DE4014604A1

DE4014604A1 - Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE4014604A1
Application number: DE4014604A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Asada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1990-11-15
Also published as: JP3063092B2; DE4014604C2; JPH02296045A; US5087232A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Automatikgetriebe zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug.

Wie allgemein bekannt ist, wird ein Getriebezug in einem Automatikgetriebe zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug durch Kombinieren einer Mehrzahl von Planetenradsätzen gebildet, von denen jeder in der Hauptsache drei Komponenten aufweist, nämlich ein Sonnenrad, ein Ring- oder Hohlrad und einen Trä ger, der ein Ritzel oder Planetenrad trägt, das mit dem Son nen- und dem Ringrad kämmt. Der Planetenradsatz hält irgend eine der drei Komponenten stationär, wobei die restlichen beiden Komponenten als eine Antriebs- sowie eine Abtriebskom ponente dienen, um einen Schnellgang, Verzögerungsvorgang sowie einen Rückwärtsfahrbetrieb zu erzielen. Auch werden irgendwelche zwei der drei Komponenten untereinander verbun den, um den gesamten Planetenradsatz als eine einzige Ein heit zu drehen. Deshalb werden die vorbestimmten Komponen ten aus einer Mehrzahl von Planetenradsätzen konstant oder selektiv untereinander durch Kupplungseinrichtungen verbun den, während übrige vorbestimmte Komponenten der Planeten radsätze stationär gehalten werden, so daß die Drehzahl einer Antriebswelle in mehreren Stufen geändert wird, um an eine Abtriebswelle übertragen zu werden. Je größer die Anzahl der Planetenradsätze ist, die in dem Automatikgetriebe zur Anwen dung kommen, umso größer ist die Anzahl der Gänge, die ge schaltet werden können, so daß das Automatikgetriebe in seiner Antriebsleistung für das Fahrzeug sowie in seinem Beschleunigungsvermögen bei einem Anfahren des Fahrzeugs insgesamt verbessert oder gesteigert wird. Mit einem Anstieg in der Anzahl der Planetenradsätze wird jedoch die Anzahl der nötigen Einrückeinrichtungen, wie einer Kupplung und einer Bremse, vergrößert, wodurch das Automatikgetriebe große Abmessungen erhält und in seinem Gewicht erhöht wird. Da das Automatikgetriebe im allgemeinen in einem Motorraum zusammen mit einem Motor untergebracht wird, besteht für das Automatikgetriebe die Forderung, daß dessen Größe und Masse oder Gewicht jeweils so klein und gering wie möglich in einem solchen Ausmaß gemacht werden, daß das Getriebe die für das Fahrzeug notwendigen Eigenschaften erfüllt, so daß folglich das Automatikgetriebe für einen Einsatz in einem Personenkraftwagen beispielsweise derart ausgestaltet wird, drei Gänge für eine Vorwärtsfahrt oder vier Vorwärtsgänge einschließlich eines Schnellgangs sowie einen Rückwärtsgang unter Verwendung von zwei oder drei Planetenradsätzen schal ten zu können.

Unter den herkömmlichen Automatikgetrieben wird dasjenige, das vier Vorwärtsgänge oder -geschwindigkeiten einschließ lich des Schnellgangs unter Verwendung von drei Planetenrad sätzen schalten kann, allgemein derart ausgebildet, daß ein Planetenradsatz für den sog. Schnellgang (Overdrive) einem Getriebezug zugefügt wird, der aus zwei Planetenradsätzen besteht, um drei Vorwärts- und einen Rückwärtsgang schalten zu können, wobei dieses Automatikgetriebe die von den zwei Planetenradsätzen übertragene Drehung und die von dem Overdrive-Planetenradsatz in den Schnellgang versetzte Dre hung abgibt. Dieses Automatikgetriebe vermindert somit die Umlauffrequenz eines Motors bei einem Fahren mit hoher Ge schwindigkeit, um das Geräuschdämpfungsvermögen zu verbes sern, jedoch trägt es nicht besonders zu einer Verbesserung in der Antriebsleistung des Fahrzeugs bei, weil die Breite des Zahnradwechselverhältnisses (Übersetzungsstufen) oder das Verhältnis in der Übersetzungsstufe vom ersten Gang bis zu derjenigen des höchsten Ganges nicht wesentlich erweitert wird.

In jüngerer Zeit wird das drei Planetenradsätze verwendende Automatikgetriebe derart ausgebildet, daß alle drei Planeten radsätze im Schalten des Ganges beteiligt sind, und zwar selbst in den Gängen von niedrigen und mittleren Geschwindig keitsbereichen. Es wird folglich angestrebt, daß die meh reren Gänge, z.B. fünf Vorwärts- und ein Rückwärtsgang, geschaltet werden, um die Breite des Zahnradwechselverhält nisses bzw. der Übersetzungsstufen zu erweitern.

Da das Automatikgetriebe, in welchem der erste Gang durch gemeinsames Tätigwerden von allen drei Planetenradsätzen ge schaltet wird, einen größeren Wert im Zahnradwechselverhält nis bietet, wird die Breite im Zahnradwechselverhältnis er weitert, um die Antriebsleistung des Fahrzeugs und nebenbei das Beschleunigungsvermögen bei einem Anfahren zu verbessern. Jedoch tritt im zweiten, dritten, fünften Gang oder Rückwärts gang der Fall auf, daß irgendeiner der Planetenradsätze nicht an der Drehmomentübertragung für ein Schalten des entspre chenden Ganges teilnimmt, in welchem der Planetenradsatz le diglich einem Leerlauf unterworfen ist. Da die relative oder absolute Umlauffrequenz von irgendeiner Komponente im Plane tenradsatz erhöht werden kann, kann auch die relative Umlauf frequenz des vom Träger gehaltenen Planetenrades zum Träger vergrößert werden. Das wird aus den einander entgegengesetz ten Forderungen zur Erhöhung der Anzahl der Gänge, die zu schalten möglich ist, und zur Verminderung des Gewichts so wie der Größe des Automatikgetriebes hervorgerufen, wobei die Einrückeinrichtungen, wie eine Kupplung und eine Bremse, gewöhnlich nicht zwischen den Komponenten selbst, die vonein ander bei einem Schalten des Ganges nicht getrennt zu wer den brauchen, und einem festen Teil, wie einem Gehäuse, vor gesehen werden. Da bei dem herkömmlichen Automatikgetriebe die Komponenten in einem vorbestimmten Gang zu einem Leerlau fen mit hoher Geschwindigkeit gebracht werden, verschlechtert das herkömmliche Automatikgetriebe die Standzeit und Haltbar keit von Lagern, und es ruft einen Leistungsverlust sowie einen Anstieg in der Öltemperatur, der durch ein unnötiges Umwälzen oder Umrühren von Schmieröl bewirkt wird, hervor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Automatikge triebe zu schaffen, das imstande ist, die unnötige Drehung von Planetenradsätzen, die einen Getriebezug bilden, zu unterdrücken.

Ein Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, ein Automatikge triebe zu schaffen, das eine Verbesserung in der Standzeit bietet, indem die Relativdrehung von drehenden Komponenten selbst, die einen Getriebezug bilden, vermindert wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung wird in der Ausbildung eines Automatikgetriebes gesehen, das so ausgebildet werden kann, um die Größenabmessung von einen Reibschluß bewirkenden Ein rückeinrichtungen zu vermindern.

Um die Aufgabe zu lösen und die genannten sowie weitere Ziele zu erreichen, umfaßt ein Automatikgetriebe gemäß der Erfin dung einen Getriebezug, der derart ausgestaltet ist, daß eine Mehrzahl von Gängen durch eine Mehrzahl von Planetenrad sätzen geschaltet werden kann, von denen jeder drei Kompo nenten enthält, nämlich ein Sonnenrad, ein Ringrad und einen Träger, bei dem irgendein Planetenradsatz in der Drehmoment übertragung von einer Antriebswelle zu einer Abtriebswelle in jedem Gang nicht teilnimmt, wobei Kupplungseinrichtungen vorgesehen sind, um selektiv wenigstens irgendwelche zwei Komponenten des Planetenradsatzes, der dazu vorgesehen ist, nicht in der Drehmomentübertragung beteiligt zu sein, unter einander zu verbinden.

Bei dem Automatikgetriebe gemäß der Erfindung werden somit mehrere Gänge geschaltet, indem in geeigneter Weise die Art der Verbindung der Komponenten selbst in der Mehrzahl der Planetenradsätze geändert wird oder in geeigneter Weise die Komponenten, die stationär zu halten sind, oder die Komponen ten, die mit der Antriebswelle zu verbinden sind, geändert werden. Damit werden zwei Komponenten des Planetenradsatzes, der nicht zur Teilnahme in der Drehmomentübertragung im vor bestimmten Gang vorgesehen ist, oder zwei jeweilige Komponen ten der Planetenradsätze, die nicht an der Drehmomentüber tragung beteiligt sein sollen, untereinander verbunden, um die gesamten Planetenradsätze zu vereinigen, so daß die Rela tivdrehung zwischen drei Komponenten in den jeweiligen Planeten radsätzen nicht erzeugt wird, um dadurch die unnötige Drehung zu unterdrücken.

Die Aufgabe wie auch die genannten und weitere Ziele der Er findung sowie deren Merkmale und Vorteile werden aus der fol genden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh rungsform eines Automatikgetriebes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Beispiel einer Kupplungs- und Bremseneinsatz tabelle für die erste Ausführungsform;

Fig. 3 ein weiteres Beispiel einer in der Praxis bevorzugten Kupplungs- und Bremseneinsatztabelle für die erste Ausführungsform;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausfüh rungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 5 ein Beispiel einer in der Praxis bevorzugten Kupp lungs- und Bremseneinsatztabelle für die zweite Ausführungsform;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Automatikgetrie bes in einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 7A und 7B jeweils Beispiele von in der Praxis bevorzug ten Kupplungs- und Bremseneinsatztabellen für die dritte Ausführungsform;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer vierten Ausfüh rungsform gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9A, 9B und 9C jeweils Beispiele von in der Praxis bevor zugten Kupplungs- und Bremseneinsatztabellen für die vierte Ausführungsform;

Fig. 10 bis 14 schematische Darstellungen von Automatikge trieben in einer fünften bis neunten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 15 ein Beispiel einer Kupplungs- und Bremseneinsatz tabelle für die neunte Ausführungsform;

Fig. 16, 17A, 17B und 17C, Fig. 18A, 18B und Fig. 19A, 19B sowie 19C jeweils weitere Beispiele von in der Praxis be vorzugten Kupplungs- und Bremseneinsatztabellen für die neunte Ausführungsform;

Fig. 20 bis 22 schematische Darstellungen einer zehnten bis zwölften Ausführungsform eines Automatikgetriebes gemäß dem Prinzip der Erfindung;

Fig. 23 ein Beispiel einer Kupplungs- und Bremseneinsatzta belle für die zwölfte Ausführungsform.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Automatikgetriebe kommen drei Planetenradsätze 1, 2 und 3 mit jeweils einem einzigen Rit zel- oder Planetenrad zur Anwendung, wobei die Planetenräder 1 P, 2 P und 3 P jeweils mit den Sonnenrädern 1 S, 2 S sowie 3 S und den Ringrädern 1 R, 2 R und 3 R kämmen und an Trägern 1 C, 2 C sowie 3 C gehalten sind. Damit werden fünf Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang einstellbar.

Diese drei Planetenradsätze 1, 2 und 3 sind in der angege benen Reihenfolge von der Seite einer Antriebswelle 4 her angeordnet, wobei der Träger 1 C des ersten Planetenradsatzes 1 ständig mit dem Ringrad 3 R des dritten Planetenradsatzes 3 und das Ringrad 2 R des zweiten Planetenradsatzes 2 ständig mit dem Träger 3 C des dritten Planetenradsatzes 3 verbunden sind. Ferner ist eine erste Kupplungseinrichtung K 1 (im fol genden nur Kupplung genannt) zwischen dem Ringrad 1 R des er sten Planetenradsatzes 1 sowie der Antriebswelle 4 vorgesehen, um wahlweise das Ringrad 1 R mit der Antriebswelle 4 zu ver binden. Eine zweite Kupplung K 2 befindet sich zwischen dem Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsatzes 1 und dem Träger 2 C des zweiten Planetenradsatzes 2. Des weiteren ist eine dritte Kupplung K 3 zwischen dem Sonnenrad 1 S des ersten Plane tenradsatzes 1 und der Antriebswelle 4 angeordnet. Zwischen dem Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsatzes 1 und dem Son nenrad 2 S des zweiten Planetenradsatzes 2 befindet sich eine vierte Kupplung K 4, um die Sonnenräder 1 S und 2 S wahlweise zu verbinden. Eine fünfte Kupplung K 5 liegt zwischen dem Trä ger 2 C des zweiten Planetenradsatzes 2 und dem Sonnenrad 3 S des dritten Planetenradsatzes 3, um selektiv den Träger 2 C sowie das Sonnenrad 3 S zu verbinden.

Der zweite und dritte Planetenradsatz 2 und 3 können als eine einzige Einheit drehen. Zu diesem Zweck ist als vereinigende Kupplungseinrichtung eine sechste Kupplung K 6 zwischen dem Sonnenrad 2 S und dem Träger 2 C des zweiten Planetenradsatzes 2 sowie eine siebente Kupplung K 7 zwischen dem Sonnenrad 3 S und dem Träger 3 C des dritten Planetenradsatzes 3 vorhanden.

Eine erste Bremse B 1 ist zwischen dem Sonnenrad 3 S des drit ten Planetenradsatzes 3 aus den jeweiligen Komponenten der drei Planetenradsätze 1-3 und einem Getriebegehäuse (im folgenden lediglich als Gehäuse bezeichnet) 6 angeordnet, um selektiv die Drehung des Sonnenrades 3 S zu blockieren. Eine zweite Bremse B 2 liegt zwischen dem Träger 2 C des zweiten Planetenradsatzes 2 und dem Gehäuse 6, um die Drehung des Trägers 2 C nach Wahl zu sperren. Eine dritte Bremse B 3 befin det sich zwischen dem Sonnenrad 2 S des zweiten Planetenrad satzes 2 und dem Gehäuse 6, um selektiv die Drehung des Son nenrades 2 S zu sperren. Eine vierte Bremse B 4 ist zwischen dem Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsatzes 1 und dem Ge häuse 6 angeordnet, um selektiv die Drehung des Sonnenrades 1 S zu unterbinden.

Eine Abtriebswelle 5 zur Übertragung der Drehung einer Kardan welle oder eines Gegenrades, die nicht dargestellt sind, ist mit dem Ringrad 2 R des zweiten Planetenradsatzes 2 und dem Träger 3 C des dritten Planetenradsatzes 3, die unterein ander gekoppelt sind, verbunden.

Für die Verbindungsausbildung der jeweils oben angeführten Bauteile kommen eine Hohlwelle, eine Massivwelle, eine geeignete Kupplungsscheibe oder eine ähnliche Verbindungskon struktion, wie sie in einem gewöhnlichen Automatikgetriebe verwendet werden, zum Einsatz. Für die jeweiligen Kupplungs und Bremseinrichtungen werden zusätzlich zu Lamellenkupplun gen mit einer Mehrzahl von Scheiben und Platten eine Kombi nation einer Freilaufkupplung und einer Mehrscheibenkupp lung zur Anwendung gebracht. Für die Bremseinrichtungen kann eine Bandbremse mit einem gewissen Grad einer Einweg- oder Freilaufcharakteristik zur Anwendung kommen, die eine Dreh moment-Übertragungsleistung hat, welche sich mit der Dreh richtung verändert. Im einzelnen wird als Bandbremse eine solche verwendet, wie sie in den JP-Pat.-Anm. Nr. 63-1 76 270 und Nr. 63-2 21 670 (der Anmelderin) offenbart ist.

Bei dem oben beschriebenen Automatikgetriebe können fünf Vor wärtsgänge und ein Rückwärtsgang geschaltet werden. Wenn die Übersetzungsverhältnisse (Verhältnis der Anzahl der Zähne des Sonnenrades zu derjenigen des Ringrades) der je weiligen Planetenradsätze 1, 2 und 3 als ρ ₁, ρ ₂ und ρ ₃ bestimmt werden, dann sind die Zahnwechselverhältnisse der jeweili gen Gänge die folgenden:

1. Gang: 1 + ρ₃ + ρ₁(1 + ρ₂ + ρ₂ · ρ₃)/ρ₂
2. Gang: (1 + ρ₁) (1 + ρ₃)
3. Gang: (1 + ρ₃)
4. Gang: 1
5. Gang: 1/(1 + ρ₂)
Rückwärtsgang: -1/ρ₂

Die jeweiligen, oben angegebenen Gänge werden erreicht, indem die entsprechenden Kupplungen und Bremsen, wie in der Kupp lungs- und Bremseneinsatztabelle von Fig. 2 gezeigt ist, einge rückt oder gelöst werden. Die Fig. 2 zeigt ferner mehrere Beispiele von zur Verfügung stehenden Einrückschemata. ln den Kupplungs- und Bremseneinsatztabellen der Fig. 2 und der folgenden Figuren bezeichnet das Zeichen ○ den eingerückten Zustand und ein Freiraum den gelösten Zustand. In den Tabel len der Fig. 2 und 15 bezeichnet lediglich das Zeichen * daß die passende Kupplungs- oder Bremseinrichtung der Kupp lungs- oder Bremseinrichtung hinzugefügt werden kann, welche durch das Zeichen ○* als einzurückend bezeichnet ist, oder der eingerückte sowie gelöste Zustand kann untereinander zwischen der passenden Kupplungs- oder Bremseinrichtung, die durch das Zeichen ○* angegeben ist, ausgetauscht werden.

Wie sich aus den die oben angegebenen Zahnradwechselverhält nisse darstellenden Formeln ergibt, ist der erste Gang unter den jeweiligen Gängen so ausgebildet, daß alle drei Planeten radsätze 1, 2 und 3 an der Drehmomentübertragung beteiligt sind, während der zweite Gang so ausgelegt ist, daß der zweite Planetenradsatz 2 an der Drehmomentübertragung nicht beteiligt ist. Wenn in diesem Fall die sechste Kupplung K 6 eingerückt ist, werden das Sonnenrad 2 S und der Träger 2 C untereinander verbunden, so daß der gesamte zweite Planeten radsatz 2 als eine Einheit dreht, um eine unnötige Relativ drehung im zweiten Planetenradsatz 2 zwischen diesen Kompo nenten zu verhindern, und selbstverständlich wird das Plane tenrad 2 P nicht mit Bezug zum Träger 2 C gedreht.

Da im dritten Gang die auf den dritten Planetenradsatz 3 durch den ersten Planetenradsatz 1 übertragene Drehung durch den dritten Planetenradsatz 3 zur Übertragung auf die Ab triebswelle 5 herabgesetzt wird, ist der zweite Planetenrad satz 2 nicht speziell an der Drehmomentübertragung beteiligt, so daß der zweite Planetenradsatz durch die sechste Kupplung K 6 verblockt wird, um diesen Satz 2 an einer unnötigen Dre hung zu hindern.

Da der vierte Gang so eingestellt ist, daß einer der zweiten und dritten Planetenradsätze 2 und 3, die mit der Abtriebs welle 5 verbunden sind, als eine Einheit dreht und der ande re an der Drehmomentübertragung nicht teilnimmt oder daß der gesamte Getriebezug als eine Einheit dreht, wird die sechste Kupplung K 6 eingerückt, um den gesamten zweiten Planetenrad satz zu vereinigen, oder wird die siebente Kupplung K 7 einge rückt, um den gesamten dritten Planetenradsatz 3 zu vereini gen, so daß die unnötige Relativdrehung zwischen den jeweili gen Komponenten der Planetenradsätze 2 und 3 verhindert wird.

Ferner unterliegt im fünften Gang und im Rückwärtsgang die Drehung der Antriebswelle 4, die durch den ersten Planetenrad satz 1 übertragen wird, einem Gangwechsel oder einer Überset zungsänderung im zweiten Planetenradsatz 2, die der Abtriebs welle 5 zu übertragen ist, und der dritte Planetenradsatz 3 wird sich an der Drehmomentübertragung in diesen Gängen nicht beteiligen. lnsofern wird im fünften Gang und im Rück wärtsgang die siebente Kupplung K 7 eingerückt, um den ge samten dritten Planetenradsatz 3 zusammenzuschließen, so daß die unnötige Relativdrehung zwischen den jeweiligen Kompo nenten im dritten Planetenradsatz verhindert wird.

Wie sich aus der oben beschriebenen Ausführungsform ergibt, werden die sechste und siebente Kupplung K 6 und K 7 im vorbe stimmten Gang eingerückt, welcher durch Kuppeln vorbestimm ter Einrückeinrichtungen außer den sechsten sowie sieben ten Einrückeinrichtungen geschaltet wird, und dann kön nen diese Einrückeinrichtungen in einen Zustand gelangen, daß irgendein Getriebesatz an der Dreimomentübertragung nicht teil nimmt. Unter solchen Anwendungsformen werden zwei Komponen ten des zweiten und dritten Planetenradsatzes 2 und 3, die an der Drehmomentübertragung nicht beteiligt sind, miteinan der verbunden, um die gesamten Planetenradsätze 2 und 3 zu vereinigen, so daß die jeweiligen Kupplungen K 6 und K 7 eine Größenverminderung und eine Verminderung in der zu übertra genden Drehmomentleistung zulassen.

Da bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform die vierte Bremse B 4 unmittelbar das Sonnenrad 1 S des ersten Planeten radsatzes 1 bremst, braucht die zweite Kupplung K 2 nicht als eine Bremse für das erste Sonnenrad 1 S zu dienen,was der zweiten Kupplung K 2 eine Kapazitätsverminderung ermöglicht.

Ferner läßt das Automatikgetriebe der Ausführungsform von Fig. 1 das Schalten der jeweiligen Gänge gemäß den verschie denen Einrückschemata, die in Fig. 2 gezeigt sind, zu, wobei das Automatikgetriebe nicht tatsächlich in alle diese Einrück schemata geschaltet werden muß, sondern in geeignete Schalt schemata versetzt werden kann, wenn es notwendig ist. Das heißt, daß die Schaltschemata, die auf die stationären Zu stände kurz vor dem Beginn eines Gangwechsels, kurz nach Beendigung eines Gangwechsels oder nach dem Einstellen des vorbestimmten Ganges anwendbar sind, selektiv festgesetzt werden können, und ferner die geeigneten Einrückschemata nach Wahl entsprechend den Anforderungen während des Gang wechsels (einschließlich einer Drehmomentphase und einer Be harrungsphase) eingestellt werden können.

Die Bedingungen oder Kriterien zur Auswahl des Einrücksche mas, das während des Haltens des Ganges oder während des Gang wechsels zu schalten ist, werden auf der Grundlage dessen bestimmt, daß das gewählte Einrückschema vorteilhaft ist für eine Verminderung des Lastdrehmoments mit Bezug auf die je weiligen Zahnräder, Träger oder Einrückeinrichtungen oder auf einen Wechsel des Drehmomentanteils (Wechsel des Last drehmoments der Räder od. dgl.), so daß die Umlauffrequenz der jeweiligen Räder oder Einrückeinrichtungen (absolute Um lauffrequenz und relative Umlauffrequenz) vermindert wird, und daß die Regelbarkeit im Gangwechsel, wie eine Verminde rung von simultanen Umschalt-Einrückeinrichtungen in der Zahl, die Verminderung von Gangwechsel-Einrückeinrichtungen in der Zahl und die Verminderung einer Umlaufänderung im Gangwechsel verbessert wird. Auch wird das Einrückschema ge wählt, indem bestimmte Anforderungen, wie die Übersetzungs verhältnisse der jeweiligen Planetenradsätze 1, 2 und 3, hinzugefügt werden.

Die Fig. 3 zeigt spezielle Beispiele zur Wahl von Einrück schemata. In der Fig. 3 und folgenden Figuren bedeuten die Symbole a, b, ..., daß die Einrückschemata in der oben er wähnten Reihenfolge bei einem Hochschalten verändert werden, während die Einrückschemata in der entgegengesetzten Reihenfol ge bei einem Herunterschalten verändert werden, und das Zei chen # gibt an, daß dann, wenn die zugehörige Kupplung oder Bremse mit der Freilaufkupplung ausgestattet ist, die Frei laufkupplung betätigt wird, um den Gangwechsel durchzuführen.

Wird der Gangwechsel gemäß einem solchen Schema ausgeführt, so wird die unnötige Drehung in den Planetenradsätzen 1, 2 und 3 unterbunden, während die Anzahl der Einrückeinrichtun gen, die kontrollierbar im Gangwechsel umzuschalten sind, vermindert wird, um die Regelung im Gangwechsel zu erleich tern und daneben noch in vorteilhafter Weise eine Verminde rung von Stößen im Gangwechsel herbeizuführen.

lm folgenden wird anhand der Fig. 4 eine zweite Ausführungs form gemäß der Erfindung erläutert, die zu der Ausführungsform von Fig. 1 mit der Ausnahme ähnlich ist, daß die siebente Kupplung K 7 nicht vorhanden ist. Diese siebente Kupplung K 7 wird zur Vereinigung oder Blockierung des gesamten dritten Planetenradsatzes 3 verwendet und ist nicht speziell im Schal ten des Ganges beteiligt, so daß die fünf Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang in gleicher Weise wie im Fall des Automatik getriebes der Ausführungsform von Fig. 1 geschaltet werden können, auch wenn die siebente Kupplung K 7 fehlt. Somit hat die zweite Ausführungsform eine Vielzahl von Einrückschemata in den jeweiligen Gängen und die Kupplungs- sowie Bremsenein satztabelle ist der Tabelle von Fig. 2 mit der Ausnahme gleichartig, daß die Spalte für die siebente Kupplung K 7 fehlt.

Gemäß der in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsform wird im zweiten und dritten Gang der gesamte Planetenradsatz 2 durch die sechste Kupplung K 6 zusammengeschlossen, um im zwei ten Planetenradsatz 2 die unnötige Drehung zwischen dessen Komponenten zu verhindern. Da ferner die vierte Bremse B 4 unmittelbar das Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsatzes 1 stationär hält, braucht die zweite Kupplung K 2 nicht als eine Bremse für das Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsat zes 1 zu dienen, so daß die zweite Kupplung K 2 in ihrer Größe vermindert werden kann.

Die Fig. 5 zeigt die Kupplungs- und Bremseneinsatztabelle, die Einrückschemata enthält, welche bei der Durchführung des Gangwechsels im Automatikgetriebe der zweiten Ausführungs form von Fig. 4 zu bevorzugen sind. ln der Fig. 5 geben die Symbole a, b und c im zweiten und vierten Gang die Reihen folge der im Gangwechsel zu schaltenden Einrückeinrichtungen an.

Die Fig. 6 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform ge mäß der Erfindung, die der Ausführungsform von Fig. 1 mit der Ausnahme ähnlich ist, daß die sechste Kupplung K 6 weg gelassen wurde. Die sechste Kupplung K 6 schließt den gesam ten zweiten Planetenradsatz zusammen, um eine Drehung unter dessen jeweiligen Komponenten zu verhindern, und sie ist nicht in besonderer Weise im Schalten eines Ganges beteiligt, so daß, selbst wenn die sechste Kupplung K 6 fehlt, die fünf Vorwärtsgänge und der eine Rückwärtsgang in gleichartiger Weise zu dem Fall des Automatikgetriebes in der Ausführungs form von Fig. 1 geschaltet werden können. Somit hat diese dritte Ausführungsform eine Mehrzahl von Einrückschemata in den jeweiligen Gängen, und die Kupplungs- sowie Bremsenein satztabelle der dritten Ausführungsform ist der Tabelle von Fig. 2 mit Ausnahme der Spalte für die sechste Kupplung K 6 ähnlich.

Gemäß der dritten Ausführungsform von Fig. 6 wird im fünften Gang und im Rückwärtsgang der gesamte dritte Planetenradsatz 3 durch die siebente Kupplung zusammengeschlossen, um die unnötige Drehung der Bauteile des dritten Planetenradsatzes 3 zu verhindern. Da ferner die vierte Bremse B 4 unmittelbar das Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsatzes 1 stationär hält, braucht die zweite Kupplung K 2 nicht als eine Bremse für das Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsatzes 1 zu die nen, so daß für die zweite Kupplung K 2 eine Größenverminde rung möglich ist.

Die Fig. 7A zeigt die Kupplungs- und Bremseneinsatztabelle, die Einrückschemata enthält, welche für das Durchführen des Gangwechsels im Automatikgetriebe der dritten Ausführungs form von Fig. 6 zu bevorzugen sind. Die Fig. 7B zeigt eine weitere Kupplungs- und Bremseneinsatztabelle anstelle der Tabelle von Fig. 7A, wobei die Tabelle von 7B der Tabelle von Fig. 7A mit der Ausnahme ähnlich ist, daß die Einrück schemata im zweiten und dritten Gang durch andere Einrücksche mata ersetzt sind.

Auch wenn der Gangwechsel entsprechend einem der Schemata von Fig. 7A oder 7B durchgeführt wird, so erfolgt diese Durch führung mit einer ausgezeichneten Regelbarkeit.

Die Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform, die der drit ten Ausführungsform von Fig. 6 mit der Ausnahme ähnlich ist, daß die vierte Bremse B 4 fehlt. Während die vierte Bremse B 4 das Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsatzes 1 stationär hält, ist die zweite Bremse B 2 mit dem Sonnenrad 1 S durch die zweite Kupplung K 2 sowie den Träger 2 C des zweiten Plane tenradsatzes verbunden und die dritte Bremse B 3 ebenfalls mit dem Sonnenrad 1 S durch die vierte Kupplung K 4 verbunden, so daß das Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsatzes durch eine dieser Kupplungen K 2 oder K 4 stationär gehalten wird. Somit läßt das Automatikgetriebe gemäß der vierten Ausfüh rungsform von Fig. 8 zu, fünf Vorwärtsgänge und einen Rück wartsgang gemäß der Kupplungs- und Bremseneinsatztabelle, die die Einrückschemata einschließt, zu schalten, und zwar ähnlich zur Tabelle von Fig. 2 mit der Ausnahme der Spalte für die vierte Bremse B 4.

Bei der vierten Ausführungsform von Fig. 8 wird der gesamte dritte Planetenradsatz 3, der an der Drehmomentübertragung nicht teilnimmt, durch die siebente Kupplung K 7 im fünften Gang sowie im Rückwärtsgang zusammengeschlossen, um die unnö tige Drehung im dritten Planetenradsatz zu verhindern.

Die Fig. 9A, 9B und 9C zeigen die Kupplungs- und Bremsen einsatztabellen für das Automatikgetriebe der vierten, in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform. Wenn der Gangwechsel gemäß den Tabellen von Fig. 9A-9C durchgeführt wird, ist es mög lich, einen Gangwechsel zu bewerkstelligen, der die Zahl der Einrückeinrichtungen, die kontrollierbar umzuschalten sind, vermindert und eine ausgezeichnete Regelbarkeit sowie eine vorteilhafte Verminderung von Stößen im Gangwech sel zu erzielt. Die Tabelle von Fig. 9B ist zu derjenigen von Fig. 9A ähnlich mit der Ausnahme, daß die Spalte c des vierten Ganges geändert ist. Auch ist die Tabelle von Fig. 9C derjenigen von Fig. 9A ähnlich mit der Ausnahme, daß die Zeilen b und c geändert sind.

Die Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform, die derjeni gen von Fig. 1 ähnlich ist mit der Ausnahme, daß der erste Planetenradsatz 1 nicht mit nur einem Planetenrad oder Ritzel ausgebildet ist, sondern zwei solcher Ritzel enthält. lnsofern ist das Automatikgetriebe von Fig. 10 demjenigen von Fig. 1 gleichartig mit der Ausnahme, daß der Träger 1 C des ersten Planetenradsatzes 1 mit der Antriebswelle 4 durch die erste Kupplung K 1 und das Ringrad 1 R mit dem Ringrad 3 R des dritten Planetenradsatzes 3 verbunden ist. Die fünfte Ausführungsform von Fig. 10 ist zu derjenigen von Fig. 1 lediglich im Zahn radwechselverhältnis des ersten und zweiten Ganges unterschied lich, wobei der erste Planetenradsatz 1 die Drehung der An triebswelle 4, die auf die resultierende Drehung für andere Elemente zu übertragen ist, ändert. Die Zahnradwechselverhält nisse im ersten und zweiten Gang sind folgende:

Ferner ermöglicht es das Automatikgetriebe von Fig. 10, die fünf Vorwärtsgänge und den einen Rückwärtsgang zu schalten, indem die jeweiligen Einrückeinrichtungen gemäß der Kupplungs- und Bremseneinsatztabelle von Fig. 2 eingerückt oder gelöst werden.

Somit kann durch das Automatikgetriebe der fünften Ausführungs form von Fig. 10 in zum Automatikgetriebe von Fig. 1 gleich artiger Weise die Beteiligung des zweiten Planetenradsatzes 2 an der Drehmomentübertragung im zweiten bis vierten Gang verhindert werden. Wenn die sechste Kupplung K 6 eingerückt wird, so dreht in diesem Fall der gesamte zweite Planeten radsatz als eine Einheit oder ein Block, um die unnötige Dre hung im zweiten Planetenradsatz 2 zu verhindern. Da ferner im fünften Gang und im Rückwärtsgang die Drehung der An triebswelle 4, die auf den zweiten Planetenradsatz 2 durch den ersten Planetenradsatz übertragen wird, einem Gangwech sel oder einer Übersetzungsänderung im zweiten Planetenrad satz 2, der bzw. die auf die Abtriebswelle 5 zu übertragen ist, ausgesetzt ist, wird der dritte Planetenradsatz 3 nicht an der Drehmomentübertragung beteiligt. Somit dreht, wenn die siebente Kupplung K 7 in diesen Gängen eingerückt ist, der gesamte dritte Planetenradsatz 3 als eine Einheit, um eine unnötige Drehung im dritten Planetenradsatz zu verhin dern. Auch läßt die zweite Kupplung K 2 eine Größenverminde rung zu, was zum Fall der Ausführungsform von Fig. 1 gleich artig ist.

Die Kupplungs- und Bremseneinsatztabelle, die die in der Pra xis zu bevorzugenden Einrückschemata für das Automatikgetrie be von Fig. 10 einschließt, ist der Tabelle von Fig. 3 ähn lich.

Im folgenden werden Verbesserungen an der in Fig. 10 gezeig ten Ausführungsform erläutert. Die Fig. 11 stellt eine sechste Ausführungsform dar, die derjenigen von Fig. 10 mit der Aus nahme gleichartig ist, daß die siebente Kupplung K 7 weggelas sen wurde. Bei der siebenten Ausführungsform von Fig. 12 besteht der Unterschied zu der Ausführungsform von Fig. 10 darin, daß die sechste Kupplung K 6 fehlt. Bei der in Fig. 13 gezeigten achten Ausführungsform liegt der Unterschied zu derjenigen von Fig. 10 darin, daß die sechste Kupplung K 6 sowie die vierte Bremse B 4 nicht vorhanden sind. Die Be ziehung zwischen den Ausführungsformen von Fig. 11-13 und der Ausführungsform von Fig. 10 ist der Beziehung zwischen den Ausführungsformen von Fig. 4, 6 sowie 8 und der Ausfüh rungsform von Fig. 1 gleichartig. Somit wird bei den Ausfüh rungsformen von Fig. 11-13 der gesamte Planetenradsatz, der an der Drehmomentübertragung nicht beteiligt ist, durch die sechste oder siebente Kupplung K 6 oder K 7 vereinigt oder verblockt, um eine unnötige Drehung des zugehörigen Planeten radsatzes zu verhindern.

Die in der Praxis zu bevorzugenden Kupplungs- und Bremsen einsatztabellen der Ausführungsformen nach den Fig. 11, 12 und 13 sind jeweils der Tabelle von Fig. 5, den Tabellen von Fig. 7A sowie 7B und den Tabellen von Fig. 9A-9C ähnlich.

Die Fig. 14 zeigt eine neunte Ausführungsform, die derjeni gen von Fig. 1 mit der Ausnahme gleichartig ist, daß die Ver bindung zwischen den jeweiligen Komponenten im dritten Plane tenradsatz 3 geändert ist, d.h. das Ringrad 3 R des dritten Planetenradsatzes ist ständig mit dem Ringrad 2 R des zweiten Planetenradsatzes 2 verbunden und diese Ringräder 2 R sowie 3 R sind mit dem Träger 1 C des ersten Planetenradsatzes 1 ver bunden. Die Abtriebswelle 5 ist lediglich mit dem Träger 3 C des dritten Planetenradsatzes 3 in Verbindung.

Somit ermöglicht das Automatikgetriebe der neunten Ausfüh rungsform von Fig. 14 das Schalten von fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, während es zur Ausführungsform von Fig. 1 in der Übertragung der Drehung vom zweiten Planeten radsatz 2 zum dritten Planetenradsatz 3 unterschiedlich ist, so daß das Zahnwechselverhältnis der neunten, in Fig. 14 dar gestellten Ausführungsform sich von den Übersetzungsstufen, die in Übereinstimmung mit der Ausführungsform von Fig. 1 im ersten sowie fünften Gang und im Rückwärtsgang erlangt werden, unterscheidet. Die Zahnradwechselverhältnisse der jewei ligen Gänge in Übereinstimmung mit der neunten Ausführungs form sind folgende:

1. Gang: 1 + ρ₃ + ρ₁ (1 + ρ₂) (1 + ρ₃)/p₂
2. Gang: (1 + ρ₁) (1 + ρ₃)
3. Gang: (1 + ρ₃)
4. Gang: 1
5. Gang: 1/(1 + ρ₃)/(1 + p₂ + ρ₃)
Rückwärtsgang: -1 (1 + ρ₃)/ρ₂

Somit können diese Gänge geschaltet werden, indem die jeweili gen Einrückeinrichtungen entsprechend irgendeinem Schema eines jeden Ganges, das in der Kupplungs- und Bremseneinsatz tabelle von Fig. 15 gezeigt ist, eingerückt oder gelöst wer den. Da in diesem Fall der zweite Planetenradsatz 2 so aus gebildet ist, daß er nicht an der Drehmomentübertragung im zweiten und dritten Gang teilhat, wird der zweite Planeten radsatz 2 durch Einrücken der sechsten Kupplung K 6 in diesem Zustand blockiert, um dadurch eine unnötige Drehung unter den Bauteilen des zweiten Planetenradbausatzes 2 zu verhin dern.

Die Fig. 16, 17A-17C, 18A sowie 18B und 19A-19C zeigen die Kombination von praktisch zu bevorzugenden Einrückschema ta aus den in Fig. 15 dargestellten Schemata. Ferner werden die Bedingungen oder Kriterien für eine Wahl der Einrück schemakombination bestimmt, wie oben erwähnt wurde. Von den Kupplungs- und Bremseneinsatztabellen, die in Fig. 16-19 gezeigt sind, ist diejenige der Fig. 17B der Tabelle von Fig. 17A mit der Ausnahme gleichartig, daß sie in den Zeilen c-f des zweiten Ganges, des dritten Ganges, des vierten und fünften Ganges gewisse Unterschiede aufweisen, und ist die Tabelle von Fig. 17C mit Ausnahme der Einrückschemata in den Zeilen b sowie c des vierten und des fünften Ganges der Ta belle von Fig. 17B gleichartig. Auch ist die Tabelle von Fig. 18B derjenigen von Fig. 18A mit Ausnahme der Einrück schemata in den Zeilen des zweiten und dritten Ganges gleich artig. Darüber hinaus ist die Tabelle von Fig. 19B derjenigen von Fig. 19A mit Ausnahme der Einrückschemata in den Zeilen des zweiten sowie dritten Ganges gleichartig, und die Tabelle von Fig. 19C ist derjenigen von Fig. 19A mit Ausnahme der Einrückschemata in den Zeilen des dritten bis fünften Ganges gleichartig.

Bei dem Gangwechsel auf der Grundlage von irgendeiner der oben angegebenen Kupplungs- und Bremseneinsatztabellen wird, während wenigstens zwei Einrückeinrichtungen gleichzeitig unter der Bedingung, daß der Gang gehalten wird, umgeschaltet werden, irgendeine der Einrückeinrichtungen bei einem Ändern des Ganges umgeschaltet, so daß es möglich ist, den Gangwech sel mit einer ausgezeichneten Kontrollierbarkeit und einer effektiven Dämpfung von Stößen bei diesem Vorgang durchzufüh ren.

Die Fig. 20 zeigt schematisch eine zehnte Ausführungsform gemäß der Erfindung, welche derjenigen von Fig. 14 mit der Ausnahme gleichartig ist, daß für den ersten Planetenradsatz ein solcher mit zwei Planetenrädern vorgesehen ist, wobei der Träger 1 C des ersten Planetenradsatzes 1 mit der Antriebs welle durch die erste Kupplung K 1 und das Ringrad 1 R mit den Ringrädern 2 R sowie 3 R des zweiten sowie dritten Planetenrad satzes 2 bzw. 3 verbunden ist.

Die in Fig. 21 gezeigte elfte Ausführungsform ist derjenigen von Fig. 14 mit der Ausnahme gleichartig, daß der dritte Pla netenradsatz 3 durch einen solchen mit zwei Planetenrädern oder Ritzeln ersetzt ist, wobei der Träger 3 C des dritten Planetenradsatzes 3 mit dem Ringrad 2 R des zweiten Planetenrad satzes 2, der Träger 1 C des ersten Planetenradsatzes 1 mit dem Träger 3 C sowie dem Ringrad 2 R und die Abtriebswelle 5 mit dem Ringrad 3 R des dritten Planetenradsatzes 3 verbun den ist.

Die Automatikgetriebe nach den Ausführungsformen der Fig. 20 und 21 ermöglichen es, fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zu schalten, indem die jeweiligen Einrückein richtungen gleichartig zum Fall des Automatikgetriebes von Fig. 14 eingerückt oder freigegeben werden. Somit wird der gesamte zweite Planetenradsatz 2 durch Einrücken der sechsten Kupplung K 6 im zweiten und dritten Gang blockiert, um dadurch eine unnötige Drehung unter den jeweiligen Komponenten des zweiten Planetenradsatzes zu verhindern.

Die jeweiligen Einrückschemata zur Anwendung bei dem prak tisch zu bevorzugenden Gangwechsel sind in den Kupplungs und Bremseneinsatztabellen der Fig. 16-19 gleichartig zum Fall des Automatikgetriebes der Ausführungsform von Fig. 14 dargestellt.

Wenngleich die jeweiligen Ausführungsformen, die oben be schrieben wurden, so ausgebildet sind, daß zwei Komponenten des zweiten oder dritten Planetenradsatzes 2 oder 3 jeweils durch die sechste oder siebente Kupplung K 6 oder K 7 zusammen geschaltet werden, um den jeweiligen Planetenradsatz 2 oder 3 zusammenzuschließen oder zu blockieren, so ist die Erfin dung keineswegs auf diese Ausführungsformen begrenzt. Wenn eine Mehrzahl von Planetenradsätzen vorgesehen wird, die dazu ausgebildet sind, nicht an der Drehmomentübertragung teilzu nehmen, so können die jeweiligen Komponenten in diesen Plane tenradsätzen zusammengeschlossen werden, um die gesamten Plane tenradsätze zu vereinigen, wie bei der zwölften Ausführungs form von Fig. 22 gezeigt ist.

Das Automatikgetriebe der zwölften Ausführungsform von Fig. 22 ist derjenigen von Fig. 1 mit der Ausnahme gleichartig, daß die vierte Bremse B 4 und die sechste sowie siebente Kupp lung K 6 und K 7 fehlen, während anstelle dieser Kupplungs einrichtungen eine achte Kupplung K 8 vorgesehen ist, um selektiv den Träger 1 C des ersten Planetenradsatzes 1 mit dem Ringrad 3 R des dritten Planetenradsatzes 3 zu verbinden, eine neunte Kupplung K 9 vorgesehen ist, um selektiv den Trä ger 1 C des ersten Planetenradsatzes 1 mit dem Träger 2 C des zweiten Planetenradsatzes 2 zu verbinden, und eine zehnte Kupp lung K 10 vorhanden ist, um wahlweise die Antriebswelle 4 mit dem Ringrad 3 R des dritten Planetenradsatzes 3 zu verbinden. Auch bei der zwölften Ausführungsform können fünf Vorwärts gänge und ein Rückwärtsgang geschaltet werden, wobei die Fig. 23 die Kupplungs- und Bremseneinsatztabelle hierfür zeigt.

Da im dritten Gang der jeweiligen Gänge des Automatikgetrie bes von Fig. 22 die zweite, vierte, neunte und zehnte Kupp lung K 2, K 4, K 9 und K 10 mit der ersten Bremse B 1 eingerückt sind, dreht das Ringrad 3 R des dritten Planetenradsatzes 3 vorwärts mit derselben Geschwindigkeit wie die Antriebswelle 4 unter der Bedingung, daß das Sonnenrad 3 S stationär gehalten wird, so daß der Träger 3 C und die mit diesem Träger 3 C ver bundene Abtriebswelle 5 langsamer als die Antriebswelle 4 vorwärts gedreht werden. Das bedeutet, daß der dritte Plane tenradsatz 3 den Verzögerungsvorgang ausführt, während der erste und zweite Planetenradsatz 1 und 2 an der Drehmoment übertragung nicht beteiligt sind.

Da das Sonnenrad 1 S des ersten Planetenradsatzes 1 mit dem Sonnenrad 2 S und dem Träger 2 C des zweiten Planetenradsatzes 2 über die zweite sowie vierte Kupplung K 2 und K 4 verbunden ist und gleichzeitig der Träger 1 C des ersten Planetenrad satzes 1 mit dem Träger 2 C des zweiten Planetenradsatzes 2 durch die neunte Kupplung K 9 verbunden ist, werden der ge samte erste und zweite Planetenradsatz 1 und 2 vereinigt, um das Ringrad 2 R des zweiten Planetenradsatzes 2 zusammen mit dem Träger 3 C des dritten Planetenradsatzes 3 in diesem Zustand zu drehen. Deshalb drehen der gesamte erste und zwei te Planetenradsatz 1 und 2 vorwärts mit derselben Geschwin digkeit wie die Abtriebswelle 5, die langsamer dreht als die Antriebswelle 4. Das bedeutet, daß der erste und zweite Pla netenradsatz 1 und 2 frei von einer Relativdrehung unter ih ren jeweiligen Komponenten sind. Ferner wird die Drehung des ersten und zweiten Planetenradsatzes 1 und 2 im Vergleich mit dem Fall der oben erwähnten jeweiligen Ausführungsform vermindert.

Wenngleich die jeweiligen Ausführungsformen unter Bezugnahme auf das Automatikgetriebe beschrieben wurden, das imstande ist, fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang unter Verwen dung von drei Planetenradsätzen zu schalten, so ist die Erfin dung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt. Vielmehr erfüllt das Automatikgetriebe, das zum Schalten einer Mehr zahl von Gängen unter Verwendung einer Mehrzahl von Planeten radsätzen fähig ist, die Ziele der Erfindung. Ferner ist der Gang, bei welchem einer der Planetenradsätze in den untäti gen oder unbelasteten Zustand fällt, nicht auf den zweiten, dritten und fünften Gang sowie den Rückwärtsgang, wie es in den jeweiligen Ausführungsformen gezeigt ist, beschränkt. Irgendein Planetenradsatz, der in den unbelasteten Zustand in irgendeinem Gang gelangt, erfüllt die Prinzipien der Er findung. Darüber hinaus kann die Kupplungseinrichtung, die die Gesamtheit von irgendeinem Planetenradsatz gemäß der Erfindung vereinigen oder blockieren kann, nicht nur zwischen den jeweiligen Komponenten, wie es bei den einzelnen Ausfüh rungsformen beschrieben wurde, sondern auch zwischen zwei anderen Komponenten vorgesehen sein.

Im folgenden soll auf die Vorteile, die durch den Erfindungs gegenstand zu erlangen sind, eingegangen werden. Da das Auto matikgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Kupp lungseinrichtung zur Vereinigung des gesamten Planetenrad satzes zur Drehung ohne Last versehen ist, wird jedes der jeweiligen Bauteile in dem entsprechenden Planetenradsatz an einem Drehen mit hoher Geschwindigkeit gehindert, während die relative Umlauffrequenz des Ritzels zum Träger herabge setzt wird, so daß durch das erfindungsgemäße Automatikge triebe die Standzeit der diese Bauteile tragenden Lager ge steigert wird. Ferner wird der Unterschied in der Umlauffre quenz zwischen den Zuständen vor und nach einem Gangwechsel verkleinert, um die Stöße bei einem Gangwechsel zu dämpfen. Auch wird bei dem erfindungsgemäßen Automatikgetriebe die Lebensdauer der Lager zwischen dem Planetenradsatz und den diesen umgebenden Bauteilen erhöht und darüber hinaus das Durch- oder Umrühren des Schmieröls herabgesetzt, so daß ein Anstieg in der Öltemperatur und im Ölniveau unterbunden werden.

Claims

1. Automatikgetriebe mit einer Antriebswelle (4), einer Ab triebswelle (5) und einem Getriebezug, der aus einer Mehrzahl von Planetenradsätzen (1, 2, 3) gebildet ist, von denen jeder drei Komponenten umfaßt, die ein Sonnen rad (S), ein Ringrad (R) und einen Träger (C) einschlie ßen, wobei irgendein Planetenradsatz in irgendeinem Gang nicht an der Drehmomentübertragung von der Antriebs- auf die Abtriebswelle teilnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne oder eine Mehrzahl von vereinigenden Kupp lungseinrichtungen (K) vorgesehen ist, um wenigstens zwei aus den drei Komponenten des an der Drehmomentüber tragung nicht beteiligten Planetenradsatzes untereinan der zu verbinden.

2. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebezug einen ersten Planetenradsatz (1) der Einritzel-Bauart mit einem ersten Sonnenrad (1 S), einem ersten Ringrad (1 R) und einem ersten Träger (1 C), der ein mit dem ersten Sonnenrad sowie dem ersten Ringrad kämmendes Planetenrad (1 P) hält, einen zweiten Planeten radsatz (2) der Einritzel-Bauart mit einem zweiten, kon stant oder selektiv mit dem ersten Sonnenrad (1 S) ver bundenen Sonnenrad (2 S), einem zweiten, konzentrisch zum zweiten Sonnenrad (2 S) angeordneten Ringrad (2 R) sowie einem zweiten, ein mit dem zweiten Sonnenrad sowie dem zweiten Ringrad kämmendes Planetenrad (2 P) haltenden Träger (2 C) und einen dritten Planetenradsatz (3) mit einem konstant oder selektiv mit dem zweiten Träger (2 C) verbundenen dritten Sonnenrad (3 S), einem dritten, kon stant oder selektiv mit dem ersten Träger (1 C) verbunde nen Ringrad (3 R) sowie einem dritten, ein mit dem drit ten Sonnenrad sowie dem dritten Ringrad kämmendes und konstant oder selektiv mit dem zweiten Ringrad (2 R) verbun denes Planetenrad (3 P) tragenden Träger (3 C) enthält und daß die vereinigende Kupplungseinrichtung aus wenig stens einer von Kupplungen, deren eine (K 6) das zweite Sonnenrad (2 S) mit dem zweiten Träger (2 C) verbindet und deren andere (K 7) das dritte Sonnenrad (3 S) mit dem drit ten Träger (3 C) verbindet, besteht.

3. Automatikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinigende Kupplungseinrich tung (K 6) eine Mehrscheibenkupplung ist, die das zweite Sonnenrad (2 S) und den zweiten Träger (2 C) untereinander verbindet.

4. Automatikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinigende Kupplungseinrich tung (K 7) eine Mehrscheibenkupplung ist, die das drit te Sonnenrad (3 S) und den dritten Träger (3 C) unterein ander verbindet.

5. Automatikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinigende Kupplungseinrich tung eine Mehrscheibenkupplung (K 6), die das zweite Son nenrad (2 S) sowie den zweiten Träger (2 C) untereinander verbindet, und eine Mehrscheibenkupplung (K 7), die das dritte Sonnenrad (3 S) sowie den dritten Träger (3 C) unter einander verbindet, umfaßt.

6. Automatikgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt: eine erste Kupplung (K 1), die das erste Ringrad (1 R) und die Antriebswelle (4) verbindet, eine zweite Kupplung (K 2), die das erste Sonnenrad (1 S) und den zweiten Träger (2 C) verbindet, eine dritte Kupp lung (K 3), die das erste Sonnenrad (1 S) und die Antriebs welle (4) verbindet, eine vierte Kupplung (K 4), die das erste Sonnenrad (1 S) und das zweite Sonnenrad (2 S) ver bindet, eine fünfte Kupplung (K 5), die den zweiten Träger (2 C) und das dritte Sonnenrad (3 S) verbindet, eine erste Bremse (B 1), die selektiv die Drehung des dritten Sonnen rades (3 S) sperrt, eine zweite Bremse (B 2), die selektiv die Drehung des zweiten Trägers (2 C) sperrt und eine drit te Bremse (B 3), die selektiv die Drehung des zweiten Son nenrades (2 S) sperrt, wobei die Abtriebswelle (5) mit dem dritten Träger (3 C) verbunden ist.

7. Automatikgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine vierte Bremse (B 4) enthält, die selek tiv die Drehung des ersten Sonnenrades (1 S) sperrt.

8. Automatikgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinigende Kupplungseinrichtung (K 7) zur Ver bindung des dritten Sonnenrades (3 S) und des dritten Trä gers (3 C) untereinander ausgebildet ist.

9. Automatikgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinigende Kupplungseinrichtung (K 6) zur Ver bindung des zweiten Sonnenrades (2 S) und des zweiten Trä gers (2 C) untereinander ausgebildet ist.

10. Automatikgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinigende Kupplungseinrichtung (K 7) zur Ver bindung des dritten Sonnenrades (3 S) und des dritten Trä gers (3 C) untereinander ausgebildet ist.

11. Automatikgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinigende Kupplungseinrichtung eine Mehrschei benkupplung (K 6), die das zweite Sonnenrad (2 S) sowie den zweiten Träger (2 C) untereinander verbindet, und eine Mehrscheibenkupplung (K 7), die das dritte Sonnenrad (3 S) sowie den dritten Träger (3 C) untereinander verbindet, umfaßt.

12. Automatikgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt: eine erste Kupplung (K 1), die das erste Ringrad (1 R) und die Antriebswelle (4) verbindet, eine zweite Kupplung (K 2), die das erste Sonnenrad (1 S) und den zweiten Träger (2 C) verbindet, eine dritte Kupp lung (K 3), die das erste Sonnenrad (1 S) und die Antriebs welle (4) verbindet, eine vierte Kupplung (K 4), die das erste Sonnenrad (1 S) und das zweite Sonnenrad (2 S) ver bindet, eine zweite Bremse (B 2), die selektiv die Drehung des zweiten Trägers (2 C) sperrt, und eine dritte Bremse (B 3), die selektiv die Drehung des zweiten Sonnenrades (2 S) sperrt, wobei die Abtriebswelle (5) mit dem dritten Träger (3 C) verbunden ist.

13. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebezug umfaßt: einen vierten Planetenradsatz der Zweiritzel-Bauart mit einem vierten Sonnenrad, vier ten Ringrad und einem vierten Träger, der zwei Planeten räder hält, die miteinander kämmen und von denen das eine mit dem vierten Sonnenrad und das andere mit dem vierten Ringrad kämmt, einen zweiten Planetenradsatz (2) der Einritzel-Bauart mit einem zweiten Sonnenrad (2 S), das konstant oder selektiv mit dem vierten Sonnen rad verbunden ist, einem zweiten Ringrad (2 R), das kon zentrisch zum zweiten Sonnenrad angeordnet ist, und einem zweiten Träger (2 C), der ein mit dem zweiten Sonnenrad sowie dem zweiten Ringrad kämmendes Planetenrad (2 P) hält, und einen dritten Planetenradsatz (3) der Einritzel- Bauart mit einem dritten Sonnenrad (3 S), das konstant oder selektiv mit dem zweiten Träger (2 C) verbunden ist, einem dritten Ringrad (3 R), das konstant oder selektiv mit dem ersten Ringrad (1 R) verbunden ist, und einem drit ten Träger (3 C), der ein mit dem dritten Sonnenrad sowie dem dritten Ringrad kämmendes und konstant oder selektiv mit dem zweiten Ringrad (2 R) verbundenes Planetenrad (3 P) hält, wobei die vereinigende Kupplungseinrichtung aus wenigstens einer von Kupplungen, deren eine (K 6) das zweite Sonnenrad mit dem zweiten Träger verbindet und deren andere (K 7) das dritte Sonnenrad mit dem dritten Träger verbindet, besteht.

14. Automatikgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt: eine sechste Kupplung die den vierten Träger und die Antriebswelle verbindet, eine siebente Kupplung, die das vierte Sonnenrad und den zwei ten Träger verbindet, eine achte Kupplung, die das vierte Sonnenrad und die Antriebswelle verbindet, eine neunte Kupplung, die das vierte Sonnenrad und das zweite Sonnen rad verbindet, eine zweite Bremse, die selektiv die Dre hung des zweiten Trägers sperrt, und eine dritte Bremse, die selektiv die Drehung des zweiten Sonnenrades sperrt, wobei die Abtriebswelle mit dem dritten Träger verbunden ist.

15. Automatikgetriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt: eine fünfte Kupplung, die den zwei ten Träger sowie das dritte Sonnenrad verbindet, und eine erste Bremse, die selektiv die Drehung des dritten Son nenrades sperrt, wobei die vereinigende Kupplungseinrich tung für eine Verbindung des dritten Sonnenrades und des dritten Trägers untereinander ausgebildet ist.

16. Automatikgetriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es eine fünfte Bremse umfaßt, die selektiv die Drehung des vierten Sonnenrades sperrt.

17. Automatikgetriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt: eine fünfte Kupplung, die den zwei ten Träger und das dritte Sonnenrad verbindet, eine erste Bremse, die selektiv die Drehung des dritten Sonnenra des sperrt, und eine fünfte Bremse, die selektiv die Drehung des vierten Sonnenrades sperrt, wobei die vereini gende Kupplungseinrichtung eine Kupplung, die das zweite Sonnenrad und den zweiten Träger untereinander verbindet, sowie eine Kupplung, die das dritte Sonnenrad und den dritten Träger untereinander verbindet, umfaßt.

18. Automatikgetriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es des weiteren umfaßt: eine fünfte Kupplung, die den zweiten Träger und das dritte Sonnenrad verbindet, eine erste Bremse, die selektiv die Drehung des dritten Sonnenrades sperrt und eine fünfte Bremse, die selektiv die Drehung des vierten Sonnenrades sperrt, wobei die vereinigende Kupplungseinrichtung eine das zweite Son nenrad und den zweiten Träger untereinander verbindende Kupplung umfaßt.

19. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebezug umfaßt: einen ersten Planetenradsatz (1) der Einritzel-Bauart mit einem ersten Sonnenrad (1 S), einem ersten Ringrad (1 R) und einem ersten Träger (1 C), der ein mit dem ersten Sonnenrad sowie dem ersten Ring rad kämmendes Planetenrad (1 P) hält, einen zweiten Plane tenradsatz (2) mit einem zweiten, konstant oder selektiv mit dem ersten Sonnenrad (1 S) verbundenen Sonnenrad (2 S), einem zweiten, konzentrisch zum zweiten Sonnenrad angeord neten Ringrad (2 R) sowie einem zweiten, ein mit dem zwei ten Sonnenrad und dem zweiten Ringrad kämmendes Planeten rad (2 P) haltenden Träger (2 C) und einen dritten Plane tenradsatz (3) mit einem konstant oder selektiv mit dem zweiten Träger (2 C) verbundenen dritten Sonnenrad (3 S), einem dritten, konstant oder selektiv mit dem ersten Trä ger (1 C) sowie dem zweiten Ringrad (2 R) verbundenen Ring rad (3 R) und einem dritten Träger (3 C), der ein mit dem dritten Sonnenrad sowie dem dritten Ringrad kämmendes Planetenrad (3 P) hält, und daß die vereinigende Kupplungs einrichtung eine das zweite Sonnenrad (2 S) sowie den zwei ten Träger (2 C) untereinander verbindende Kupplung (K 6) enthält.

20. Automatikgetriebe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt: eine erste Kupplung (K 1), die das erste Ringrad (1 R) und die Antriebswelle (4) verbindet, eine zweite Kupplung (K 2), die das erste Sonnenrad (1 S) und den zweiten Träger (2 C) verbindet, eine dritte Kupp lung (K 3), die das erste Sonnenrad (1 S) und die Antriebs welle (4) verbindet, eine vierte Kupplung (K 4), die das erste Sonnenrad (1 S) und die Antriebswelle (4) verbindet, eine vierte Kupplung (K 4), die das erste Sonnenrad (1 S) und das zweite Sonnenrad (2 S) verbindet, eine fünfte Kupplung (K 5), die den zweiten Träger (2 C) und das drit te Sonnenrad (S 3) verbindet, eine erste Bremse (B 1), die selektiv die Drehung des dritten Sonnenrades (3 S) sperrt, eine zweite Bremse (B 2), die selektiv die Drehung des zweiten Trägers (2 C) sperrt, eine dritte Bremse (B 3), die selektiv die Drehung des zweiten Sonnenrades (2 S) sperrt und eine vierte Bremse (B 4), die selektiv die Drehung des ersten Sonnenrades (1 S) sperrt, wobei die Abtriebswelle (5) mit dem dritten Träger (3 C) verbunden ist.

21. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebezug umfaßt: einen vierten Planetenrad satz der Zweiritzel-Bauart mit einem vierten Sonnenrad, einem vierten Ringrad und einem vierten Träger, der zwei Planetenräder hält, die miteinander kämmen und von denen das eine mit dem vierten Sonnenrad und das andere mit dem vierten Ringrad kämmt, einen zweiten Planetenradsatz der Einritzel-Bauart mit einem zweiten, konstant oder selektiv mit dem vierten Sonnenrad verbundenen Sonnenrad, einem zweiten konzentrisch zum zweiten Sonnenrad angeord neten Ringrad sowie einem zweiten, ein mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Ringrad kämmendes Planetenrad haltenden Träger und einen dritten Planetenradsatz der Einritzel-Bauart mit einem konstant oder selektiv mit dem zweiten Träger verbundenen dritten Sonnenrad, einem konstant oder selektiv mit dem vierten Ringrad sowie dem zweiten Ringrad verbundenen dritten Ringrad und einem dritten, ein mit dem dritten Sonnenrad sowie dem dritten Ringrad kämmendes Planetenrad haltenden Träger, wobei die vereinigende Kupplungseinrichtung eine das zweite Sonnenrad und den zweiten Träger untereinander verbin dende Kupplung enthält.

22. Automatikgetriebe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt: eine sechste Kupplung, die den vier ten Träger und die Antriebswelle verbindet, eine sieben te Kupplung, die das vierte Sonnenrad und den zweiten Träger verbindet, eine achte Kupplung, die das vierte Sonnenrad und die Antriebswelle verbindet, eine neunte Kupplung, die das vierte Sonnenrad und das zweite Sonnen rad verbindet, eine fünfte Kupplung, die den zweiten Träger und das dritte Sonnenrad verbindet, eine erste Bremse, die selektiv die Drehung des dritten Sonnenra des sperrt, eine zweite Bremse, die selektiv die Drehung des zweiten Trägers sperrt, eine dritte Bremse, die se lektiv die Drehung des zweiten Sonnenrades sperrt, und eine fünfte Bremse, die selektiv die Drehung des vierten Sonnenrades sperrt, wobei die Abtriebswelle mit dem drit ten Träger verbunden ist.

23. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebezug umfaßt: einen ersten Planetenradsatz der Einritzel-Bauart mit einem ersten Sonnenrad, einem ersten Ringrad und einem ersten Träger, der ein mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Ringrad kämmendes Pla netenrad hält, einen zweiten Planetenradsatz der Einritzel- Bauart mit einem zweiten, konstant oder selektiv mit dem ersten Sonnenrad verbundenen Sonnenrad, einem zweiten, konzentrisch zum zweiten Sonnenrad angeordneten Ringrad und einem zweiten Träger, der ein mit dem zweiten Sonnen rad sowie dem zweiten Ringrad kämmendes Planetenrad hält, und einen fünften Planetenradsatz der Zweiritzel-Bauart mit einem fünften, konstant oder selektiv mit dem zweiten Träger verbundenen Sonnenrad, einem fünften Träger, der konstant oder selektiv mit dem ersten Träger sowie dem zweiten Ringrad verbunden ist und zwei Planetenräder hält, die miteinander kämmen und von denen das eine mit dem fünften Sonnenrad und das andere mit dem fünften Ringrad kämmt, wobei die vereinigende Kupplungseinrich tung zur Verbindung des zweiten Sonnenrades und des zwei ten Trägers untereinander ausgebildet ist.

24. Automatikgetriebe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt: eine erste Kupplung, die das erste Ringrad und die Antriebswelle verbindet, eine zweite Kupplung, die das erste Sonnenrad und den zweiten Träger verbindet, eine dritte Kupplung, die das erste Sonnen rad und die Antriebswelle verbindet, eine vierte Kupp lung, die das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad verbindet, eine fünfte Kupplung, die den zweiten Träger und das fünfte Sonnenrad verbindet, eine erste Bremse, die selektiv die Drehung des fünften Sonnenrades sperrt, eine zweite Bremse, die selektiv die Drehung des zweiten Trägers sperrt, eine dritte Bremse, die selektiv die Dre hung des zweiten Sonnenrades sperrt und eine vierte Brem se, die selektiv die Drehung des ersten Sonnenrades sperrt, wobei die Abtriebswelle mit dem fünften Ringrad verbun den ist.

25. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebezug erste bis dritte Planetenradsätze (1, 2, 3) umfaßt, von denen jeder mit einem Sonnenrad (S), einem Ringrad (R) und einem Träger (C) ausgestattet ist, daß eine zweite Kupplungseinrichtung (K 2) zur Ver bindung des Sonnenrades (1 S) des ersten Planetenradsat zes (1) und des Trägers (2 C) des zweiten Planetenradsat zes (2) vorgesehen ist, daß eine vierte Kupplungseinrich tung (K 4) zur Verbindung des Sonnenrades (1 S) des ersten Planetenradsatzes sowie des Sonnenrades (2 S) des zweiten Planetenradsatzes vorgesehen ist und daß die vereinigende Kupplungseinrichtung eine Kupplung (K 9) umfaßt, die den Träger (1 C) des ersten Planetenradsatzes und den Träger (2 C) des zweiten Planetenradsatzes untereinander verbindet.

26. Automatikgetriebe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner umfaßt: eine erste Kupplung (K 1), die das Ringrad (1 R) des ersten Planetenradsatzes (1) und die Antriebswelle (4) verbindet, eine dritte Kupplung (K 3) , die das Sonnenrad (1 S) des ersten Planetenradsatzes und die Antriebswelle (4) verbindet, eine fünfte Kupplung (K 5), die den Träger (2 C) des zweiten Planetenradsatzes (2) und das Sonnenrad (3 S) des dritten Planetenradsat zes (3) verbindet, eine zehnte Kupplung (K 8), die den Träger (1 C) des ersten Planetenradsatzes und das Ringrad (3 R) des dritten Planetenradsatzes verbindet, eine elfte Kupplung (K 10), die das Ringrad (3 R) des dritten Plane tenradsatzes und die Antriebswelle (4) verbindet, eine erste Bremse (B 1), die selektiv die Drehung des Sonnen rades (3 S) des dritten Planetenradsatzes sperrt, eine zweite Bremse (B 2), die selektiv die Drehung des Trägers (2 C) des zweiten Planetenradsatzes sperrt, und eine drit te Bremse (B 3), die selektiv die Drehung des Sonnenrades (2 S) des zweiten Planetenradsatzes sperrt, wobei das Ringrad (2 R) des zweiten Planetenradsatzes konstant mit dem Träger (3 C) des dritten Planetenradsatzes verbunden ist und die Abtriebswelle (5) an den Träger des dritten Planetenradsatzes (3) angeschlossen ist.