DE19530488C2 - Automatikgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug.

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 Freilauf-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 Schaltvorgänge 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.

Ein bekanntes Automatikgetriebe (DE 38 25 733 A1) umfaßt eine Mehr­ fachplanetengetriebeeinheit mit einer Antriebswelle und eine Einfachpla­ netengetriebeeinheit mit einer Abtriebswelle, die koaxial zur Antriebwelle liegt. Die Antriebswelle ist drehfest mit einem ersten Sonnenrad verbun­ den und kann über Reibungskupplungen wahlweise mit einem zweiten Sonnenrad oder einem zweiten Planetenträger verbunden werden. Die Ab­ triebsseite der Mehrfachplanetengetriebeeinheit wird von einem ersten Planetenträger gebildet, der drehfest mit dem zweiten Hohlrad und einem dritten Hohlrad der Einfachplanetengetriebeeinheit verbunden ist. Die Abtriebswelle ist mit dem dritten Planetenträger verbunden, der wahlwei­ se über eine Reibungskupplung mit dem ersten Planetenträger der Mehr­ fachplanetengetriebeeinheit verbunden werden kann, um die Abtriebs­ welle unmittelbar mit dem Abtrieb der Mehrfachplanetengetriebeeinheit zu koppeln.

Bei einem anderen bekannten Automatikgetriebe (DE 29 44 900 A1) ist die Antriebswelle eines Verbundplanetengetriebes in Ravigneaux-Bauweise mit der Turbine eines Drehmomentwandlers verbunden. Über entspre­ chende Kupplungen können erste und zweite Sonnenräder des Verbund­ planetengetriebes mit der Antriebswelle gekoppelt werden. Die Abtriebs­ welle ist mit dem einzigen Hohlrad verbunden, während der gemeinsame Planetenträger der beiden Planetenrädersätze über eine Freilaufkupplung mit dem Stator des Drehmomentwandlers verbunden und über eine Rei­ bungskupplung wahlweise mit dem Pumpenrad des Drehmomentwandlers koppelbar ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiteres Automatikge­ triebe für Kraftfahrzeuge bereitzustellen, das insbesondere bei einfachem Aufbau mit einer geringen Anzahl von Freilauf- und Reibungskupplungen einen verbesserten Kraftübertragungswirkungsgrad aufweist und Schalt­ vorgänge mit verringerten Schaltstößen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch das jeweils in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Automatikgetriebe gelöst.

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

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines Automatikgetriebes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 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 ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen dem Abtriebsdrehmoment eines erfindungsgemäßen Automatikge­ triebes und der Abtriebsgeschwindigkeit im automatischen, kontinuierlichen Schaltmodus veranschaulicht;

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

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

Fig. 6 eine Tabelle, die die Kombination von Betriebs­ elementen beim erfindungsgemäßen Automatikgetriebe für die Schaltstufen zeigt; und

Fig. 7 ein Diagramm, das schematisch das Automatikgetriebe gemäß einem anderen Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.

Gemäß Fig. 1 umfaßt das Automatikgetriebe gemäß einem ersten 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 TC mit geeigneten Zahnverhältnissen, und einen zweiten Schaltteil B mit einer Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 zum zusätzlichen Verringern der Zahnverhältnisse des ersten Schaltteils A oder einfachen 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. Eine Reibungskupplung C1 zum direkten Übertragen der Motor­ kraft an eine erste Eingangswelle 8 ist zwischen dieser und dem Gehäusemantel 6 vor­ gesehen. Diese erste Eingangswelle 8 ist über eine Nabe 16 mit einem ersten Planetenträger 14 verbunden, der mehrere erste Planetenräder 12 der Mehrfach-Pla­ netengetriebeeinheit 2 trägt. Die ersten Planetenräder 12 grei­ fen an einem ersten, zwischen ihnen angeordneten Sonnenrad 18 und einem sie umgebenden ersten Hohlrad 20 an.

Das erste Hohlrad 20 ist funktionsmäßig über ein erstes Kraftübertragungsteil 22 mit einem zweiten Sonnenrad 24 ver­ bunden, dessen Umfang an mehreren zweiten Planetenrädern 26 an­ greift, die ihrerseits in ein umgebendes zweites Hohlrad 28 eingreifen. Das erste Hohlrad 20 ist so konstruiert, daß es über eine dritte Reibungskupplung B2 am Getriebege­ häuse 30 festbremsbar ist, um als Gegenkraftelement zu wirken, wäh­ rend das zweite Hohlrad 28 so konstruiert ist, daß es über eine zweite Reibungskupplung B1 am Gehäuse 30 festbremsbar ist, um als Gegenkraftelement bei Rückwärtslauf zu dienen.

Das erste Sonnenrad 18 ist funktionsmäßig über eine zweite Eingangswelle 32 mit dem Turbinenrad T verbunden. Der erste und ein zweiter Planetenträger 14 bzw. 34 der er­ sten und zweiten Planetenräder 12 bzw. 26 sind einander zugeord­ net, und sie empfangen das Drehmoment vom Stator S des Dreh­ momentwandlers TC über eine dritte und vierte Welle 36 bzw. 38. Die vierte Welle 38 emp­ fängt selektiv das Drehmoment vom Stator S mittels der Funktion einer vierten Reibungskupplung C2 zum Verbinden der vierten Welle 38 mit der dritten Welle 36, die direkt mit dem Stator S verbunden ist. Die dritte Welle 36 wird von einer ersten Freilauf-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 Hohlrad 40 des zweiten Schaltteils B verbun­ den ist, so daß die Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 die Abtriebszahnverhältnisse des ersten Schaltteils A herabsetzen oder einfach empfangen kann. Das dritte Hohlrad 40 der Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 umgibt mehrere dritte Planeten­ räder 42, um in diese einzugreifen. Ein dritter Planeten­ träger 44, der die dritten Planetenräder 42 hält, ist über ein zweites Kraftübertragungsteil 46 mit einer Abtriebswelle 48 verbunden. Ein drittes Sonnenrad 50 greift in die umgebenden dritten Planetenräder 42 ein und kann selektiv als Gegenkraftelement dienen, wenn eine am Getriebe­ gehäuse 30 angebrachte sechste Reibungskupplung B3 betätigt wird. Mittels einer zweiten Eine-Richtungs- oder Freilauf-Kupplung F2 wird verhindert, daß sich das dritte Sonnenrad 50 gesehen von der Motorseite aus in Gegenuhrzeigerrichtung dreht. Das dritte Hohlrad 40 und der dritte Planetenträger 44 sind so kon­ struiert, daß sie sich gemeinsam drehen, wenn eine fünfte Reibungskupplung 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 TC zum Turbinenrad T ausgestoßen wird. Dann wird die Reibkraft des Turbinenrads T über die zweite Eingangs­ welle 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 Freilauf-Kupplung F1 betätigt wird, wodurch das Drehmoment des Drehmomentwandlers TC verstärkt wird. Das Drehmoment des Turbinenrads T wird über die zweite Eingangswelle 32 an das erste Sonnenrad 18 übertra­ gen, damit sich die ersten Planetenräder 12 in Gegenuhrzeigerrich­ tung drehen, 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 die dritte Reibungskupplung B2 des ersten Schaltteils A hergestellt, um das zweite Sonnenrad 24 und das erste Hohlrad 20 der Mehrfach-Planetengetriebeeinheit 2 zu verriegeln. Dann dient das erste Sonnenrad 18 als Eingangselement und das erste Hohlrad 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 Hohl­ rad 20 besteht, ein erster benachbarter Punkt als zweiter Knoten N2 aus dem ersten und zweiten Planetenträger 14 bzw. 34 besteht, ein zweiter benachbarter Punkt als dritter Kno­ ten N3 aus dem zweiten Hohlrad 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 Hohlrad 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 "l" auf der rechten Seite von Fig. 4 repräsentiert. In diesem Fall ist angenommen, daß das linke Ende des Hebels "l" ein fünfter Knoten N5 ist, der aus dem Hohlrad 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 50 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 B 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 Freilauf-Kupplung F2 in einer Richtung ge­ sperrt wird, wird die Motorbremse im Schubbetrieb nicht ge­ halten, weswegen die sechste Reibungskupplung 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 die vierte Reibungs­ kupplung C2 so, daß sie den Stator S direkt mit der vierten Welle 38 verbindet. Da das Drehmoment des Stators S zur ersten Geschwindigkeit der vierten Welle 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 die vierte Welle 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 I konstant gehalten, jedoch nimmt das Drehmoment des Turbinenrads T ab, während das Drehmoment des Stators S zunimmt. Wenn die Abtriebsgeschwindigkeit zunimmt, verringert sich die Rate des Getriebedrehmoments, so daß der Schaltvorgang kontinuierlich ausgeführt wird, bis der Drehmomentwandler TC wieder den Kopplungszustand einnimmt, wo das Zahnverhältnis automatisch abhängig von der Fahrzeuglast bestimmt wird. Eine kleine Fahrzeuglast bewirkt, daß der Drehmomentwandler TC in einer relativ kurzen Zeitspanne den Kopplungszutand er­ reicht, wodurch die Zeit zum direkten Verbinden des Stators S mit der vierten Welle 38 verkürzt ist, während eine große Fahrzeuglast bewirkt, daß der Drehmoment­ wandler TC nach relativ langer Zeit in den Kopplungszustand ge­ langt, wodurch er länger arbeitet als im Niedergeschwindig­ keitsbereich.

Bei einem derartigen Schaltmodus wird, wenn die vierte Reib­ kupplung C2 freigegen wird, um das Drehmoment vom Stator S an die vierte Welle 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 der vierten Welle 38, daß der Stator S 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 S mittels der vierten Reibungskupplung C2 mit der vierten Welle 38 verbunden oder von dieser 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 2 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 die dritte Reibungskupplung B2 frei und be­ tätigt die erste Reibungskupplung C1. So wird die Motorabtriebs­ kraft über die erste Reibungskupplung C1 an die erste Eingangswelle 8 des ersten Planetenträgers 14 der Mehrfach-Planetengetriebeein­ heit 2 und über die zweite Eingangswelle 32 an das erste Sonnenrad 18 übertragen. Im Ergebnis empfängt die Mehrfach-Planetengetriebeeinheit 2 die Kraft der zwei Ein­ gangswellen 8, 32.

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 die vierte Reibungskupplung (2) 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 2, wenn diese direkt durchgeschaltet, d. h. 1 ist, mit dem Unter­ setzungsverhältnis der Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 mul­ tipliziert wird.

Wenn die Fahrgeschwindigkeit erhöht wird, betätigt die Ge­ triebesteuereinheit zusätzlich die vierte Reibungskupplung C2 des ersten Schaltteils A und die fünfte Reibungskupplung 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 TC 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 die vierte und sechste Reibungskupplung C2 bzw. B3 betätigt sind. Auf ähnliche Weise kann im Bereich "II" des automatischen, kontinuierli­ chen Schaltmodus die Motorbremse gehalten werden, da die vierte und sechste Reibungskupplung C2 bzw. B3 betätigt sind. Außerdem kann im Bereich "L" die Motorbremse gehalten wer­ den, da die dritte und vierte Reibungskupplung B2 bzw. B3 betätigt sind.

Vorstehend ist der Schaltablauf für Vorwärtsfahrt beschrie­ ben. Wie in Fig. 5 dargestellt, verfügt das erfindungsgemäße Automatikgetriebe 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 die zweite Reibungs­ kupplung B1 des ersten Schaltteils A sowie das sechste Reibungs­ kupplung B3 des zweiten Schaltteils B, so daß das erste Sonnen­ rad 18 der Mehrfach-Planetengetriebeinheit 2 als Eingangs­ element dient, das Hohlrad 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 Abtriebswelle 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 die dritte und fünfte Reibungskupplung B2 bzw. 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 sonst 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, wie Reibungskupplung und -bremsen und Eine-Richtungs- oder Freilauf-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 Hohlrad 40 als Gegenkraftelement. Der Schaltvorgang ist derselbe wie beim ersten Ausführungs­ beispiel.

Die zweite Freilauf-Kupplung F2 ergreift das dritte Hohlrad 40 im ersten Gang, im kontinuierlichen Schaltsta­ dium und im zweiten Gang, während die Reibungskupplung C3 so betätigt wird, daß die Einfach-Planetengetriebeeinheit 4 vollständig gedreht wird. Im Rückwärtslauf wird die sechste Reibungskupplung B3 betätigt, um zu verhindern, daß sich die Ein­ fach-Planetengetriebeeinheit 4 in derselben Richtung wie der Motor dreht, so daß das dritte Hohlrad 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 (5)

1. Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit

• a) einem Drehmomentwandler (TC),
• b) einer zwei einfache Planetengetriebe umfassenden Mehrfachplane­ tengetriebeeinheit (2)
  • - mit einem ersten Hohlrad (20), das drehfest mit einem zweiten Son­ nenrad (24) verbunden ist und das mittels einer Reibungskupplung (B2) gegenüber einem Gehäuse (30) festlegbar ist,
  • - mit ersten Planetenrädern (12), die mit dem ersten Hohlrad (20) und einem ersten Sonnenrad (18) kämmen und deren Planetenträger (14) drehfest mit einer ersten Eingangswelle (8) und einer weiteren Welle (38) verbunden ist, wobei das erste Sonnenrad (18) über eine zweite Eingangswelle (32) mit einem Turbinenrad (T) des Drehmo­ mentwandlers (TC) verbunden ist,
  • - mit einer Reibungskupplung (C1) zum direkten Übertragen der Motorkraft auf die erste Eingangswelle (8), sowie
  • - mit zweiten Planetenrädern (26), die mit einem zweiten Hohlrad (28) und dem zweiten Sonnenrad (24) kämmen und deren Planeten­ träger (34) mit der weiteren Welle (38) drehfest verbunden ist, wobei das zweite Hohlrad (28) über eine Reibungskupplung (B1) gegenüber dem Gehäuse (30) festlegbar ist, und
• c) einer Einfachplanetengetriebeeinheit (4)
  • - mit einem dritten Hohlrad (40), das drehfest mit dem ersten Plane­ tenträger (14) verbunden ist, und
  • - mit dritten Planetenrädern (42), die mit dem dritten Hohlrad (40) und einem dritten Sonnenrad (50) kämmen und deren Planetenträger (44) drehfest mit einer Abtriebswelle (48) verbunden sowie über eine Reibungskupplung (C3) wahlweise mit dem dritten Hohlrad (40) ver­ bindbar ist, wobei das dritte Sonnenrad (50) über eine Freilaufkupp­ lung (F2) und eine Reibungskupplung (B3) gegenüber dem Gehäuse (30) festlegbar ist.

2. Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit

• a) einem Drehmomentwandler (TC),
• b) einer zwei einfache Planetengetriebe umfassenden Mehrfachplanetengetriebeeinheit (2)
  • - mit einem ersten Hohlrad (20), das drehfest mit einem zweiten Son­ nenrad (24) verbunden ist und das mittels einer Reibungskupplung (B2) gegenüber einem Gehäuse (30) festlegbar ist.
  • - mit ersten Planetenrädern (12), die mit dem ersten Hohlrad (20) und einem ersten Sonnenrad (18) kämmen und deren Planetenträger (14) drehfest mit einer ersten Eingangswelle (8) und einer weiteren Welle (38) verbunden ist, wobei das erste Sonnenrad (18) über eine zweite Eingangswelle (32) mit einem Turbinenrad (T) des Drehmo­ mentwandlers (TC) verbunden ist,
  • - mit einer Reibungskupplung (C1) zum direkten Übertragen der Motorkraft auf die erste Eingangswelle (8), sowie
  • - mit zweiten Planetenrädern (26), die mit einem zweiten Hohlrad (28) und dem zweiten Sonnenrad (24) kämmen und deren Planeten­ träger (34) mit der weiteren Welle (38) drehfest verbunden ist, wobei das zweite Hohlrad (28) über eine Reibungskupplung (B1) gegenüber dem Gehäuse (30) festlegbar ist, und
• c) einer Einfachplanetengetriebeeinheit (4)
  • - mit einem dritten Sonnenrad (50), das drehfest mit dem ersten Pla­ netenträger (14) verbunden ist, und
  • - mit dritten Planetenrädern (42), die mit einem dritten Hohlrad (40) und dem dritten Sonnenrad (50) kämmen und deren Planetenträger (44) drehfest mit einer Abtriebswelle (48) verbunden sowie über eine Reibungskupplung (C3) wahlweise mit dem dritten Sonnenrad (50) verbindbar ist, wobei das dritte Hohlrad (40) über eine Freilaufkupp­ lung (F2) und eine Reibungskupplung (B3) gegenüber dem Gehäuse (30) festlegbar ist.

3. Automatikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stator (S) des Drehmomentwandlers (TC) über eine Rei­ bungskupplung (C2) mit der weiteren Welle (38) verbindbar ist.

4. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einfachplanetengetriebeeinheit (4) auf einer Welle (48) ange­ ordnet ist, die koaxial mit der ersten Eingangswelle (8) in deren Verlän­ gerung hinter der Mehrfachplanetengetriebeeinheit (2) liegt.

5. Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit

• a) einem Drehmomentwandler (TC).
• b) einer zwei einfache Planetengetriebe umfassenden Mehrfachplaneten­ getriebeeinheit (2)
  • - mit einem ersten Hohlrad (20), das drehfest mit einem zweiten Son­ nenrad (24) verbunden ist und das mittels einer Reibungskupplung (B2) gegenüber einem Gehäuse (30) festlegbar ist,
  • - mit ersten Planetenrädern (12), die mit dem ersten Hohlrad (20) und einem ersten Sonnenrad (18) kämmen und deren Planetenträger (14) drehfest mit einer Welle (38) verbunden ist, wobei das erste Son­ nenrad (18) über eine Eingangswelle (32) mit einem Turbinenrad (T) des Drehmomentwandlers (TC) verbunden ist, während dessen Sta­ tor (s) über eine Reibungskupplung (C2) wahlweise mit der Welle (38) verbindbar ist, sowie
  • - mit zweiten Planetenrädern (26), die mit einem zweiten Hohlrad (28) und dem zweiten Sonnenrad (24) kämmen und deren Planeten­ träger (34) mit der weiteren Welle (38) drehfest verbunden ist, wobei das zweite Hohlrad (28) über eine Reibungskupplung (B1) gegenüber dem Gehäuse (30) festlegbar ist, und
• c) einer Einfachplanetengetriebeeinheit (4)
  • - mit einem dritten Hohlrad (40), das drehfest mit dem ersten Plane­ tenträger (14) verbunden ist, und
  • - mit dritten Planetenrädern (42), die mit dem dritten Hohlrad (40) und einem dritten Sonnenrad (50) kämmen und deren Planetenträger (44) drehfest mit einer Abtriebswelle (48) verbunden sowie über eine Reibungskupplung (C3) wahlweise mit dem dritten Hohlrad (40) ver­ bindbar ist, wobei das dritte Sonnenrad (50) über eine Freilaufkupp­ lung (F2) und eine Reibungskupplung (B3) gegenüber dem Gehäuse (30) festlegbar ist.