (B3), die das Tellerrad einer Einfach planetengetriebe-Vorrichtung (4) sperrt, um auf dem ersten Geschwindigkeitsniveau, im Modus mit kontinuierlicher Ge schwindigkeitsänderung und in einem Fixiermodus für die zweite Geschwindigkeit, eine verringerte Geschwindigkeit auszugeben; und
- - eine dritte Kupplung (C3) im zweiten Geschwindigkeitsände rungsteil (B), die direkt den Fixiermodus für die zweite Geschwindigkeit ausgibt, um ein drittes Geschwindigkeits niveau zu erzielen.
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