DE19961472A1

DE19961472A1 - Antriebsstrang eines Automatikgetriebes

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Publication number: DE19961472A1
Application number: DE19961472A
Authority: DE
Inventors: Jong-Sool Park
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2019-12-21
Also published as: AU758138B2; KR100341745B1; KR20010009231A; CN1124945C; US6287234B1; JP2001032892A; AU6066299A; DE19961472B4; CN1280080A

Abstract

Antriebsstrang eines Automatikgetriebes, mit einem ersten Einzelplanetengetriebesatz (PG1), der ein mit einer Antriebswelle (1) variierbar verbundenes erstes Element, ein die Leistung auf eine Übertragungswelle (5) übertragendes zweites Element und ein mit der Antriebswelle (1) variierbar verbundenes und mit dem ersten oder dem zweiten Element selektiv verbundenes drittes Element aufweist, einem zweiten Einzelplanetengetriebesatz (PG2), der ein mit einem Element des ersten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1) fest verbundenes erstes Element, ein mit einem Getriebegehäuse (3) variierbar verbundenes zweites Element und ein mit einem anderen Element des ersten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1) fest verbundenes und die Leistung auf die Übertragungswelle (5) übertragendes drittes Element aufweist, einem dritten Einzelplanetengetriebesatz (PG3), der ein mit der Antriebswelle (1) variierbar verbundenes erstes Element, ein mit einem Element des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes (PG2) fest verbundenes zweites Element und ein die Leistung auf die Übertragungswelle (5) übertragendes drittes Element aufweist, und einer Mehrzahl von Reibelementen (C1, C2, C3, B1) für die obigen variierbaren Verbindungen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang, und insbesondere einen Antriebsstrang eines Automatikgetriebes mit fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, welcher durch effizientes Kombinieren einer Kupplung, einer Bremse und eines Planetengetriebesatzes mit geringem Gewicht und in den Abmessungen kompakt gestaltet werden kann.

Im allgemeinen steuert ein Automatikgetriebesystem jedes Element von Einzelplanetengetriebesätzen, welche über ein Hydrauliksteuersystem einer Getriebesteuereinrichtung (TCU) wirksam oder unwirksam mit Reibelementen verbunden sind, so daß das Automatikgetriebesystem die Schaltverhältnisse automatisch steuert.

Ein Antriebsstrang ist typisch durch eine Kombination von Planetengetriebesätzen und Reibelementen beschrieben, um Schaltverhältnisse zu realisieren.

Der oben beschriebene Antriebsstrang ist entsprechend den Schaltverhältnissen unterschiedlich zusammengesetzt, und der Antriebsstrang ist aus Haupt- und Nebenschaltungen zusammengesetzt, die sieben Kupplungen und Bremsen und drei Einzelplanetengetriebesätze insbesondere zum Realisieren von fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang miteinander kombinieren.

Jedoch weist der oben beschriebene Antriebsstrang eines Automatikgetriebes wegen der Verwendung schwerer und großer Kupplungen und Bremsen und einer Mehrzahl von unwirksamen Reibelementen große Abmessungen und ein hohes Gewicht auf, wodurch ein Leistungsverlust auftritt.

Mit der Erfindung wird ein Antriebsstrang eines Automatik getriebes geschaffen, welcher mit geringem Gewicht und in den Abmessungen kompakt gestaltet werden kann und die Leistungs fähigkeit bei Realisierung von fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang durch drei Einzelplanetengetriebesätze und eine Anzahl von Reibelementen verbessern kann.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch einen Antriebs strang eines Automatikgetriebes, mit drei Einzelplaneten getriebesätzen, welche die speziellen Elemente variierbar oder fest miteinander verbinden, und einer Anzahl von Reibelementen, welche eine Antriebswelle, jedes Element der Einzelplaneten getriebesätze und ein Getriebegehäuse variierbar verbinden, um fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auszugeben.

Insbesondere ist der Antriebsstrang des Automatikgetriebes versehen mit einem ersten Einzelplanetengetriebesatz, der ein mit einer Antriebswelle variierbar verbundenes erstes Element, ein die Leistung auf eine Übertragungswelle übertragendes zweites Element, und ein mit der Antriebswelle variierbar verbundenes und mit dem ersten oder dem zweiten Element selektiv verbundenes drittes Element aufweist, einem zweiten Einzelplanetengetriebesatz, der ein mit einem Element des ersten Einzelplanetengetriebesatzes fest verbundenes erstes Element, ein mit einem Getriebegehäuse variierbar verbundenes zweites Element, und ein mit einem anderen Element des ersten Einzelplanetengetriebesatzes fest verbundenes und die Leistung auf die Übertragungswelle übertragendes drittes Element aufweist, einem dritten Einzelplanetengetriebesatz, der ein mit der Antriebswelle variierbar verbundenes erstes Element, ein mit einem Element des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes fest verbundenes zweites Element, und ein die Leistung auf die Übertragungswelle übertragendes drittes Element aufweist, einem ersten, einem zweiten und einem dritten Kupplungsmittel zum variierbaren Verbinden eines speziellen Elementes des ersten, des zweiten und des dritten Einzelplanetengetriebesatzes mit der Antriebswelle oder zum variierbaren Verbinden spezieller Elemente des ersten und des dritten Einzelplanetengetriebe satzes miteinander, so daß der erste, der zweite und der dritte Einzelplanetengetriebesatz, die variierbar und fest miteinander verbunden sind, einen Antrieb des Antriebswelle in fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf die Übertragungswelle umwandeln, und einem ersten Bremsmittel, das ein spezielles Element des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes mit dem Getriebegehäuse variierbar verbindet.

Wie oben beschrieben, betreibt ein Antriebsstrang eines Automatikgetriebes gemäß der Erfindung mittels eines Hydraulik steuersystems die erste, die zweite und die dritte Kupplung und die erste Bremse und gibt diese frei und steuert den ersten, den zweiten und den dritten Einzelplanetengetriebesatz zum Ausgeben von fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang.

Das heißt, im ersten Vorwärtsgang werden die erste Kupplung bzw. die erste Bremse betrieben, im zweiten Vorwärts gang werden die zweite Kupplung bzw. die erste Bremse betrieben, im dritten Vorwärtsgang werden die erste bzw. die zweite Kupplung betrieben, im vierten Vorwärtsgang werden die zweite bzw. die dritte Kupplung betrieben, im fünften Vorwärtsgang werden die erste bzw. die dritte Kupplung betrieben, und im ersten Rückwärtsgang werden die dritte Kupplung bzw. die erste Bremse betrieben.

Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schema eines Antriebsstrangs eines Automatik getriebes nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Tabelle, aus welcher der Betrieb von Reib elementen im jeweiligen Schaltbereich des Antriebsstrangs aus Fig. 1 ersichtlich ist;

Fig. 3 ein Geschwindigkeitsdiagramm, das ein Schalt verhältnis des Antriebsstrangs aus Fig. 1 im ersten und zweiten Vorwärtsgang darstellt;

Fig. 4 ein Geschwindigkeitsdiagramm, das ein Schalt verhältnis des Antriebsstrangs aus Fig. 1 im dritten Vorwärts gang darstellt;

Fig. 5 ein Geschwindigkeitsdiagramm, das ein Schalt verhältnis des Antriebsstrangs aus Fig. 1 im vierten Vorwärts gang darstellt;

Fig. 6 ein Geschwindigkeitsdiagramm, das ein Schalt verhältnis des Antriebsstrangs aus Fig. 1 im fünften Vorwärts gang darstellt;

Fig. 7 ein Geschwindigkeitsdiagramm, das ein Schalt verhältnis des Antriebsstrangs aus Fig. 1 im ersten Rückwärts gang darstellt; und

Fig. 8 ein Geschwindigkeitsdiagramm, das ein Schalt verhältnis des Antriebsstrangs aus Fig. 1 im ersten* Rückwärts gang darstellt.

Mit Bezug auf die Zeichnung wird ein Antriebsstrang nach einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der Antriebsstrang auf:
einen ersten, einen zweiten und einen dritten Einzelplaneten getriebesatz PG1, PG2 und PG3, eine erste, eine zweite und eine dritte Kupplung C1, C2 und C3, welche die speziellen Elemente des ersten, des zweiten und des dritten Einzelplanetengetriebe satzes PG1, PG2 und PG3 mit einer Antriebswelle 1 variierbar verbinden oder die speziellen Elemente des ersten und des dritten Einzelplanetengetriebesatzes PG1 und PG3 miteinander variierbar verbinden, und eine erste Bremse B1, welche die speziellen Elemente des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes PG2 mit dem Getriebegehäuse 3 verbindet.

Der oben beschriebene erste Einzelplanetengetriebesatz PG1 weist auf: ein mit der Antriebswelle 1 variierbar verbundenes Element, ein die Leistung auf eine Übertragungswelle 5 über tragendes Element, und ein mit der Antriebswelle 1 variierbar verbundenes und mit dem ersten und dem zweiten Element selektiv verbundenes Element.

Das heißt, bei dem ersten Einzelplanetengetriebesatz PG1, welcher ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern ist, sind das Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1 mit der Antriebswelle 1 und miteinander variierbar verbunden. Der Planetenradträger Ca1 ist mit der Übertragungswelle 5 verbunden, um Leistung zu übertragen.

Ferner weist der zweite Einzelplanetengetriebesatz PG2 auf: ein mit einem Element des ersten Einzelplanetengetriebe satzes PG1 fest verbundenes Element, ein mit dem Getriebe gehäuse 3 variierbar verbundenes Element, und ein mit einem anderen Element des ersten Einzelplanetengetriebesatzes PG1 fest verbundenes und die Leistung auf die Übertragungswelle 5 übertragendes Element.

Das heißt, bei dem zweiten Einzelplanetengetriebesatz PG2, welcher ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern ist, ist das Sonnenrad S2 mit dem Sonnenrad S1 des ersten Einzel planetengetriebesatzes PG1 fest verbunden, der Planetenrad träger Ca2 ist mit dem Getriebegehäuse 3 variierbar verbunden, und das Hohlrad R2 ist mit dem Planetenradträger Ca1 des ersten Einzelplanetengetriebesatzes PG1 fest verbunden, so daß die Leistung auf die Übertragungswelle 5 übertragen wird.

Ferner weist der dritte Einzelplanetengetriebesatz PG3 auf: ein mit der Antriebswelle 1 variierbar verbundenes Element, ein mit dem zweiten Einzelplanetengetriebesatz PG2 fest verbundenes Element, und ein die Leistung auf die Übertragungswelle 5 übertragendes Element.

Das heißt, bei dem dritten Einzelplanetengetriebesatz PG3, welcher ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern ist, ist das Sonnenrad S3 mit der Antriebswelle 1 variierbar verbunden, der Planetenradträger Ca3 ist mit dem Sonnenrad S2 des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes PG2 fest verbunden, und das Hohlrad R3 ist mit der Übertragungswelle 5 verbunden, um Leistung zu übertragen.

Ferner ist die erste Kupplung C1 zwischen der Antriebs welle 1 und dem Sonnenrad S3 des dritten Einzelplaneten getriebesatzes PG3 angeordnet, um diese miteinander variierbar zu verbinden; die zweite Kupplung C2 ist zwischen der Antriebswelle 1 und dem Hohlrad R1 des ersten Einzelplaneten getriebesatzes PG1 angeordnet, um diese miteinander variierbar zu verbinden; und die dritte Kupplung C3 ist zwischen der Antriebswelle 1 und dem Sonnenrad S1 des ersten Einzelplaneten getriebesatzes angeordnet, um diese miteinander variierbar zu verbinden.

Die erste Bremse B1 ist auch zwischen dem Planetenrad träger Ca2 des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes PG2 und dem Getriebegehäuse 3 angeordnet, um diese miteinander variierbar zu verbinden.

Ferner ist bei dem Antriebsstrang mit der zweiten Bremse B2 zum Realisieren des speziellen ersten* Rückwärtsgangs die zweite Bremse B2 zwischen dem Hohlrad R1 des ersten Einzel planetengetriebesatzes PG1 und dem Getriebegehäuse 3 angeordnet, um diese miteinander variierbar zu verbinden.

Wie oben beschrieben, wird der Antriebsstrang mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Einzelplanetengetriebesatz PG1, PG2 und PG3 durch die erste, die zweite und die dritte Kupplung C1, C2 und C3 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 gesteuert und überträgt den Abtrieb von fünf Vorwärts gängen und einem Rückwärtsgang auf die Übertragungswelle 5 über den Planetenradträger Ca1 und das Hohlrad R2 des ersten bzw. des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes PG1 bzw. PG2 und das Hohlrad R3 des dritten Einzelplanetengetriebesatzes PG3. Ferner sind das erste Antriebsübertragungsrad 7 (das mit dem Planetenradträger Ca1 und dem Hohlrad R2 fest verbunden ist) und das zweite Antriebsübertragungsrad 9 (das mit dem Hohlrad R3 fest verbunden ist) ihrerseits mit dem ersten bzw. dem zweiten angetriebenen Übertragungsrad 11 bzw. 13 verbunden, um die Übertragungswelle mit jeweils konstantem Übersetzungs verhältnis zu verbinden.

Da eine Getriebesteuereinrichtung (TCU) die erste, die zweite und die dritte Kupplung C1, C2 und C3 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 selektiv entsprechend den Änderungen des Fahrzustandes des Fahrzeuges, wie der Fahrzeug geschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung (bezogen auf Fig. 2), betreibt und freigibt, realisiert der wie oben beschriebene Antriebsstrang eines Automatikgetriebes fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang.

Das heißt, in dem jeweiligen Vorwärtsgang und dem Rückwärtsgang sind, da die erste, die zweite und die dritte Kupplung C1, C2 und C3 und die erste und die zweite Bremse B1 und B2 wie in Fig. 2 gezeigt betrieben und freigegeben werden, der erste, der zweite und der dritte Einzelplanetengetriebesatz PG1, PG2 und PG3 als erster bis sechster Hebel L1 bis L6 dargestellt, wie in den Fig. 3 bis 8 gezeigt ist.

Der erste bis sechste Hebel L1 bis L6 weisen einen ersten bis sechsten Knotenpunkt N1 bis N6 auf, die das jeweilige Element des ersten, des zweiten und des dritten Einzelplaneten getriebesatzes PG1, PG2 und PG3 darstellen.

Das heißt, der erste Knotenpunkt N1 stellt das Sonnenrad S3 des dritten Einzelplanetengetriebesatzes PG3 dar, der zweite Knotenpunkt N2 stellt das Hohlrad R1 des ersten Einzelplaneten getriebesatzes PG1 dar, der dritte Knotenpunkt N3 stellt die Kombination des Planetenradträgers Ca1 mit dem Hohlrad R2 des ersten bzw. des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes PG1 bzw. PG2 dar, der fünfte Knotenpunkt N5 stellt den Planetenradträger Ca2 des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes PG2 dar, und der sechste Knotenpunkt N6 stellt die Kombination der Sonnenräder S1 und S2 des ersten bzw. des zweiten Einzelplanetengetriebe satzes PG1 bzw. PG2 miteinander und mit dem Planetenradträger Ca3 des dritten Einzelplanetengetriebesatzes PG3 dar.

Daher wird beim Erläutern der Betriebszustände in dem jeweiligen Schaltbereich die folgende Erläuterung durch Angabe des jeweiligen Knotenpunktes anstelle des jeweiligen Elementes des ersten, des zweiten und des dritten Einzelplanetengetriebe satzes PG1, PG2 und PG3 gegeben.

ERSTER VORWÄRTSGANG

Im ersten Vorwärtsgang sind, da die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 betrieben werden, bei dem ersten Hebel L1 (bezogen auf Fig. 3) der dritte und der vierte Knotenpunkt N3 und N4 das Abtriebselement, der fünfte Knotenpunkt N5 ist das Reaktionselement, und der erste Knotenpunkt N1 ist das Antriebselement. An dieser Stelle wird der Abtrieb des dritten Knotenpunktes N3 als "1" angenommen, und der Abtrieb des vierten Knotenpunktes N4 wird als konstantes Verhältnis angenommen, das kleiner als das Verhältnis des dritten Knotenpunktes N3 ist. Dies bestimmt das Übersetzungsverhältnis des ersten und des zweiten Antriebsübertragungsrades 7 und 9 und des ersten und des zweiten angetriebenen Übertragungsrades 11 und 13 zueiander.

Daher ist eine Linie, die den als Reaktionselement wirkenden Punkt des fünften Knotenpunktes N5, den Punkt des dritten Knotenpunktes N3 bei "1", den Punkt des vierten Knoten punktes N4 mit dem konstanten Verhältnis und die optionalen Punkte des ersten, des zweiten und des sechsten Knotenpunktes N1, N2 und N6 miteinander verbindet, die Linie l1 des ersten Ganges. Hierbei ist die Größe (die durch eine vertikale Linie in Fig. 3 angezeigt ist) bei dem als Antriebselement wirkenden ersten Knotenpunkt N1 das Antriebsübersetzungsverhältnis D1 des ersten Vorwärtsgangs zum Abtrieb "1".

Das heißt, daß dies zeigt, daß der Abtrieb des ersten Vorwärtsgangs auf ein Antriebsübersetzungsverhältnis D1 des ersten Vorwärtsgangs verringert ist.

ZWEITER VORWÄRTSGANG

Wenn die Bedingungen Fahrzeuggeschwindigkeit und Drossel klappenöffnung den Zustand zur Änderung aus demselben wie unter der oben genannten Bedingung beschriebenen ersten Vorwärtsgang in den Zustand des zweiten Ganges erreicht sind, betätigt die Getriebesteuereinrichtung (TCU) die Steuerung des zweiten Ganges.

Das heißt, in dem Zustand des zweiten Ganges wechselt, da die erste Kupplung C1 freigegeben ist und die zweite Kupplung C2 betrieben wird, während die erste Bremse B1 betrieben wird (bezogen auf Fig. 3), das einzige Antriebselement in den zweiten Knotenpunkt N2 an dem ersten Hebel L1.

Daher ist eine Linie, die den als Reaktionselement wirkenden Punkt des fünften Knotenpunktes N5, den Punkt des dritten Knotenpunktes N3 bei "1", den Punkt des vierten Knoten punktes N4 mit dem konstanten Verhältnis und die optionalen Punkte des ersten, des zweiten und des sechsten Knotenpunktes N1, N2 und N6 miteinander verbindet, die Linie l2 des zweiten Ganges. Hierbei ist die Größe (die durch eine vertikale Linie in Fig. 3 angezeigt ist) bei dem als Antriebselement wirkenden zweiten Knotenpunkt N2 das Antriebsübersetzungsverhältnis D2 des zweiten Vorwärtsgangs zum Abtrieb "1".

Das heißt, im zweiten Vorwärtsgang ist bei Verwendung desselben Abtriebs wie im ersten Vorwärtsgang das Antriebs übersetzungsverhältnis D2 des zweiten Vorwärtsgangs kleiner als das Antriebsübersetzungsverhältnis D1 des ersten Vorwärtsgangs, und die Drehzahl des zweiten Vorwärtsgangs ist größer als die Drehzahl des ersten Vorwärtsgangs. Dies zeigt auch, daß der Abtrieb des zweiten Vorwärtsgangs verringert ist.

DRITTER VORWÄRTSGANG

Wenn die Bedingungen Fahrzeuggeschwindigkeit und Drossel klappenöffnung den Zustand zur Änderung aus demselben wie unter der oben genannten Bedingung beschriebenen zweiten Vorwärtsgang in den dritten Vorwärtsgang erreicht sind, betätigt die Getriebesteuereinrichtung (TCU) die Steuerung des dritten Ganges.

Das heißt, in dem Zustand des dritten Ganges sind, da die erste Bremse B1 freigegeben ist und die erste Kupplung C1 betrieben wird, während die zweite Kupplung C2 betrieben wird (bezogen auf Fig. 4), der dritte und der vierte Knotenpunkt N3 und N4 das Abtriebselement, und der erste und der zweite Knotenpunkt N1 und N2 sind das Antriebselement im zweiten Hebel L2.

Dementsprechend ist eine Linie, die den Punkt des zweiten Knotenpunktes N2 größer als "1", den Punkt des dritten Knoten punktes N3 bei "1" und die optionalen Punkte des fünften und des sechsten Knotenpunktes N5 und N6 miteinander verbindet, die erste Linie l3' des dritten Ganges. Ferner ist eine Linie, die den Punkt des ersten Knotenpunktes N1 mit derselben Größe wie der zweite Knotenpunkt N2, den oben beschriebenen Punkt des vierten Knotenpunktes N4 und den optionalen Punkt des sechsten Knotenpunktes N6 miteinander verbindet, die zweite Linie l3" des dritten Ganges. Hierbei ist der sechste Knotenpunkt N6 das Rückhalteelement. Daher ist die Größe (die durch eine vertikale Linie in Fig. 4 angezeigt ist) bei dem als Antriebselement wirkenden ersten und zweiten Knotenpunkt N1 und N2 das Antriebsübersetzungsverhältnis D3 des dritten Vorwärtsgangs.

Das heißt, im dritten Vorwärtsgang ist bei Verwendung desselben Abtriebs wie im zweiten Vorwärtsgang das Antriebs übersetzungsverhältnis D3 des dritten Vorwärtsgangs kleiner als das Antriebsübersetzungsverhältnis D2 des zweiten Vorwärts gangs, und die Drehzahl des dritten Vorwärtsgangs ist größer als die Drehzahl des zweiten Vorwärtsgangs. Dies zeigt auch, daß der Abtrieb des dritten Vorwärtsgangs verringert ist.

VIERTER VORWÄRTSGANG

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und Drosselklappenöffnung den Zustand zur Änderung aus demselben wie unter der oben genannten Bedingung beschriebenen dritten Vorwärtsgang in den Zustand des vierten Gangs erreicht sind, betätigt die Getriebe steuereinrichtung (TCU) die Steuerung des vierten Ganges.

Das heißt, in dem Zustand des vierten Ganges sind, da die dritte Kupplung C3 betrieben wird und die erste Kupplung C1 freigegeben ist, während die zweite Kupplung C2 betrieben wird (bezogen auf Fig. 5), der dritte und der vierte Knotenpunkt N3 und N4 das Abtriebselement, und der zweite und der sechste Knotenpunkt N2 und N6 sind das Antriebselement im dritten Hebel L3.

Dementsprechend ist eine Linie, die den Punkt des dritten Knotenpunktes N3 bei "1", den Punkt des zweiten und des sechsten Knotenpunktes N2 und N6 mit derselben Größe bei "1" und den Punkt des fünften Knotenpunktes N5 mit derselben Größe miteinander verbindet, die erste Linie l4' des vierten Ganges. Ferner ist eine Linie, die den als Reaktionselement wirkenden Punkt des sechsten Knotenpunktes N6 bei "1" und den optionalen Punkt des ersten Knotenpunktes N1 miteinander verbindet, die zweite Linie l4" des vierten Ganges. Hierbei ist die Größe einer vertikalen Linie in Fig. 5 bei dem als Antriebselement wirkenden zweiten und sechsten Knotenpunkt N2 und N6 das Antriebsübersetzungsverhältnis D4 des vierten Vorwärtsgangs.

Das heißt, im vierten Vorwärtsgang ist bei Verwendung desselben Abtriebs wie im dritten Vorwärtsgang das Antriebs übersetzungsverhältnis D4 des vierten Vorwärtsgangs kleiner als das Antriebsübersetzungsverhältnis D3 des dritten Vorwärts gangs, und die Drehzahl des vierten Vorwärtsgangs ist größer als die Drehzahl des dritten Vorwärtsgangs. Dies zeigt auch, daß der Abtrieb des vierten Vorwärtsgangs konstant ist.

FÜNFTER VORWÄRTSGANG

Wenn die Bedingungen Fahrzeuggeschwindigkeit und Drossel klappenöffnung den Zustand zur Änderung aus demselben wie unter der oben genannten Bedingung beschriebenen vierten Vorwärtsgang in den Zustand des fünften Gangs erreicht sind, betätigt die Getriebesteuereinrichtung (TCU) die Steuerung des fünften Ganges.

Das heißt, in dem Zustand des fünften Ganges sind, da die erste Kupplung C1 betrieben wird und die zweite Kupplung C2 freigegeben ist, während die dritte Kupplung C3 betrieben wird (bezogen auf Fig. 6), der dritte und der vierte Knotenpunkt N3 und N4 das Abtriebselement, und der erste und der sechste Knotenpunkt N1 und N6 sind das Antriebselement im vierten Hebel L4.

Dementsprechend ist eine Linie, die den als Reaktions element wirkenden Punkt des sechsten Knotenpunktes N6 bei "1", den Punkt des dritten Knotenpunktes N3 bei "1" und die optionalen Punkte des zweiten und des fünften Knotenpunktes N2 und N5 miteinander verbindet, die erste Linie l5' des fünften Ganges. Ferner ist eine Linie, die den oben beschriebenen Punkt des sechsten Knotenpunktes N6 und den Punkt des ersten und des vierten Knotenpunktes N1 und N4 miteinander verbindet, die zweite Linie l5" des fünften Ganges. Hierbei ist die Größe (die durch vertikale Linien in Fig. 6 angezeigt ist) bei dem als Antriebselement wirkenden ersten und sechsten Knotenpunkt N1 und N6 das Antriebsübersetzungsverhältnis D5 des fünften Vorwärtsgangs.

Das heißt, im fünften Vorwärtsgang ist bei Verwendung desselben Abtriebs wie im vierten Vorwärtsgang das Antriebs übersetzungsverhältnis D5 des fünften Vorwärtsgangs kleiner als das Antriebsübersetzungsverhältnis D4 des vierten Vorwärts gangs, und die Drehzahl des fünften Vorwärtsgangs ist größer als die Drehzahl des vierten Vorwärtsgangs. Dies zeigt auch, daß der Abtrieb des fünften Vorwärtsgangs erhöht ist.

ERSTER RÜCKWÄRTSGANG

Im Zustand des ersten Rückwärtsganges sind, da die dritte Kupplung C3 und die erste Bremse B1 betrieben werden (bezogen auf Fig. 7), der dritte und der vierte Knotenpunkt N3 und N4 das Abtriebselement, und der fünfte Knotenpunkt N5 ist das Antriebselement im fünften Hebel L5.

Dementsprechend ist eine Linie, die den als Reaktions element wirkenden Punkt des fünften Knotenpunktes N5, den als Abtriebselement wirkenden Punkt des dritten Knotenpunktes N3 bei "1", den oben beschriebenen Punkt des vierten Knotenpunktes N4 und die optionalen Punkte des ersten, des zweiten und des sechsten Knotenpunktes N1, N2 und N6 miteinander verbindet, die Linie lR1 des ersten Rückwärtsganges. Hierbei ist die Größe (die durch eine vertikale Linie in Fig. 7 angezeigt ist) bei dem als Antriebselement wirkenden sechsten Knotenpunkt N6 ein Antriebsübersetzungsverhältnis R1 des ersten Rückwärtsgangs zum Abtrieb "1". Ferner ist, da der Abtrieb in Richtung nach oben als "1" angenommen wird, das Antriebsübersetzungsverhältnis R1 des ersten Rückwärtsganges durch einen Pfeil in Richtung nach unten im fünften Hebel L5 dargestellt.

Dies zeigt, daß der Abtrieb des ersten Rückwärtsgangs eine zu der Antriebsdrehrichtung umgekehrte Richtung aufweist.

ERSTER* RÜCKWÄRTSGANG

Im Zustand des ersten* Rückwärtsganges sind, da die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 betrieben werden (bezogen auf Fig. 8), der dritte und der vierte Knotenpunkt N3 und N4 das Abtriebselement, der zweite Knotenpunkt N2 ist das Reaktionselement, der sechste Knotenpunkt N6 ist das Rückhalte element, und der erste Knotenpunkt N1 ist das Antriebselement im sechsten Hebel L6.

Dementsprechend ist eine Linie, die den als Reaktions element wirkenden Punkt des zweiten Knotenpunktes N2, den als Abtriebselement wirkenden Punkt des dritten Knotenpunktes N3 bei "1" und die optionalen Punkte des fünften und des sechsten Knotenpunktes N5 und N6 miteinander verbindet, die erste Linie lR1*' des ersten* Rückwärtsganges. Ferner ist eine Linie, die den oben beschriebenen, als Rückhalteelement wirkenden Punkt des sechsten Knotenpunktes N6 und den als Antriebselement wirkenden optionalen Punkt des ersten Knotenpunktes N1 miteinander verbindet, die zweite Linie lR1*" des ersten* Rückwärtsganges.

Hierbei ist die Größe des als Antriebselement wirkenden sechsten Knotenpunktes N6 in vertikaler Richtung ein Antriebs übersetzungsverhältnis R1* des ersten* Rückwärtsgangs zum Abtrieb "1". Ferner ist, da der Abtrieb in Richtung nach oben als "1" angenommen wird, das Antriebsübersetzungsverhältnis R1* des ersten* Rückwärtsganges durch einen Pfeil in Richtung nach unten im fünften Hebel L5 dargestellt.

Dies zeigt, daß der Abtrieb des ersten* Rückwärtsgangs eine zu der Antriebsdrehrichtung umgekehrte Richtung aufweist.

Wie oben beschrieben, betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang eines Automatikgetriebes mit fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, welcher drei Einzelplanetengetriebe sätze, drei Kupplungen und eine oder zwei Bremsen effizient miteinander kombiniert und die Kupplungen und Bremsen betreibt und freigibt.

Ferner ist der oben beschriebene Antriebsstrang durch Verringerung der Anzahl von Kupplungen und Bremsen mit geringem Gewicht und in den Abmessungen kompakt gestaltet, wobei die Leistungseffizienz durch Verringerung der unwirksamen Reibelemente erhöht ist.

Claims

1. Antriebsstrang eines Automatikgetriebes, mit:
einem ersten Einzelplanetengetriebesatz (PG1), der ein mit einer Antriebswelle (1) variierbar verbundenes erstes Element, ein die Leistung auf eine Übertragungswelle (5) übertragendes zweites Element, und ein mit der Antriebswelle (1) variierbar verbundenes und mit dem ersten oder dem zweiten Element selektiv verbundenes drittes Element aufweist;
einem zweiten Einzelplanetengetriebesatz (PG2), der ein mit einem Element des ersten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1) fest verbundenes erstes Element, ein mit einem Getriebegehäuse (3) variierbar verbundenes zweites Element, und ein mit einem anderen Element des ersten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1) fest verbundenes und die Leistung auf die Übertragungswelle (5) übertragendes drittes Element aufweist;
einem dritten Einzelplanetengetriebesatz (PG3), der ein mit der Antriebswelle (1) variierbar verbundenes erstes Element, ein mit einem Element des zweiten Einzelplaneten getriebesatzes (PG2) fest verbundenes zweites Element, und ein die Leistung auf die Übertragungswelle (5) übertragendes drittes Element aufweist;
einem ersten, einem zweiten und einem dritten Kupplungs mittel (C1, C2, C3) zum variierbaren Verbinden eines speziellen Elementes des ersten, des zweiten und des dritten Einzel planetengetriebesatzes (PG1, PG2, PG3) mit der Antriebswelle (1) oder zum variierbaren Verbinden spezieller Elemente des ersten und des dritten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1, PG3) miteinander, so daß der erste, der zweite und der dritte Einzelplanetengetriebesatz (PG1, PG2, PG3), die variierbar und fest miteinander verbunden sind, einen Antrieb des Antriebs welle (1) in fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf die Übertragungswelle (5) umwandeln; und
einem ersten Bremsmittel (B1), das ein spezielles Element des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes (PG2) mit dem Getriebegehäuse (3) variierbar verbindet.

2. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der erste Einzel planetengetriebesatz (PG1) ein Planetengetriebesatz mit Einzel planetenrädern ist.

3. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Einzelplanetengetriebesatz (PG1) ein Sonnenrad (S1) und ein Hohlrad (R1), die mit der Antriebswelle (1) und miteinander variierbar verbunden sind, und einen Planetenradträger (Ca1) aufweist, der die Leistung auf die Übertragungswelle (5) überträgt.

4. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der zweite Einzelplanetengetriebesatz (PG2) ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern ist.

5. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 4, wobei der zweite Einzelplanetengetriebesatz (PG2) ein Sonnenrad (S2), das mit einem Sonnenrad (S1) des ersten Einzelplanetenradsatzes (PG1) fest verbunden ist, einen Planetenradträger (Ca2), der mit dem Getriebegehäuse (3) variierbar verbunden ist, und ein Hohlrad (R2) aufweist, das mit einem Planetenradträger (Ca1) des ersten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1) fest verbunden ist und die Leistung auf die Übertragungswelle (5) überträgt.

6. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der dritte Einzelplanetengetriebesatz (PG3) ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern ist.

7. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 6, wobei der dritte Einzelplanetengetriebesatz (PG3) ein Sonnenrad (S3), das mit der Antriebswelle (1) variierbar verbunden ist, einen Planetenradträger (Ca3), der mit einem Sonnenrad (S2) des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes (PG2) fest verbunden ist, und ein Hohlrad (R3) aufweist, das die Leistung auf die Übertragungswelle (5) überträgt.

8. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei ein erstes Kupplungsmittel (C1) zwischen der Antriebswelle (1) und dem Sonnenrad (S3) des dritten Einzelplanetengetriebesatzes (PG3) angeordnet ist, um diese miteinander variierbar zu verbinden.

9. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei ein zweites Kupplungsmittel (C2) zwischen der Antriebswelle (1) und dem Hohlrad (R1) des ersten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1) angeordnet ist, um diese miteinander variierbar zu verbinden.

10. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei ein drittes Kupplungsmittel (C3) zwischen der Antriebswelle (1) und dem Sonnenrad (S1) des ersten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1) angeordnet ist, um diese miteinander variierbar zu verbinden.

11. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei ein erstes Bremsmittel (B1) zwischen dem Planetenradträger (Ca2) des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes (PG2) und dem Getriebegehäuse (3) angeordnet ist, um diese miteinander variierbar zu verbinden.

12. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei ein zweites Bremsmittel (B2) zwischen dem Hohlrad (R1) des ersten Einzel planetengetriebesatzes (PG1) und dem Getriebegehäuse (3) angeordnet ist, um diese miteinander variierbar zu verbinden.

13. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei ein zweites Bremsmittel (B2) zwischen dem Hohlrad (R1) des ersten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1) und dem Getriebegehäuse (3) angeordnet ist, um diese miteinander variierbar zu verbinden, und wobei ein erstes und zweites Bremsmittel (B1, B2) entsprechend einer Rückwärtsschaltsteuerung selektiv betrieben werden.

14. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die Planetenrad träger (Ca1, Ca2) und die Hohlräder (R1, R2) des ersten bzw. des zweiten Einzelplanetengetriebesatzes (PG1, PG2), das Hohlrad (R3) des dritten Einzelplanetengetriebesatzes (PG3) und die Übertragungswelle (5) mit einem ersten bzw. einem zweiten Antriebsübertragungsrad (7, 9) und einem ersten bzw. einem zweiten angetriebenen Übertragungsrad (11, 13) fest verbunden sind, um die Rotationsleistung des konstanten Schaltverhältnis ses jeweils von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Einzel planetengetriebesatz (PG1, PG2, PG3) auf die Übertragungswelle (5) zu übertragen.