DE19530488A1 - Automatikgetriebe-Kraftübertragungsstrang für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Automatikgetriebe-Kraftübertra­ gungsstrang für ein Fahrzeug.

Im allgemeinen enthält ein Automatikgetriebe für ein Kraft­ fahrzeug eine Getriebesteuereinheit, die automatisch mehrere Kupplungen und Bremsen steuert, die im Räderwerk angebracht sind, um die Zahnverhältnisse der Planetenräder abhängig von der Geschwindigkeit und der Last einzustellen. Obwohl der Kraftübertragungsstrang normalerweise eine Mehrfach-Plane­ tengetriebeeinheit und und mindestens fünf Reibelemente ent­ halten muß, um vier Vorwärtsgeschwindigkeiten und eine Rück­ wärtsgeschwindigkeit zu erzeugen, sind zum Verbessern des Schaltvorgangs tatsächlich eine Mehrfach-Planetengetriebe­ einheit, sieben Reibelementen und drei Eine-Richtungs-Kupp­ lungen erforderlich. Dies bewirkt einen komplizierten Aufbau des Kraftübertragungsstrangs und erhöht das Gewicht.

Ferner verfügt ein herkömmliches Automatikgetriebe über eine begrenzte Anzahl von Gängen, so daß in unvermeidlicher Weise Stöße beim Schalten auftreten und auch der Schaltbereich ge­ schwindigkeitsmäßig aufgrund der begrenzten Anzahl von Zahn­ verhältnissen beschränkt ist, was es erschwert, das optimale Verhältnis von Kraftstoff zu Leistung zu erzielen. Darüber hinaus treten Schaltvorgangsstöße im Bereich niedriger Ge­ schwindigkeit häufig wegen des großen Eingangsdrehmoments und der häufigen Schaltvorgärige auf. Außerdem müssen im Hochgeschwindigkeitsbereich die Eingangswelle und das Räder­ werk direkt verbunden sein, um den Kraftübertragungswir­ kungsgrad zu verbessern. Jedoch verfügt ein herkömmliches Getriebe über keine derartige Einrichtung.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Automatikgetriebe- Kraftübertragungsstrang für ein Fahrzeug mit einer Einrich­ tung zum Ausführen eines kontinuierlichen Schaltvorgangs im Niedergeschwindigkeitsbereich zu schaffen, um Schaltvor­ gangsstöße zu verringern.

Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Automatik­ getriebe-Kraftübertragungsstrang für ein Fahrzeug, der ein Räderwerk direkt mit der Ausgangswelle eines Motors verbin­ det, zu schaffen, um den Kraftübertragungswirkungsgrad zu verbessern.

Es ist noch eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Automa­ tikgetriebe-Kraftübertragungsstrang für ein Fahrzeug mit verringerter Anzahl von Eine-Richtungs-Kupplungen und Reib­ elementen zu schaffen, um den Aufbau des Kraftübertragungs­ strangs zu vereinfachen.

Erfindungsgemäße Automatikgetriebe-Kraftübertragungsstränge entsprechen den Varianten der Lehren der beigefügten Ansprü­ che 1 und 4.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen eines Automatikgetriebe-Kraftübertragungsstrangs für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen den Drehmomenten der Turbine und des Stators sowie der Ab­ triebsgeschwindigkeit bei einem automatischen, kontinuierli­ chen Schaltmodus beim Automatikgetriebe von Fig. 1 veran­ schaulicht;

Fig. 3 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen dem Abtriebsdrehmoment eines erfindungsgemäßen Automatikge­ triebes und der Abtriebsgeschwindigkeit im automatischen, kontinuierlichen Schaltmodus veranschaulicht;

Fig. 4 ist ein Kurvendiagramm, das schematisch Geschwindig­ keitsverhältnisse bei einem erfindungsgemäßen Automatikge­ triebe-Kraftübertragungsstrang mittels Hebelanalogie veran­ schaulicht;

Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, das die Verteilung der Zahn­ verhältnisse bei einem erfindungsgemäßen Automatikgetriebe- Kraftübertragungsstrang mit dem bei einem herkömmlichen Au­ tomatikgetriebe mit fünf Gängen vergleicht;

Fig. 6 ist eine Tabelle, die die Kombination von Betriebs­ elementen beim erfindungsgemäßen Automatik-Kraftübertra­ gungsstrang für die Schaltstufen zeigt; und

Fig. 7 ist ein Diagramm, das schematisch den Automatikge­ triebe-Kraftübertragungsstrang gemäß einem anderen Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.

Gemäß Fig. 1 umfaßt der Automatikgetriebe-Kraftübertra­ gungsstrang gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung einen von einem Motor E angetriebenen Drehmomentwandler TC, einen ersten Schaltteil A mit einer Mehrfach-Planetengetrie­ beeinheit 2 zum Umsetzen des Drehmoments des Drehmomentwand­ lers mit geeigneten Zahnverhältnissen, und einen zweiten Schaltteil B mit einer Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 zum zusätzlichen Verringern der Zahnverhältnisse des ersten Schaltteils A oder durch einfaches Übertragen von dessen Ab­ triebskraft. Der Drehmomentwandler TC besteht aus einem di­ rekt mit der Kurbelwelle des Motors verbundenen Laufrad I, einem dem Laufrad gegenüberstehend angeordneten, durch Öl angetriebenen Turbinenrad T und einem zwischen dem Laufrad I und dem Turbinenrad T angeordneten Stator S zum Umlenken des Ölstroms zum Unterstützen der Laufradrotation. Der Drehmo­ mentwandler TC kann denselben Aufbau aufweisen, wie er im US-Patent Nr. 3,613,479 offenbart ist.

Ein Gehäusemantel 6 verbindet das Laufrad I mit dem Motor E, mit einem Reibelement C1 zum direkten Übertragen der Motor­ kraft an eine erste Welle (Eingangswelle). Diese erste Welle 8 ist über eine Nabe 16 mit einem ersten Planetenträger 14 verbunden, der mehrere erste Kegelräder 12 der Mehrfach-Pla­ netengetriebeeinheit 2 trägt. Die ersten Kegelräder 12 grei­ fen an einem ersten, zwischen ihnen angeordneten Sonnenrad 18 und einem sie umgebenden ersten Tellerrad 20 an.

Das erste Tellerrad 20 ist funktionsmäßig über ein erstes Kraftübertragungsteil 22 mit einem zweiten Sonnenrad 24 ver­ bunden, dessen Umfang an mehreren zweiten Kegelrädern 26 an­ greift, die ihrerseits in ein umgebendes zweites Tellerrad 28 eingreifen. Das erste Tellerrad 20 ist so konstruiert, daß es über ein drittes Reibelement B2, das am Getriebege­ häuse 30 angebracht ist, als Gegenkraftelement wirkt, wäh­ rend das zweite Tellerrad 28 so konstruiert ist, daß es über ein zweites Reibelement B1, das am Gehäuse angebracht ist, als Gegenkraftelement bei Rückwärtslauf dient.

Das erste Sonnenrad 18 ist funktionsmäßig über ein zweites Kraftübertragungsteil 32 mit dem Turbinenrad T verbunden. Der erste und ein zweiter Planetenträger 14 und 34 des er­ sten und zweiten Kegelrads 12 und 26 sind einander zugeord­ net, und sie empfangen das Drehmoment vom Stator S des Dreh­ momentwandlers TC über ein drittes und viertes Kraftübertra­ gungsteil 36 und 38. Das vierte Kraftübertragungsteil 38 em­ pfängt selektiv das Drehmoment vom Stator S mittels der Funktion eines vierten Reibelements C2 zum Verbinden des vierten Kraftübertragungsteils 38 mit dem dritten Kraftüber­ tragungsteil 36, das direkt mit dem Stator S verbunden ist. Das dritte Kraftübertragungsteil 36 wird von einer ersten Eine-Richtungs-Kupplung F1 ergriffen, so daß verhindert wer­ den kann, daß sich der Stator S in Gegenuhrzeigerrichtung dreht, gesehen von der Motorseite her.

Die Nabe 16 verfügt über einen Verlängerungsteil, der mit einem dritten Tellerrad 40 des zweiten Schaltteils B verbun­ den ist, so daß die Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 die Abtriebszahnverhältnisse des ersten Schaltteils herabsetzen oder einfach empfangen kann. Das dritte Tellerrad 40 der Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 umgibt mehrere dritte Ke­ gelräder 42, um in diese einzugreifen. Ein dritter Planeten­ träger 44, der die dritten Kegelräder 42 hält, ist über ein fünftes Kraftübertragungsteil 46 mit einer zweiten Welle (Abtriebswelle) 48 verbunden. Ein drittes Sonnenrad 50 greift in die umgebenden dritten Kegelräder 42 ein und kann selektiv als Gegenkraftelement dienen, wenn ein am Getriebe­ gehäuse 30 angebrachtes sechstes Reibelement B3 betätigt wird. Mittels einer zweiten Eine-Richtungs-Kupplung F2 wird verhindert, daß sich das dritte Sonnenrad gesehen von der Motorseite aus in Gegenuhrzeigerrichtung dreht. Das dritte Tellerrad 40 und der dritte Planetenträger 44 sind so kon­ struiert, daß sie sich gemeinsam drehen, wenn ein fünftes Reibelement C3 in einem dritten Geschwindigkeitsmodus betä­ tigt wird.

Wenn der Motor betrieben wird, wird das Laufrad I des Dreh­ momentwandlers TC, das über den Gehäusemantel 6 mit der Ab­ triebswelle des Motors verbunden ist, gedreht, wodurch Öl im Drehmomentwandler zum Turbinenrad ausgestoßen wird. Dann wird die Reibkraft des Turbinenrads über das zweite Kraft­ übertragungsteil 32 an das erste Sonnenrad 18 der Mehrfach- Planetengetriebeeinheit 2 übertragen. In diesem Fall wird verhindert, daß sich der Stator S des Drehmomentwandlers TC in der Richtung entgegengesetzt zu der des Motors dreht, wenn die erste Eine-Richtungs-Kupplungs F1 betätigt wird, wodurch das Drehmoment des Drehmomentwandlers verstärkt wird. Das Drehmoment des Turbinenrads T wird über das zweite Kraftübertragungsteil 32 an das erste Sonnenrad 18 übertra­ gen, damit sich das erste Kegelrad 12 in Gegenuhrzeigerrich­ tung dreht, gesehen von der Motorseite her. Jedoch arbeitet in den Bereichen "N" und "P", wie in Fig. 6 dargestellt, keines der Elemente, so daß die Motorkraft nicht übertragen wird.

Wenn der (nicht dargestellte) Schalthebel in den Vorwärts­ bereich "D" gestellt wird, ist der Eingriffszustand für das dritte Reibelement B2 des ersten Schaltteils A hergestellt, um das zweite Sonnenrad 24 und das erste Tellerrad 20 der Mehrfach-Planetengetriebeeinheit 2 zu verriegeln. Dann dient das erste Sonnenrad 18 als Eingangselement und das erste Tellerrad 26 als Gegenkraftelement, so daß der erste Plane­ tenträger 14 als Abtriebselement dient.

Die Zahnverhältnisse können durch eine Hebelanalogie be­ schrieben werden, wie in Fig. 4 dargestellt. Es sei angenom­ men, daß das linke Ende eines Hebels L ein erster Knoten N1 ist, der aus dem zweiten Sonnenrad 24 und dem ersten Teller­ rad 20 besteht, ein erster benachbarter Punkt als zweiter Knoten N2 aus dem ersten und zweiten Planetenträger 14 und 34 besteht, ein zweiter benachbarter Punkt als dritter Kno­ ten N3 aus dem zweiten Tellerrad 28 besteht und das rechte Ende als vierter Knoten N4 aus dem ersten Sonnenrad 18 be­ steht. So ist der vierte Knoten N4 der Eingangspunkt und der erste Knoten N1 der festgelegte Punkt. Dann wird eine Linie L1 mit willkürlich festgelegter Länge vertikal ausgehend vom vierten Knoten N4 gezogen, um die Eingangsgeschwindigkeit zu repräsentieren. Danach wird eine Verbindungslinie L2 gezo­ gen, die das obere Ende der Eingangsgeschwindigkeitslinie L1 mit dem ersten Knoten N1 verbindet. Zum Beispiel wird dann, wenn die kürzeste Linie L3 zwischen dem zweiten Knoten N2 und der Verbindungslinie L2 gezogen wird, die Linie L3 die Abtriebsgeschwindigkeitslinie im zweiten Knoten N2. Demgemäß kann das Zahnverhältnis durch das Verhältnis Eingangsge­ schwindigkeitslinie/Ausgangsgeschwindigkeitslinie (L1/L3) wiedergegeben werden, das als Zahnverhältnis für den ersten Gang angesehen wird.

Das Zahnverhältnis für den ersten Gang wird über den ersten Planetenträger 14 an den zweiten Schaltteil B übertragen. So wird das Drehmoment des ersten Schaltteils A an das dritte Tellerrad 40 der Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 übertra­ gen, verringert um die Gegenkraft des dritten Sonnenrads 50, wie über den dritten Planetenträger 44 auszugeben.

Auf entsprechende Weise können die Zahnverhältnisse des zweiten Schaltteils B ebenfalls durch eine Hebelanalogie be­ schrieben werden, wie durch das Bezugssymbol "1" auf der rechten Seite von Fig. 4 repräsentiert. In diesem Fall ist angenommen, daß das linke Ende des Hebels "1" ein fünfter Knoten N5 ist, der aus dem Tellerrad 40 besteht, ein erster benachbarter Punkt ein sechster Knoten N6 aus dem dritten Planetenträger 44 ist und das rechte Ende ein siebter Knoten N7 aus dem dritten Sonnenrad SO ist. Das Drehmoment des er­ sten Schaltteils A wird in den fünften Knoten N5 eingegeben, wobei angenommen ist, daß dessen Wert aus der Länge einer Linie L3 besteht, die willkürlich vertikal ausgehend vom fünften Knoten N5 gezogen ist. Eine Linie L4, die das obere Ende der Linie L3 mit dem siebten Knoten N7 verbindet, kenn­ zeichnet das Untersetzungsverhältnis für den Abtrieb, so daß die kürzeste Linie L5 vom sechsten Knoten N6 zur Linie L4 die Abtriebsgeschwindigkeit des zweiten Schaltteils reprä­ sentiert, wobei es sich um das endgültige Zahnverhältnis des gesamten Räderwerks handelt. Dieses endgültige Zahnverhält­ nis wird vom dritten Planetenträger 44 über das fünfte Kraftübertragungsteil 46 an ein (nicht dargestelltes) Diffe­ rentialgetriebe übertragen, um die Antriebsachse des Fahr­ zeugs anzutreiben.

Im ersten Gang wird der Wert für das endgültige Zahnverhält­ nis dadurch erhalten, daß das Untersetzungsverhältnis der Mehrfach-Planetengetriebeeinheit 2 mit dem Untersetzungsver­ hältnis der Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 multipliziert wird. Obwohl das dritte Sonnenrad 46 durch Betätigen der zweiten Eine-Richtungs-Kupplung F2 in einer Richtung ge­ sperrt wird, wird die Motorbremse im Schubbetrieb nicht ge­ halten, weswegen das sechste Reibelement B3 von Hand betä­ tigt wird, um die Motorbremse zu halten. Wenn die Geschwin­ digkeit des Stators S einen vorgegebenen Wert erreicht oder wenn der Drehmomentwandler TC in den Kopplungszustand ge­ langt, betätigt die Getriebesteuereinheit das vierte Reib­ element C2 so, daß es den Stator S direkt mit dem vierten Kraftübertragungsteil 38 verbindet. Da das Drehmoment des Stators S zur ersten Geschwindigkeit des vierten Kraftüber­ tragungsteils 38 addiert wird, wird die Drehzahl des ersten Planetenträgers 14 über die im ersten Gang erhöht. In diesem Fall verringert sich das Drehmoment des Turbinenrads T um den vom Stator S an das vierte Kraftübertragungsteil 38 übertragenen Wert, was das Gesamtabtriebsmoment verringert.

Dies repräsentiert einen kontinuierlichen Schaltvorgang vor dem Vornehmen eines Hochschaltens in den zweiten Gang, wofür die Beziehung zwischen der Abtriebsgeschwindigkeit und dem Drehmoment in den Fig. 2 und 3 veranschaulicht ist. Der kon­ tinuierliche Schaltvorgang beginnt gerade dann, wenn das Drehmoment des Stators S an den ersten Planetenträger 14 übertragen wird. In diesem Fall wird das Drehmoment des Laufrads konstant gehalten, jedoch nimmt das Drehmoment des Turbinenrads ab, während das Drehmoment des Stators zunimmt. Wenn die Abtriebsgeschwindigkeit zunimmt, verringert sich die Rate des Getriebedrehmoments, so daß der Schaltvorgang kontinuierlich ausgeführt wird, bis der Drehmomentwandler wieder den Kopplungszustand einnimmt, wo das Zahnverhältnis automatisch abhängig von der Fahrzeuglast bestimmt wird. Eine kleine Fahrzeuglast bewirkt, daß der Drehmomentwandler in einer relativ kurzen Zeitspanne den Kopplungszutand er­ reicht, wodurch die Zeit zum direkten Verbinden des Stators S mit dem vierten Kraftübertragungsteil 38 verkürzt ist, während eine große Fahrzeuglast bewirkt, daß der Drehmoment­ wandler nach relativ langer Zeit in den Kopplungszustand ge­ langt, wodurch er länger arbeitet als im Niedergeschwindig­ keitsbereich.

Bei einem derartigen Schaltmodus wird, wenn das vierte Reib­ element C2 freigegen wird, um das Drehmoment vom Stator S an das vierte Kraftübertragungsteil 38 zu unterbrechen, der Schaltvorgang unmittelbar in den ersten Geschwindigkeitsmo­ dus ausgeführt, um das Drehmoment zu erhöhen, was zu einem starken Effekt beim Niedertreten des Fahrpedals führt. An­ dererseits bewirkt das Aufrechterhalten der Verbindung zwi­ schen dem Stator S und dem vierten Kraftübertragungsteil 38, daß der Stator wie beim Abwürgen ein Drehmoment in Gegen­ richtung erfährt, so daß die Geschwindigkeit des Stators S abnimmt und das Drehmoment des Turbinenrads T zunimmt, was zu einer Erhöhung des Gesamtdrehmoments führt, was zu einem kleinen Effekt beim Niedertreten des Fahrpedals führt. Dabei tritt kein Schaltstoß auf, jedoch werden Schaltstöße, wie sie auftreten können, wenn der Stator mittels des vierten Reibelements C2 mit dem vierten Kraftübertragungsteil 38 verbunden oder von diesem gelöst wird, durch den Drehmoment­ wandler TC absorbiert, der als Dämpfer wirkt, da der Stator S im Drehmomentwandler TC enthalten ist. In diesem Fall wird der Wert des endgültigen Zahnverhältnisses dadurch erhalten, daß das Untersetzungsverhältnis der Mehrfach-Planetengetrie­ beeinheit mit dem Untersetzungsverhältnis der Einfach-Plane­ tengetriebeeinheit 4 multipliziert wird. Selbstverständlich wird die Motorbremse nicht gehalten, wenn Schubbetrieb vor­ liegt.

Wenn in diesem automatischen, kontinuierlichen Schaltmodus die Drehzahl des Stators S einen vorgegebenen Wert erreicht oder der Drehmomentwandler TC in den Kopplungszustand ge­ langt, wenn die Fahrgeschwindigkeit zunimmt, gibt die Ge­ triebesteuereinheit das dritte Reibelement B2 frei und be­ tätigt das erste Reibelement C1. So wird die Motorabtriebs­ kraft über das erste Reibelement C1 an die erste Welle 8 des ersten Planetenträgers 14 der Mehrfach-Planetengetriebeein­ heit 2 und über das zweite Kraftübertragungsteil 32 an das erste Sonnenrad 18 übertragen. Im Ergebnis empfängt die Mehrfach-Planetengetriebeeinheit 2 die Kraft der zwei Ein­ gangselemente.

Demgemäß dienen, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, der erste und vierte Knoten N1 und N4 des ersten Schaltteils A als Eingangsanschluß, weswegen die Abtriebsgeschwindigkeit des ersten Schaltteils A durch eine gerade Linie L8 repräsen­ tiert werden kann, die vertikal ausgehend vom zweiten Knoten N2 zur Linie L7 gezogen wird, die die oberen Enden der Ein­ gangsgeschwindigkeitslinien L1 und L6 verbindet. Demgemäß ist die Planetengetriebeinheit 2 direkt mit dem Motor ver­ bunden, um das Zahnverhältnis des zweiten Gangs zu erzeugen, wobei der zweite Schaltteil B wie im ersten Gang eine Ge­ schwindigkeitsuntersetzung vornimmt. Da in diesem Fall das vierte Reibelement C2 nicht betätigt ist, läuft der Stator S leer, was zu verlustfreiem Lauf des Drehmomentwandlers TC führt. Dieser Schaltvorgang wird ausgeführt, wenn beinahe keine Differenz oder nur eine sehr kleine zwischen den Dreh­ zahlen des Turbinenrads T und des ersten Planetenträgers 14 sowie der Drehzahl des Motors vorliegt, wodurch Schaltstöße minimiert werden. Der Wert des endgültigen Zahnverhältnisses im zweiten Gang wird dadurch erhalten, daß das Unterset­ zungsverhältnis der Mehrfach-Planetengetriebeeinheit, wenn diese direkt durchgeschaltet, d. h. 1 ist, mit dem Unter­ setzungsverhältnis der Einfach-Planetengetriebeeinheit mul­ tipliziert wird.

Wenn die Fahrgeschwindigkeit erhöht wird, betätigt die Ge­ triebesteuereinheit zusätzlich das vierte Reibelement C2 des ersten Schaltteils A und das fünfte Reibelement C3 des zwei­ ten Schaltteils B, so daß das erste und zweite Schaltteil direkt mit dem Motor verbunden sind, um das Zahnverhältnis des dritten Gangs zu erzeugen. Demgemäß kann die Abtriebs­ geschwindigkeit des ersten Schaltteils A durch die Linie L8 repräsentiert werden, mit einem Abtrieb über den zweiten Schaltteil B ohne jede Modifizierung. In diesem Fall ist der Motor direkt mit dem Drehmomentwandler verbunden, zusammen mit allen Elementen des ersten und zweiten Schaltteils, wes­ wegen optimaler Kraftübertragungswirkungsgrad gewährleistet ist und die Motorbremse gehalten werden kann, wenn Schubbe­ trieb vorliegt. Ferner treten wegen des geringen Motordreh­ moments nur geringe Schaltstöße auf.

Wie in Fig. 6 dargestellt, kann die Motorbremse im Bereich "III" im Schubbetrieb gehalten werden, da das vierte und sechste Reibelement C2 und B3 betätigt sind. Auf ähnliche Weise kann im Bereich "II" des automatischen, kontinuierli­ chen Schaltmodus die Motorbremse gehalten werden, da das vierte und sechste Reibelement C2 und B3 betätigt sind. Außerdem kann im Bereich "L" die Motorbremse gehalten wer­ den, da das dritte und vierte Reibelement B2 und B3 betätigt sind.

Vorstehend ist der Schaltablauf für Vorwärtsfahrt beschrie­ ben. Wie in Fig. 5 dargestellt, verfügt der erfindungsgemäße Automatikgetriebe-Kraftübertragungsstrang über ein Zahnver­ hältnis im ersten Gang, das mit dem bei einem herkömmlichen Fünfgang-Automatikgetriebe übereinstimmt, und er führt bis in das Zahnverhältnis des vierten Gangs einen kontinuierli­ chen, automatischen Schaltvorgang aus, wodurch Schaltstöße im Bereich niedriger Geschwindigkeiten beseitigt sind, wo herkömmlich starke Schaltstöße auftreten können.

Wenn der Schalthebel auf den Rückwärtsbereich "R" gestellt wird, betätigt die Getriebesteuereinheit das zweite Reibele­ ment B1 des ersten Schaltteils A sowie das sechste Reibele­ ment B3 des zweiten Schaltteils B, so daß das erste Sonnen­ rad 18 der Mehrfach-Planetengetriebeinheit 2 als Eingangs­ element dient, das Tellerrad 28 als Gegenkraftelement dient und der dritte Planetenträger 44 als Abtriebselement dient. Dann kann, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, das Zahnver­ hältnis bei Rückwärtslauf durch eine gerade Linie L11 reprä­ sentiert werden, die vertikal ausgehend vom zweiten Knoten N2 zur geraden Linie L9 gezogen wird, die das obere Ende der Eingangsgeschwindigkeitslinie L1 mit dem dritten Knoten N3 verbindet. Das Zahnverhältnis bei Rückwärtslauf wird erneut durch das dritte Sonnenrad 50 und das Gegenkraftelement des zweiten Schaltteils B untersetzt und über die zweite Welle 48 an das (nicht dargestellte) Differentialgetriebe übertra­ gen.

Wenn es erforderlich ist, den zweiten Gang zu halten, z. B. wenn auf rutschigen Straßen Schlupf der Antriebsräder auf­ tritt, betätigt die Getriebesteuereinheit das dritte und fünfte Reibelement B2 und C3, damit der erste Schaltteil A einen Schaltvorgang auf den ersten Gang ausführt und die Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 des zweiten Schaltteils B direkt mit dem Motor verbunden wird, um im zweiten Schalt­ teil B andere Zahnverhältnisse für den ersten und zweiten Gang einzustellen, wie in Fig. 4 dargestellt. Dieser Ge­ schwindigkeitsmodus bewirkt, daß die Motorbremse im Schub­ betrieb gehalten wird, und er kann auch dann verwendet wer­ den, wenn der Schalthebel auf den Bereich "II" gestellt wird. Die Reibelemente werden selektiv entsprechend den Gangverhältnissen kombiniert, wie in der Tabelle von Fig. 6 dargestellt.

Wie vorstehend beschrieben, können die Vorteile des erfin­ dungsgemäßen Automatikgetriebes wie folgt zusammengefaßt werden:

• 1) Ein Schaltvorgang wird automatisch und kontinuierlich insbesondere im Niedergeschwindigkeitsbereich ausgeführt, wo die Betriebszeit kurz ist und Stöße beim Schaltvorgang stark und häufig auftreten könnten, wodurch der Schaltvorgang ver­ bessert ist.
• 2) Im Hochgeschwindigkeitsbereich, in dem Schaltstöße ver­ nachlässigbar sind, jedoch ein hoher Kraftübertragungswir­ kungsgrad erforderlich ist, ist der Schaltmechanismus direkt mit dem Motor verbunden, was den Kraftstoffnutzungsgrad maximiert.
• 3) Die Anzahl von Reibelementen und Eine-Richtungs-Kupplun­ gen ist im Vergleich zur Anzahl bei einem herkömmlichen Automatikgetriebe verringert, wodurch trotz verbesserten Betriebs die Herstellkosten und das Gewicht verringert sind.

In Fig. 7 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem der Aufbau des zweiten Schaltteils B geringfügig anders ist als beim ersten Ausführungsbeispiel, wobei jedoch der erste Schaltteil A denselben Aufbau wie in Fig. 1 aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet der zweite Schaltteil B das dritte Sonnenrad 50 allein oder das dritte Sonnenrad 50 und den dritten Planetenträger 44 gemeinsam als Eingänge, den dritten Planetenträger 44 als Abtrieb und das dritte Tellerrad 40 als Gegenkraftelement. Der Schaltvorgang ist derselbe wie beim ersten Ausführungs­ beispiel.

Die zweite Eine-Richtungs-Kupplung F2 ergreift das dritte Tellerrad 40 im ersten Gang, im kontinuierlichen Schaltsta­ dium und im zweiten Gang, während das fünfte Reibelement C3 so betätigt wird, daß die Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 vollständig gedreht wird. Im Rückwärtslauf wird das sechste Reibelement B3 betätigt, um zu verhindern, daß sich die Ein­ fach-Planetengetriebeeinheit in derselben Richtung wie der Motor dreht, so daß das dritte Tellerrad 40 als Gegenkraft­ element wirkt. Das erfindungsgemäße Getriebe ist wirkungs­ voller auf ein Fahrzeug mit vorne liegendem Motor und Hin­ terradantrieb anwendbar als auf ein Fahrzeug mit vorne lie­ gendem Motor und Vorderradantrieb.

Claims (4)

1. Automatikgetriebe-Kraftübertragungsstrang für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch:

• a) einen Drehmomentwandler (TC) zum Ändern des Drehmoments und der Drehzahl der von einem Motor abgegebenen Kraft;
• b) einen ersten Schaltteil (A) mit einer Mehrfach-Planeten­ getriebeeinheit (2), die an einer Eingangswelle (8) mit einem ersten Tellerrad (20) angebracht ist, das über ein erstes Kraftübertragungsteil (22) mit einem zweiten Sonnen­ rad (24) verbunden ist, wobei das erste Tellerrad über ein am Gehäuse (30) des Getriebes angebrachtes Reibelement so gesteuert wird, daß es als Gegenkraft oder Eingangselement wirkt, mehreren ersten Kegelrädern (12), die mit den Innen­ zähnen des ersten Tellerrads in Eingriff stehen, wobei ein erster Planetenträger (14) mit der Nabe (16) der Eingangs­ welle und einem vierten Kraftübertragungsteil (38) verbunden ist, um wahlweise als Eingangs- oder Abtriebselement zu wir­ ken, einem ersten Sonnenrad (18), das über ein zweites Kraftübertragungsteil (32) mit dem Turbinenrad (T) des Dreh­ momentwandlers verbunden ist, um als Eingangselement zu wir­ ken, mehreren zweiten Kegelrädern (28), die direkt mit dem Stator (S) des Drehmomentwandlers verbunden sind, um über einen zweiten Planetenträger (34) sowie ein drittes und viertes Kraftübertragungsteil (36, 38) als Eingangselement zu dienen, wobei die Kraftübertragungsteile über ein Reib­ element miteinander verbunden sind, und einem zweiten Son­ nenrad (24), das durch ein Reibelement gesteuert wird, um als Gegenkraftelement zu dienen; und
• c) einen zweiten Schaltteil (B) mit einer Einfach-Planeten­ getriebeeinheit (4) mit einem dritten Tellerrad (40) zum Em­ pfangen des Abtriebs des ersten Schaltteils, mehreren drit­ ten Kegelrädern (42), die mit den Innenzähnen des dritten Tellerrads in Eingriff stehen, einem dritten Planetenträger (44) zum Tragen der dritten Kegelräder, wobei der dritte Planetenträger durch ein Reibelement selektiv mit dem drit­ ten Tellerrad verbindbar ist und wobei die dritten Kegelrä­ der über ein fünftes Kraftübertragungsteil (46) mit einer Abtriebswelle (48) verbunden sind, und einem dritten Sonnen­ rad (50), das durch eine Eine-Richtungs-Kupplung und ein Reibelement gesteuert wird, um als Gegenkraftelement zu die­ nen.

2. Automatikgetriebe-Kraftübertragungsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltteil (A) über ein Reibelement verfügt, um den zweiten Planetenträger (34) wahlweise mit dem Stator (S) des Drehmomentwandlers (TC) zu verbinden.

3. Automatikgetriebe-Kraftübertragungsstrang nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltteil (B) an einer Welle angebracht ist, die auf einer Linie liegt, die gerade ausgehend von der Eingangswel­ le (8) hinter dem ersten Schaltteil (A) verlängert ist.

4. Automatikgetriebe-Kraftübertragungsstrang für ein Fahr­ zeug, gekennzeichnet durch:

• a) einen Drehmomentwandler (TC) zum Ändern des Drehmoments und der Drehzahl der von einem Motor abgegebenen Kraft;
• b) einen ersten Schaltteil (A) mit einer Mehrfach-Planeten­ getriebeeinheit (2), die an einer Eingangswelle (8) mit einem ersten Tellerrad (20) angebracht ist, das über ein erstes Kraftübertragungsteil (22) mit einem zweiten Sonnen­ rad (24) verbunden ist, wobei das erste Tellerrad über ein am Gehäuse (30) des Getriebes angebrachtes Reibelement so gesteuert wird, daß es als Gegenkraft oder Eingangselement wirkt, mehreren ersten Kegelrädern (12), die mit den Innen­ zähnen des ersten Tellerrads in Eingriff stehen, wobei ein erster Planetenträger (14) mit der Nabe (16) der Eingangs­ welle und einem vierten Kraftübertragungsteil (38) verbunden ist, um wahlweise als Eingangs- oder Abtriebselement zu wir­ ken, einem ersten Sonnenrad (18), das über ein zweites Kraftübertragungsteil (32) mit dem Turbinenrad (T) des Dreh­ momentwandlers verbunden ist, um als Eingangselement zu wir­ ken, mehreren zweiten Kegelrädern (28), die direkt mit dem Stator (S) des Drehmomentwandlers verbunden sind, um über einen zweiten Planetenträger (34) sowie ein drittes und viertes Kraftübertragungsteil (36, 38) als Eingangselement zu dienen, wobei die Kraftübertragungsteile über ein Reib­ element miteinander verbunden sind, und einem zweiten Son­ nenrad (24), das durch ein Reibelement gesteuert wird, um als Gegenkraftelement zu dienen; und
• c) einen zweiten Schaltteil (B) mit einer Einfach-Planeten­ getriebeeinheit (4) mit einem dritten Tellerrad (40) zum di­ rekten Erhalten des Drehmoments der Eingangswelle, einem dritten Planetenträger (44) zum Tragen mehrerer dritter Ke­ gelräder (42), der selektiv über ein Reibelement mit dem dritten Sonnenrad verbindbar ist und einem dritten Tellerrad (40), das wahlweise als Gegenkraftelement wirkt, wenn eine Eine-Richtungs-Kupplung und ein Reibelement betätigt werden.