DE69609294T2

DE69609294T2 - Getriebe mit Umlaufrädersätzen

Info

Publication number: DE69609294T2
Application number: DE69609294T
Authority: DE
Inventors: Jong-Sool Park
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 1995-11-23
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2016-11-23
Also published as: AU715327B2; EP0775849B1; AU7193796A; JPH09291989A; CA2191030A1; EP0775849A2; US5823910A; DE69609294D1; EP0775849A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Getriebe. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Kraftfahrzeuggetriebe mit mehreren Planetengetriebesätzen.

Beschreibung des Standes der Technik

Getriebe sind konventionelle Bestandteile in den meisten, wenn auch nicht in allen brennkraftbetriebenen Kraftfahrzeugen. Typische Kraftfahrzeuggetriebe sind entweder manuell, automatisch oder kombiniert manuell und automatisch. Während Kraftfahrzeuge mit manuellen Getrieben relativ einfach sind und dem Fahrer eine Hauptbetätigung ermöglichen, sind mit Automatikgetrieben ausgestattete Kraftfahrzeuge relativ leicht zu fahren, weil sie kein permanentes Schalten und keine Kupplungsbetätigung erfordern.
Die meisten Automatikgetriebe weisen eine oder mehrere Getriebeanordnungen auf, die als Planetengetriebesätze bekannt sind. Zwei der herkömmlichsten Typen Planetengetriebesätze sind die Planetengetriebesätze mit Einzelplanetenrädern und die Planetengetriebesätze mit Doppelplanetenrädern. Fig. 1 zeigt eine schematische Vorderansicht eines Planetengetriebesatzes mit Einzelplanetenrädern, und Fig. 2 zeigt eine schematische Vorderansicht eines Planetengetriebesatzes mit Doppelplanetenrädern.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, hat der Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern drei verschiedene Elemente, die ein Sonnenrad 10, einen Träger 12 und ein Hohlrad 14 umfassen. Planetenräder 16 eines Einzelsatzes sind in einem gemeinsamen radialen Abstand zu dem Sonnenrad 10 an den Träger zum Drehen montiert. Planetenräder 16 haben eine Außenverzahnung, die sowohl in eine Außenverzahnung auf dem Sonnenrad 10 als auch in eine Innenverzahnung in dem Hohlrad 14 eingreift. Eine wahlweise an dem Sonnenrad 10, dem Träger 12, oder dem Hohlrad 14 eingegebene Drehbewegung bewirkt eine Rotation jedes dieser Elemente relativ zueinander und die resultierende Rotation der Elemente stellt einen Abtrieb für den Getriebesatz bereit. Die Auswahl einer bestimmten Anzahl Zähne oder Durchmesser für das Sonnenrad 10, den Träger 12 und das Hohlrad 14, und ein selektives Bremsen des Sonnenrades 10, des Trägers 12 oder des Hohlrades 14 bestimmen die Rotationsgeschwindigkeiten des Sonnenrades 10, des Trägers 12 und des Hohlrades 14 relativ zueinander, um den Abtrieb einer Variation verschiedener Rotationsgeschwindigkeiten und/oder Richtungen zu ermöglichen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern dem Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern gleich, jedoch umfaßt der Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern einen Satz Innenplanetenräder 18, die in einem gemeinsamen radialen Abstand zu dem Sonnenrad 10 an dem Träger 12 zum Drehen montiert sind, und einen Satz Außenplanetenräder 20, die in einem größeren gemeinsamen radialen Abstand zu dem Sonnenrad 10 an dem Träger 12 zum Drehen montiert sind. Jedes Innenplanetenrad 18 hat eine Aussenverzahnung, die in das Sonnenrad 10 und in jeweils eines der Aussenplanetenräder 20 eingreift, während die Aussenplanetenräder 20 Aussenverzahnungen haben, die in die Aussenverzahnungen der Innenplanetenräder 18 und die Innenverzahnung des Hohlrades 14 eingreifen. Der Betrieb des Planetengetriebesatzes mit Doppelplanetenrädern aus Fig. 2 ist dem Betrieb des Planetengetriebesatzes mit Einzelplanetenrädern aus Fig. 1 gleich - eine Drehbewegung wird entweder an dem Sonnenrad 10, dem Träger 12 oder dem Hohlrad 14 eingegeben und die resultierende Drehbewegung dieser Elemente stellt einen Abtrieb bereit.
Um eine grössere Anzahl Schaltungsgänge zu ermöglichen, haben die Konstrukteure Getriebe mit mehreren Planetengetriebesätzen entwickelt. Fig. 3 zeigt eine teilweise schematische Seitenansicht einer herkömmlichen Ravigneaux- Getriebeanordnung mit vier Fahrgängen und Rückwärtsgang. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist dieses Getriebe eine Antriebswelle 22 zum Eingeben einer Drehbewegung an das Getriebe, eine Abtriebswelle 24 zum Abgeben einer Drehbewegung von dem Getriebe, einen Doppelplanetengetriebesatz 30, einen Einzelplanetengetriebesatz 40, eine erste Kupplung 50, eine zweite Kupplung 52, eine dritte Kupplung 54, eine erste Bremse 56 und eine zweite Bremse 58 auf.
Der Getriebesatz 30 weist ein Sonnenrad 32, einen Träger 34 und ein Hohlrad 36 auf, und der Getriebesatz 40 weist ein Sonnenrad 42, einen unmittelbar mit dem Träger 34 des Getriebesatzes 30 verbundenen Träger 44 und ein unmittelbar mit dem Hohlrad 36 des Getriebesatzes 30 verbundenes Hohlrad 36 auf. Die erste Kupplung 50, die zweite Kupplung 52 und die dritte Kupplung 54 kuppeln selektiv die Antriebswelle 22 mit dem Sonnenrad 32 des Getriebesatzes 30, mit dem Träger 34 des Getriebesatzes 30 und dem Träger 44 des Getriebesatzes 40, bzw. mit dem Sonnenrad 42 des Getriebesatzes 40. Die erste Bremse 56 bremst selektiv eine Drehbewegung des Trägers 44 des Getriebesatzes 40 und des Trägers 34 des Getriebesatzes 30. Die zweite Bremse 58 bremst selektiv eine Drehbewegung des Sonnenrades 42 des Getriebesatzes 40. Die Abtriebswelle 24 ist unmittelbar sowohl mit dem Hohlrad 46 des zweiten Getriebesatzes 40 als auch mit dem Hohlrad 36 des ersten Getriebesatzes 30 verbunden.
Eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) aktiviert gleichzeitig zwei der Kupplungen 50, 52 und 54 oder eine der Kupplungen 50, 52 und 54 und eine der Bremsen 56 und 58, um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 3 gezeigten Getriebes zu schalten. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 3 gezeigten Getriebes aktiviert (bringt in Eingriff) die Steuereinrichtung die erste Kupplung 50 und die erste Bremse 56, so dass die Abtriebswelle 24 sich einmal alle 2,846 Umdrehungen der Antriebswelle 22 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert die Steuereinrichtung die erste Kupplung 50 und die zweite Bremse 58, so dass sich die Abtriebswelle 24 einmal alle 1,581 Umdrehungen der Antriebswelle 22 dreht. In einem dritten Fahrgang aktiviert die Steuereinrichtung die erste Kupplung 50 und die zweite Kupplung 52, so dass sich die Abtriebswelle 24 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 22 dreht. In dem vierten Fahrgang aktiviert die Steuereinrichtung die zweite Kupplung 52 und die zweite Bremse 58, so dass sich die Abtriebswelle 24 einmal alle 0,685 Umdrehungen der Antriebswelle 22 dreht. Im Rückwärtsgang aktiviert die Steuereinrichtung die dritte Kupplung 56 und die erste Bremse 56, so dass sich die Abtriebswelle 24 einmal entgegengesetzt zu der Richtung der Rotation der Abtriebswelle 24 in dem ersten bis vierten Fahrgang pro Umdrehung der Antriebswelle 22 dreht.
Getriebe mit mehreren Planetenrädersätzen, wie das in Fig. 3 gezeigte Getriebe, sind in einer Anzahl verschiedener Fahrzeugtypen installiert. Beispielsweise offenbaren die GB-A-2 066 391 und die US-A-5 194 055 Getriebe, aufweisend einen ersten Einzelplanetengetriebesatz mit drei Elementen, nämlich einem ersten Hohlrad, einem ersten Sonnenrad und einem ersten Träger, einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz mit drei Elementen, nämlich einem zweiten Hohlrad, einem zweiten Sonnenrad und einem zweiten Träger, eine erste Kupplung, eine zweite Kupplung, eine dritte Kupplung, eine erste Bremse und eine zweite Bremse. Ferner offenbart die GB-A-2 006 391, dass ein erstes Element des ersten Getriebesatzes eine an das Getriebe eingegebene Drehbewegung aufnimmt, ein erstes Element des zweiten Getriebesatzes eine Drehbewegung von dem Getriebe abgibt, ein drittes Element des zweiten Getriebesatzes mit einem dritten Element des ersten Getriebesatzes verbunden ist, die erste Kupplung ein zweites Element des ersten Getriebesatzes mit dem ersten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt, die zweite Kupplung das erste Element des ersten Getriebesatzes mit einem zweiten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt, die dritte Kupplung zwei aus der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element des ersten Getriebesatzes und dem dritten Element des zweiten Getriebesatzes bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente selektiv kuppelt, die erste Bremse das zweite Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst und die zweite Bremse das dritte Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst. Einige dieser komplexen Getriebeanordnungen haben jedoch einen oder mehrere Nachteile. Beispielsweise sind Getriebe mit mehr als einem Planetengetriebesatz gelegentlich laut, haben große Abmessungen und sind schwierig herzustellen.
Der Widerstandsverlust oder der Reibungsverlust ist ein anderer wichtiger Nachteil der Getriebe mit mehreren Planetengetriebesätzen. Der Reibungsverlust verringert die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und den gesamten Wirkungsgrad eines Fahrzeugs. Dieser Verlust tritt ein, wenn Eingriffsflächen einer deaktivierten Kupplung oder Bremse mit drehenden Elementen in Kontakt kommen. Beispielsweise sind wenn sich das Getriebe aus Fig. 3 in dem ersten Fahrgang befindet, die zweite Kupplung 52, die dritte Kupplung 54 und die erste Bremse 58 deaktiviert und verursachen Reibung, wenn sich Getriebeelemente relativ zu diesen drehen.
Fig. 4 zeigt eine Tabelle, die die an den Kupplungen 50, 52, 54 und den Bremsen 56, 58 eingetretenden relativen Geriebeverlustmengen für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 3 gezeigten Getriebes enthält. Ferner zeigt Fig. 4 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 50, 52, 54 und jede Bremse 56 und 58 des Getriebes. Die in der Tabelle aus Fig. 4 gezeigten Werte sind direkt proportional zu dem Leistungsverlust. Wie in der Tabelle aus Fig. 4 gezeigt ist, tritt Reibungsleistungsverlust in jedem Fahrgang und im Rückwärtsgang des in Fig. 3 gezeigten Getriebes auf. Falls Getriebe mit einem reduzierten Verlust auch nur in einem einzigen Übersetzungsverhältnis oder gar an einer Kupplung oder einer Bremse konstruiert werden könnten, wären mit derartigen Getrieben ausgestattete Fahrzeuge kraftstoffwirtschaftlicher.
Angesichts der vorhergehenden Probleme besteht bei dem Stand der Technik ein Bedarf für ein verbessertes Getriebe.

Zusammenfassung der Erfindung

Demgemäß betrifft die in den unabhängigen Ansprüchen 1 bis 5 beanspruchte Erfindung ein Getriebe, das eine oder mehrere Einschränkungen beim Stand der Technik im wesentlichen beseitigt. Die Erfindung betrifft insbesondere ein verbessertes Getriebe mit einem reduzierten Reibungsverlust. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Getriebe relativ leise, kompakt und leicht herzustellen.
Um diese und andere Vorteile zu erreichen, und gemäß dem Ziel der Erfindung, wie es dargestellt und allgemein beschrieben ist, umfaßt die Erfindung ein Getriebe, aufweisend einen ersten Einzelplanetengetriebesatz mit einem ersten einem zweiten und einem dritten Element, wobei das erste Element des ersten Getriebesatzes eine dem Getriebe eingegebene Drehbewegung aufnimmt, und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, wobei das erste Element des zweiten Getriebesatzes eine Drehbewegung von dem Getriebe abgibt und das dritte Element des zweiten Getriebesatzes mit dem dritten Element des ersten Getriebesatzes verbunden ist. Eine erste Kupplung kuppelt selektiv das zweite Element des ersten Getriebesatzes mit dem ersten Element des zweiten Getriebesatzes. Eine zweite Kupplung kuppelt selektiv das erste Element des ersten Getriebesatzes mit dem zweiten Element des zweiten Getriebesatzes. Eine dritte Kupplung kuppelt selektiv zwei aus der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element des ersten Getriebesatzes und dem dritten Element des zweiten Getriebesatzes bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente. Eine erste Bremse bremst selektiv das zweite Element des zweiten Getriebesatzes, und eine zweite Bremse bremst selektiv das dritte Element des zweiten Getriebesatzes.
Von einem anderen Gesichtspunkt aus betrachtet, weisen die Elemente des ersten Getriebesatzes ein erstes Sonnenrad, einen ersten Träger und ein erstes Hohlrad auf, und die Elemente des zweiten Getriebesatzes weisen ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Träger und ein zweites Hohlrad auf.
Von einem weiteren Gesichtspunkt aus betrachtet, sind der erste und der zweite Getriebesatz Planetengetriebesätze entweder mit Einzelplanetenrädern oder mit Doppelplanetenrädern.
Es ist zu verstehen, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung beispielhaft sind, und zu der weiteren Erläuterung der Erfindung, wie beansprucht, dienen sollen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beigefügten Zeichnungen sind einbezogen, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu schaffen, und sind in diese Beschreibung aufgenommen und bilden einen Teil derselben.
Die Zeichnungen erläutern Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundsätze der Erfindung zu erläutern. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Vorderansicht eines Einzelplanetengetriebesatzes mit Einzelplanetenrädern gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine schematische Vorderansicht eines Einzelplanetengetriebesatzes mit Doppelplanetenrädern gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 3 eine teilweise schematische Seitenansicht einer Ravigneaux-Getriebeanordnung mit vier Fahrgängen und Rückwärtsgang gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 4 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust für das Getriebe aus Fig. 3;
Fig. 5 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 6 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 5;
Fig. 7 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 8 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 7;
Fig. 9 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 10 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 9;
Fig. 11 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 12 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 11;
Fig. 13 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 14 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 13;
Fig. 15 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 16 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 15;
Fig. 17 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine siebte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 18 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 17;
Fig. 19 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine achte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 20 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 19;
Fig. 21 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine neunte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 22 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 21;
Fig. 23 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine zehnte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 24 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 23;
Fig. 25 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine elfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 26 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 25;
Fig. 27 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine zwölfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 28 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 27;
Fig. 29 eine teilweise schematische Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, eines Drehmomentwandlers, einer Einwegkupplung, und eine dreizehnte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes;
Fig. 30 eine Tabelle mit dem Reibungsverlust und der Reduzierung des Reibungsverlustes für das Getriebe aus Fig. 29.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, deren Ausführungsbeispiele in den beigefügten Zeichnungen erläutert sind, werden nun ausführlich beschrieben. Wo auch immer es möglich ist, werden in den Zeichnungen und in der Beschreibung die gleichen Bezugszeichen in Bezug auf dieselben oder gleichen Elementen verwendet. Darüberhinaus werden in den Zeichnungen und in der Beschreibung Bezugszeichen mit zwei identischen Endziffern verwendet, um gleiche Elemente zu bezeichnen.
Erfindungsgemäß werden ein erster Einzelplanetengetriebesatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, und ein zweiter Einzelplanetengetriebesatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element bereitgestellt, wobei das dritte Element des zweiten Getriebesatzes mit dem dritten Element des ersten Getriebesatzes verbunden ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, weist eine erste Ausführungsform der Erfindung einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 130 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 140 auf. Der erste Getriebesatz 130 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 130 ein erstes Sonnenrad 132, einen ersten Träger 134 und ein erstes Hohlrad 136 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 140 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 140 ein zweites Sonnenrad 142, einen zweiten Träger 144 und ein zweites Hohlrad 146 aufweisen. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist das erste Sonnenrad 132 mit dem zweiten Sonnenrad 142 unmittelbar verbunden. Es fehlt dem ersten Träger 134 und dem ersten Hohlrad 136 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 142, dem zweiten Träger 144 und dem zweiten Hohlrad 146.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 5 durch eine mit dem ersten Hohlrad 136 verbundene Antriebswelle 122 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 5 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 122.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 5 durch eine mit dem zweiten Träger 144 verbundene Abtriebswelle 124 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 5 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 124 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Erfindungsgemäß kuppelt eine erste Kupplung selektiv das zweite Element des ersten Getriebesatzes mit dem ersten Element des zweiten Getriebesatzes, eine zweite Kupplung kuppelt selektiv das erste Element des ersten Getriebesatzes mit dem zweiten Element des zweiten Getriebesatzes, eine dritte Kupplung kuppelt selektiv zwei aus der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element des ersten Getriebesatzes und dem dritten Element des zweiten Getriebesatzes bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente, eine erste Bremse bremst selektiv das zweite Element des zweiten Getriebesatzes und eine zweite Bremse bremst selektiv das dritte Element des zweiten Getriebesatzes. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der ersten Ausführungsform eine erste Kupplung 150, die den ersten Träger 134 mit dem zweiten Träger 144 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 152, die das erste Hohlrad 136 mit dem zweiten Hohlrad 146 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 154, die das erste Sonnenrad 132 und das zweite Sonnenrad 142 mit dem ersten Hohlrad 136 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 156, die eine Drehbewegung des zweiten Hohlrades 146 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 158 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 142 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 5 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 150, 152 und 154, oder eine der Kupplungen 150, 152 und 154 und eine der Bremsen 156 und 158. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 5 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 150 und die erste Bremse 156, so dass sich die Abtriebswelle 124 langsamer als die Antriebswelle 122 dreht. In einem zweiten Fahrgang, aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 150 und die zweite Bremse 158, so dass sich die Abtriebswelle 124 langsamer als die Antriebswelle 122 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 150 und die zweite Kupplung 152, so dass sich die Abtriebswelle 124 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 122 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 152 und die zweite Bremse 158, so dass sich die Abtriebswelle 124 schneller als die Antriebswelle 122 dreht. Im Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 154 und die erste Bremse 156, so dass sich die Abtriebswelle 124 relativ langsamer als die Antriebswelle 122 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 124 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 6 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 150, 152 und 154, und an den Bremsen 156 und 158 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 5 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 6 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 150, 152, 154 und jede Bremse 156 und 158 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 5 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 5 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 15D, eine Reduzierung von 15% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 9% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 5 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für die Reduzierung des Reibungsverlustes in dem Getriebe aus Fig. 5 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 7 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 230 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 240 auf. Der erste Getriebesatz 230 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 230 ein erstes Sonnenrad 232, einen ersten Träger 234 und ein erstes Hohlrad 236 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 240 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 240 ein zweites Sonnenrad 242, einen zweiten Träger 244 und ein zweites Hohlrad 246 aufweisen. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist das erste Sonnenrad 232 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 242 verbunden. Es fehlt dem ersten Träger 234 und dem ersten Hohlrad 236 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 242, dem zweiten Träger 244 und dem zweiten Hohlrad 246.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 7 durch eine mit dem ersten Hohlrad 236 verbundene Antriebswelle 222 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 7 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 222.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 7 durch eine mit dem zweiten Träger 244 verbundene Abtriebswelle 224 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 7 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 224 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der zweiten Ausführungsform eine erste Kupplung 250, die den ersten Träger 234 mit dem zweiten Träger 244 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 252, die das erste Hohlrad 236 mit dem zweiten Hohlrad 246 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 254, die das erste Hohlrad 236 mit dem ersten Träger 234 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 256, die eine Drehbewegung des zweiten Hohlrades 246 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 258 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 242 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungverhältnisse) des in Fig. 7 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 250, 252 und 254, oder eine der Kupplungen 250, 252 und 254 und eine der Bremsen 256 und 258. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 7 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 250 und die erste Bremse 256, so dass sich die Abtriebswelle 244 langsamer als die Antriebswelle 222 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 250 und die zweite Bremse 258, so dass sich die Abtriebswelle 244 langsamer als die Antriebswelle 222 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang, aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 250 und die zweite Kupplung 252, so dass sich die Abtriebswelle 224 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 222 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 252 und die zweite Bremse 258, so dass sich die Abtriebswelle 224 schneller als die Antriebswelle 222 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 254 und die erste Bremse 256, so dass sich die Abtriebswelle 224 relativ langsamer als die Antriebswelle 222 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 224 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 8 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 250, 252 und 254 und an den Bremsen 256 und 258 für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes aus Fig. 7 eintreten. Ferner zeigt Fig. 8 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 250, 252, 254 und jede Bremse 256 und 258 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 7 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 7 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 250, eine Reduzierung von 63% an Reibungsverlust an der dritten Kupplung 254, eine Reduzierung von 15% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 9% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 7 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 7 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 9 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 330 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 340 auf. Der erste Getriebesatz 330 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 330 ein erstes Sonnenrad 332, einen ersten Träger 334 und ein erstes Hohlrad 336 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 340 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 340 ein zweites Sonnenrad 342, einen zweiten Träger 344 und ein zweites Hohlrad 346 aufweisen. Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, ist das erste Sonnenrad 332 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 242 verbunden. Es fehlt dem ersten Träger 334 und dem ersten Hohlrad 336 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 342, dem zweiten Träger 344 und dem zweiten Hohlrad 346.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 9 durch eine mit dem ersten Hohlrad 336 verbundene Antriebswelle 322 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 9 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 322.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 9 durch eine mit dem zweiten Träger 344 verbundene Abtriebswelle 324 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 9 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 324 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der dritten Ausführungsform eine erste Kupplung 350, die den ersten Träger 334 mit dem zweiten Träger 344 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 352, die das erste Hohlrad 336 mit dem zweiten Hohlrad 346 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 354, die das erste Sonnenrad 332 und das zweite Sonnenrad 342 mit dem ersten Träger 334 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 356, die eine Drehbewegung des zweiten Hohlrades 346 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 358 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 342 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 9 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 350, 352 und 354, oder eine der Kupplungen 350, 352 und 354 und eine der Bremsen 356 und 358. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 9 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 350 und die erste Bremse 356, so dass sich die Abtriebswelle 324 langsamer als die Antriebswelle 322 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 350 und die zweite Bremse 358, so dass sich die Abtriebswelle 324 langsamer als die Antriebswelle 322 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 350 und die zweite Kupplung 352, so dass sich die Abtriebswelle 324 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 322 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 352 und die zweite Bremse 358, so dass sich die Abtriebswelle 324 schneller als die Antriebswelle 322 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 354 und die erste Bremse 356, so dass sich die Abtriebswelle 324 relativ langsamer als die Antriebswelle 322 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 324 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 10 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 350, 352 und 354, und an den Bremsen 356 und 358 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 9 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 10 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 350, 352, 354 und jede Bremse 356 und 358 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 9 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 9 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 350, eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der dritten Kupplung 354, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in dem ersten Fahrgang, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in dem zweiten Fahrgang, eine Reduzierung von 26% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 18% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 9 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 9 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 11 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 11 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 430 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 440 auf. Der erste Getriebesatz 430 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 430 ein erstes Sonnenrad 432, einen ersten Träger 434 und ein erstes Hohlrad 436 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 440 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 440 ein zweites Sonnenrad 442, einen zweiten Träger 444 und ein zweites Hohlrad 446 aufweisen. Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, ist das erste Sonnenrad 432 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 442 verbunden. Es fehlt dem ersten Träger 434 und dem ersten Hohlrad 436 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 442, dem zweiten Träger 444 und dem zweiten Hohlrad 446.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 11 durch eine mit dem ersten Träger 434 verbundene Antriebswelle 422 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 11 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu einer Antriebswelle 422.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 11 durch eine mit dem zweiten Hohlrad 446 verbundene Abtriebswelle 424 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 11 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 424 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der vierten Ausführungsform auf eine erste Kupplung 450, die das erste Hohlrad 436 mit dem zweiten Hohlrad 446 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 452, die den ersten Träger 434 mit dem zweiten Träger 444 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 454, die den ersten Träger 434 mit dem ersten Hohlrad 436 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 456, die eine Drehbewegung des zweiten Trägers 444 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 458 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 442 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 11 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 450, 452 und 454, oder eine der Bremsen 456 und 458 und eine der Kupplungen 450, 452 und 454. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 11 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 450 und die erste Bremse 456, so dass sich die Abtriebswelle 424 langsamer als die Antriebswelle 422 dreht. In einem zweiten Fahrgang, aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 450 und die zweite Bremse 458, so dass sich die Abtriebswelle 424 langsamer als die Antriebswelle 422 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang, aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 450 und die zweite Kupplung 452, so dass sich die Abtriebswelle 424 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 422 dreht. In einem vierten Fahrgang, aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 452 und die zweite Bremse 458, so dass sich die Abtriebswelle 424 schneller als die Antriebswelle 422 dreht. In dem Rückwärtsgang, aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 454 und die erste Bremse 456, so dass sich die Abtriebswelle 424 relativ langsamer als die Antriebswelle 422 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 424 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 12 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 450, 452 und 454 und an den Bremsen 456 und 458 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 11 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 12 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 450, 452, 454 und jede Bremse 456 und 458 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 11 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 11 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 450, eine Reduzierung von 63% an Reibungsverlust an der dritten Kupplung 454, eine Reduzierung von 32% des Reibungsverlustes in dem ersten Fahrgang, eine Reduzierung von 32% des Reibungsverlustes in dem zweiten Fahrgang, eine Reduzierung von 33% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 24% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 11 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 11 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 13 zeigt eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 13 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 530 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 540 auf. Der erste Getriebesatz 530 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 530 ein erstes Sonnenrad 532, einen ersten Träger 534 und ein erstes Hohlrad 536 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 540 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 540 ein zweites Sonnenrad 542, einen zweiten Träger 544 und ein zweites Hohlrad 564 aufweisen. Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, ist das erste Sonnenrad 532 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 542 verbunden. Es fehlt dem ersten Träger 534 und dem ersten Hohlrad 536 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 542, dem zweiten Träger 544 und dem zweiten Hohlrad 546.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 13 durch eine mit dem ersten Träger 534 verbundene Antriebswelle 522 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 13 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 522.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 13 durch eine mit dem zweiten Hohlrad 546 verbundene Abtriebswelle 524. Wenn das Getriebe aus Fig. 13 in einem Automobil verwendet wird, ist eine Abtriebswelle 524 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der fünften Ausführungsform eine erste Kupplung 550, die das erste Hohlrad 536 mit den zweiten Hohlrad 546 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 552, die den ersten Träger 534 mit dem zweiten Träger 544 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 554, die das erste Sonnenrad 532 und das zweite Sonnenrad 542 mit dem ersten Träger 534 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 556, die eine Drehbewegung des zweiten Trägers 544 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 558 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 542 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 13 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 550, 552 und 554, oder eine der Bremsen 556 und 558 und eine der Kupplungen 550, 552 und 554. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 13 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 550 und die erste Bremse 556, so dass sich die Abtriebswelle 524 langsamer als die Antriebswelle 522 dreht. In einem zweiten Fahrgang, aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 550 und die zweite Bremse 558, so dass sich die Abtriebswelle 524 langsamer als die Antriebswelle 522 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 550 und die zweite Kupplung 552, so dass sich die Abtriebswelle 524 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 522 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 552 und die zweite Bremse 558, so dass sich die Abtriebswelle 524 schneller als die Antriebswelle 522 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 544 und die erste Bremse 556, so dass sich die Abtriebswelle 524 relativ langsamer als die Antriebswelle 522 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 524 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 14 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 550, 552 und 554 und an den Bremsen 556 und 558 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 13 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 14 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 550, 552, 554 und jede Bremse 556 und 558 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 13 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 13 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 550, eine Reduzierung von 15% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 9% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 13 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 13 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 15 zeigt eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 15 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 630 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 640 auf. Der erste Getriebesatz 630 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 630 ein erstes Sonnenrad 632, einen ersten Träger 634 und ein erstes Hohlrad 636 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 640 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 640 ein zweites Sonnenrad 642, einen zweiten Träger 644 und ein zweites Hohlrad 646 aufweisen. Wie aus Fig. 15 ersichtlich ist, ist das erste Sonnenrad 632 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 642 verbunden. Es fehlt dem ersten Träger 634 und dem ersten Hohlrad 636 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 642, dem zweiten Träger 644 und dem zweiten Hohlrad 646.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 15 durch eine mit dem ersten Träger 634 verbundene Antriebswelle 622 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 15 als Automatikgetriebe verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 622.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 15 durch eine mit dem zweiten Träger 644 verbundene Abtriebswelle 624 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 15 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 624 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 15 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der sechsten Ausführungsform eine erste Kupplung 650, die das erste Hohlrad 636 mit dem zweiten Hohlrad 646 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 652, die den ersten Träger 634 mit dem zweiten Hohlrad 646 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 654, die das erste Sonnenrad 632 und das zweite Sonnenrad 642 mit dem ersten Träger 634 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 656, die eine Drehbewegung des zweiten Hohlrades 646 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 658 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 642 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 15 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 650, 652 und 654, oder eine der Kupplungen 650, 652 und 645 und eine der Bremsen 656 und 658. In einem ersten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 650 und die erste Bremse 656, so dass sich die Abtriebswelle 624 langsamer als die Antriebswelle 622 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 650 und die zweite Bremse 658, so dass sich die Abtriebswelle 624 langsamer als die Antriebswelle 622 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 650 und die zweite Kupplung 652, so dass sich die Abtriebswelle 624 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 622 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersytem die zweite Kupplung 652 und die zweite Bremse 658, so dass sich die Abtriebswelle 624 schneller als die Antriebswelle 622 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 654 und die erste Bremse 656, so dass sich die Abtriebswelle 624 relativ langsamer als die Antriebswelle 622 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 624 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 16 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 650, 652 und 654 und an den Bremsen 656 und 658 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 15 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 16 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 650, 652, 654 und jede Bremse 656 und 658 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 15 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 15 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 650, eine Reduzierung von 15% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 9% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 15 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 15 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 17 zeigt eine siebte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 17 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 730 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 740 auf. Der erste Getriebesatz 730 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 730 ein erstes Sonnenrad 732, einen ersten Träger 734 und ein erstes Hohlrad 736 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 740 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 740 ein zweites Sonnenrad 732, einen zweiten Träger 744 und ein zweites Hohlrad 746 aufweisen. Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist, ist das erste Sonnenrad 732 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 742 verbunden. Es fehlt dem ersten Träger 734 und dem ersten Hohlrad 736 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 742, dem zweiten Träger 744 und dem zweiten Hohlrad 746.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 17 durch eine mit dem ersten Träger 734 verbundene Antriebswelle 722 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 17 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu einer Antriebswelle 722.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 17 durch eine mit dem zweiten Träger 744 verbundene Abtriebswelle 724 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 17 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 724 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der siebten Ausführungsform eine erste Kupplung 750, die das erste Hohlrad 736 mit dem zweiten Träger 744 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 752, die den ersten Träger 734 mit dem zweiten Hohlrad 746 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 754, die den ersten Träger 734 mit dem ersten Hohlrad 736 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 756, die eine Drehbewegung des zweiten Hohlrades 746 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 758 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 742 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 17 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 750, 752 und 754, oder eine der Kupplungen 750, 752 und 754 und eine der Bremsen 756 und 758. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 17 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 750 und die erste Bremse 756, so dass sich die Abtriebswelle 724 langsamer als die Antriebswelle 722 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 750 und die zweite Bremse 758, so dass sich die Abtriebswelle 724 langsamer als die Antriebswelle 722 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 750 und die zweite Kupplung 752, so dass sich die Abtriebswelle 724 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 722 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 752 und die zweite Bremse 758, so dass sich die Abtriebswelle 724 schneller als die Antriebswelle 722 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 754 und die erste Bremse 756, so dass sich die Abtriebswelle 724 relativ langsamer als die Antriebswelle 722 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 724 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 18 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 750, 752 und 754 und an den Bremsen 756 und 758 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 17 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 18 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 750, 752, 754 und jede Bremse 756 und 758 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 17 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 18 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 17 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 750, eine Reduzierung von 63% an Reibungsverlust an der dritten Kupplung 754, eine Reduzierung von 32% des Reibungsverlustes in dem ersten Fahrgang, eine Reduzierung von 32% des Reibungsverlustes in dem zweiten Fahrgang, eine Reduzierung von 33% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 24% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 17 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 17 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 19 zeigt eine achte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 19 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 830 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 840 auf. Der erste Getriebesatz 830 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 830 ein erstes Sonnenrad 832, einen ersten Träger 834 und ein erstes Hohlrad 836 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 840 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 840 ein zweites Sonnenrad 842, einen zweiten Träger 844 und ein zweites Hohlrad 846 aufweisen. Wie aus Fig. 19 ersichtlich ist, ist das erste Sonnenrad 832 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 842 verbunden. Es fehlt dem ersten Träger 834 und dem ersten Hohlrad 836 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 842, dem zweiten Träger 844 und dem zweiten Hohlrad 846.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 19 durch eine mit dem ersten Träger 834 verbundene Antriebswelle 822 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 19 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 822.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 19 durch eine mit dem zweiten Träger 844 verbundene Abtriebswelle 824 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 19 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 824 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 19 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der achten Ausführungsform eine erste Kupplung 850, die das erste Hohlrad 836 mit dem zweiten Träger 844 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 852, die den ersten Träger 834 mit dem zweiten Hohlrad 846 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 854, die das erste Sonnenrad 832 und das zweite Sonnenrad 842 mit dem ersten Hohlrad 836 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 856, die eine Drehbewegung des zweiten Hohlrades 846 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 858 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 842 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 19 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nich dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 850, 852 und 854, oder eine der Kupplungen 850, 852 und 854 und eine der Bremsen 856 und 858. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 19 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 850 und die erste Bremse 856, so dass sich die Abtriebswelle 824 langsamer als die Antriebswelle 822 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 850 und die zweite Bremse 858, so dass sich die Abtriebswelle 824 langsamer als die Antriebswelle 822 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 850 und die zweite Kupplung 852, so dass sich die Abtriebswelle 824 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 822 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 852 und die zweite Bremse 858, so dass sich die Abtriebswelle 824 schneller als die Antriebswelle 822 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 854 und die erste Bremse 856, so dass sich die Abtriebswelle 824 relativ langsamer als die Antriebswelle 822 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 824 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 20 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 850, 852 und 854 und an den Bremsen 856 und 858 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 19 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 20 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhälnis des Getriebes und für jede Kupplung 850, 852 und 854 und jede Bremse 856 und 858 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 19 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 20 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 19 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 850, eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der dritten Kupplung 854, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in dem ersten Fahrgang, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in dem zweiten Fahrgang, eine Reduzierung von 26% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 18% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 19 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 21 zeigt eine neunte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 21 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 930 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 940 auf. Der erste Getriebesatz 930 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 930 ein erstes Sonnenrad 932, einen ersten Träger 934 und ein erstes Hohlrad 936 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 940 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 940 ein zweites Sonnenrad 942, einen zweiten Träger 944 und ein zweites Hohlrad 946 aufweisen. Wie aus Fig. 21 ersichtlich ist, ist der erste Träger 934 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 942 verbunden. Es fehlt dem ersten Sonnenrad 932 und dem ersten Hohlrad 936 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 942, dem zweiten Träger 944 und dem zweiten Hohlrad 946.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 21 durch eine mit dem ersten Sonnenrad 932 verbundene Antriebswelle 922 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 21 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu einer Antriebswelle 922.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 21 durch eine mit dem zweiten Träger 944 verbundene Abtriebswelle 924 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 21 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 924 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 21 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der neunten Ausführungsform eine erste Kupplung 950, die das erste Hohlrad 936 mit dem zweiten Träger 944 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 952, die das erste Sonnenrad 932 mit dem zweiten Hohlrad 946 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 954, die den ersten Träger 934 und das zweite Sonnenrad 942 mit dem ersten Hohlrad 936 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 956, die eine Drehbewegung des zweiten Hohlrades 946 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 958 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 942 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 21 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 950, 952 und 954, oder eine der Kupplungen 950, 952 und 954 und eine der Bremsen 956 und 958. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 21 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 950 und die erste Bremse 956, so dass sich die Abtriebswelle 924 lagsamer als die Antriebswelle 922 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 950 und die zweite Bremse 958, so dass sich die Abtriebswelle 924 langsamer als die Antriebswelle 922 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 950 und die zweite Kupplung 952, so dass sich die Abtriebswelle 924 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 922 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 952 und die zweite Bremse 958, so dass sich die Abtriebswelle 958 schneller als die Antriebswelle 922 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 954 und die erste Bremse 956, so dass sich die Abtriebswelle 924 relativ langsamer als die Antriebswelle 922 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 924 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 22 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 950, 952 und 954 und den Bremsen 956 und 958 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 21 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 22 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 950, 952, 954 und jede Bremse 956 und 958 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 21 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 22 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 21 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 950, eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der dritten Kupplung 954, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in dem ersten Fahrgang, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in dem zweiten Fahrgang, eine Reduzierung von 26% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 18% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 21 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 21 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 23 zeigt eine zehnte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 23 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 1030 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 1040 auf. Der erste Getriebesatz 1030 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 1030 ein erstes Sonnenrad 1032, einen ersten Träger 1034 und ein erstes Hohlrad 1036 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 1040 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 1040 ein zweites Sonnenrad 1042, einen zweiten Träger 1044 und ein zweites Hohlrad 1046 aufweisen. Wie aus Fig. 23 ersichtlich ist, ist der erste Träger 1034 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 1042 verbunden. Es fehlt dem ersten Sonnenrad 1032 und dem ersten Hohlrad 1036 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 1042, dem zweiten Träger 1044 und dem zweiten Hohlrad 1046.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 23 durch eine mit dem ersten Sonnenrad 1032 verbundene Antriebswelle 1022 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 23 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 1022.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 23 durch eine mit dem zweiten Träger 1044 verbundene Abtriebswelle 1024 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 23 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 1024 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 23 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der zehnten Ausführungsform eine erste Kupplung 1050, die das erste Hohlrad 1036 mit dem zweiten Träger 1044 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 1052, die das erste Sonnenrad 1032 mit dem zweiten Hohlrad 1046 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 1054, die das erste Sonnenrad 1032 und das zweite Sonnenrad 1042 mit dem ersten Hohlrad 1036 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 1056, die eine Drehbewegung des zweiten Hohlrades 1046 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 1058 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 1042 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 23 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 1050, 1052 und 1054, oder eine der Kupplungen 1050, 1052 und 1054 und eine der Bremsen 1056 und 1058. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 23 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1050 und die erste Bremse 1056, so dass sich die Abtriebswelle 1024 langsamer als die Antriebswelle 1022 dreht. In einem zweiten Fahrgang, aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1050 und die zweite Bremse 1058, so dass sich die Abtriebswelle 1024 langsamer als die Antriebswelle 1022 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1050 und die zweite Kupplung 1052, so dass sich die Abtriebswelle 1024 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 1022 dreht. In dem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 1052 und die zweite Bremse 1058, so dass sich die Abtriebswelle 1024 schneller als die Antriebswelle 1022 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 1054 und die erste Bremse 1056, so dass sich die Abtriebswelle 1024 relativ langsamer als die Antriebswelle 1022 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 1024 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 24 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 1050, 1052 und 1054 und an den Bremsen 1056 und 1058 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 23 gezeigten Getriebes eintreten. Fig. 24 zeigt ferner die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 1050, 1052 und 1054 und jede Bremse 1056 und 1058 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 23 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 24 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 23 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 1050, eine Reduzierung von 63% an Reibungsverlust an der dritten Kupplung 1054, eine Reduzierung von 32% des Reibungsverlustes in dem ersten Fahrgang, eine Reduzierung von 32% des Reibungsverlustes in dem zweiten Fahrgang, eine Reduzierung von 33% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 24% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 23 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 23 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 25 zeigt eine elfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 25 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 1130 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 1140 auf. Der erste Getriebesatz 1130 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 1130 ein erstes Sonnenrad 1132, einen ersten Träger 1134 und ein erstes Hohlrad 1136 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 1140 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 1140 ein zweites Sonnenrad 1142, einen zweiten Träger 1144 und ein zweites Hohlrad 1146 aufweisen. Wie aus Fig. 25 ersichtlich ist, ist der erste Träger 1134 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 1142 verbunden. Es fehlt dem ersten Sonnenrad 1132 und dem ersten Hohlrad 1136 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 1142, dem zweiten Träger 1144 und dem zweiten Hohlrad 1146.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 25 durch eine mit dem ersten Sonnenrad 1132 verbundene Antriebswelle 1122 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 25 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 1122.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 25 durch eine mit dem zweiten Träger 1144 verbundene Abtriebswelle 1124 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 25 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 1124 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 25 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der elften Ausführungsform eine erste Kupplung 1150, die das erste Hohlrad 1136 mit dem zweiten Träger 1144 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 1152, die das erste Sonnenrad 1132 mit dem zweiten Hohlrad 1146 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 1154, die das erste Sonnenrad 1132 mit dem ersten Träger 1134 und dem zweiten Sonnenrad 1142 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 1156, die eine Drehbewegung des zweiten Hohlrades 1146 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 1158 auf, die eine Drehbewegung des zweiten Sonnenrades 1142 selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 25 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 1150, 1152 und 1154, oder eine der Kupplungen 1150, 1152 und 1154 und eine der Bremsen 1156 und 1158. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 25 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1150 und die erste Bremse 1156, so dass sich die Abtriebswelle 1124 langsamer als die Antriebswelle 1122 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1150 und die zweite Bremse 1158, so dass sich die Abtriebswelle 1124 langsamer als die Antriebswelle 1122 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1150 und die zweite Kupplung 1152, so dass sich die Abtriebswelle 1124 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 1122 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 1152 und die zweite Bremse 1158, so dass sich die Abtriebswelle 1124 schneller als die Antriebswelle 1122 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 1154 und die erste Bremse 1156, so dass sich die Abtriebswelle 1124 relativ langsamer als die Antriebswelle 1122 und entgegengesetzt zu der Richtung der · Abtriebswelle 1124 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 26 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 1150, 1152 und 1154 und an den Bremsen 1156 und 1158 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 25 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 26 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 1150, 1152, 1154 und jede Bremse 1156 und 115ß des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 25 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 26 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 25 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 1150, eine Reduzierung von 15% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 9% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 25 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 25 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 27 zeigt eine zwölfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 27 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 1230 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 1240 auf. Der erste Getriebesatz 1230 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 1230 ein erstes Sonnenrad 1232, einen ersten Träger 1234 und ein erstes Hohlrad 1236 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 1240 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 1240 ein zweites Sonnenrad 1242, einen zweiten Träger 1244 und ein zweites Hohlrad 1246 aufweisen. Wie aus Fig. 27 ersichtlich ist, ist der erste Träger 1234 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 1242 verbunden. Es fehlt dem ersten Sonnenrad 1232 und dem ersten Hohlrad 1236 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 1242, dem zweiten Träger 1244 und dem zweiten Hohlrad 1246.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 27 durch eine mit dem ersten Sonnenrad 1232 verbundene Antriebswelle 1222 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 27 als Automatikgetriebe verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 1222.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 27 durch eine mit dem zweiten Hohlrad 1246 verbundene Abtriebswelle 1224 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 27 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 1224 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 27 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der zwölften Ausführungsform eine erste Kupplung 1250, die das erste Hohlrad 1236 mit dem zweiten Hohlrad 1246 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 1252, die das erste Sonnenrad 1232 mit dem zweiten Träger 1244 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 1254, die den ersten Träger 1234 und das zweite Sonnenrad 1242 mit dem ersten Hohlrad 1236 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 1256, die eine Drehbewegung des zweiten Trägers 1244 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 1258 auf, die eine Drehbewegung sowohl des ersten Trägers 1234 als auch des zweiten Sonnenrades 1242 aufgrund der unmittelbaren Verbindung zwischen diesen selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 27 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nich dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 1250, 1252 und 1254, oder eine der Kupplungen 1250, 1252 und 1254 und eine der Bremsen 1256 und 1258. In einem ersten Fahrgang aktiviert das Steuersytem die erste Kupplung 1250 und die erste Bremse 1256, so dass sich die Abtriebswelle 1224 langsamer als die Antriebswelle 1222 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1250 und die zweite Bremse 1258, so dass sich die Abtriebswelle 1224 langsamer als die Antriebswelle 1222 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1250 und die zweite Kupplung 1252, so dass sich die Abtriebswelle 1224 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 1222 dreht. In einem vierten Fahrgang, aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 1252 und die zweite Bremse 1258, so dass sich die Abtriebswelle 1224 schneller als die Antriebswelle 1222 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 1254 und die erste Bremse 1256, so dass sich die Abtriebswelle 1224 relativ langsamer als die Antriebswelle 1222 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 1224 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 28 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 1250, 1252 und 1254 und an den Bremsen 1256 und 1258 für jedes Übersetzungsverhälnis des in Fig. 27 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 28 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 1250, 1252 und 1254 und jede Bremse 1256 und 1258 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 27 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 28 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 27 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 1250, eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der dritten Kupplung 1254, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in dem ersten Fahrgang, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in den zweiten Fahrgang, eine Reduzierung von 26% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 18% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 27 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbesseren die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 27 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Fig. 29 zeigt eine dreizehnte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Das in Fig. 29 gezeigte Getriebe weist einen ersten Einzelplanetengetriebesatz 1330 und einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz 1340 auf. Der erste Getriebesatz 1330 ist ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, wobei Elemente des ersten Getriebesatzes 1330 ein erstes Sonnenrad 1332, einen ersten Träger 1334 und ein erstes Hohlrad 1336 aufweisen. Der zweite Getriebesatz 1340 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern, wobei Elemente des zweiten Getriebesatzes 1340 ein zweites Sonnenrad 1342, einen zweiten Träger 1344 und ein zweites Hohlrad 1346 aufweisen. Wie aus Fig. 29 ersichtlich ist, ist der erste Träger 1334 unmittelbar mit dem zweiten Sonnenrad 1342 verbunden. Es fehlt dem ersten Sonnenrad 1332 und dem ersten Hohlrad 1336 eine unmittelbare Verbindung mit dem zweiten Sonnenrad 1342, dem zweiten Träger 1342 und dem zweiten Hohlrad 1346.
Eine Drehbewegung wird an das Getriebe aus Fig. 29 durch eine mit dem ersten Sonnenrad 1332 verbundene Antriebswelle 1322 eingegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 29 als Automatikgetriebe in einem Automobil verwendet wird, übertragen ein Drehmomentwandler 60 und eine Einwegkupplung 62 eine Drehbewegung von einem Verbrennungsmotor 64 zu der Antriebswelle 1322.
Eine Drehbewegung wird von dem Getriebe aus Fig. 29 durch eine mit dem zweiten Hohlrad 1346 verbundene Abtriebswelle 1324 abgegeben. Wenn das Getriebe aus Fig. 29 in einem Automobil verwendet wird, ist die Abtriebswelle 1342 mit einer Antriebsachse (nicht dargestellt) zum Antreiben der Antriebsräder eines Automobils verbunden.
Wie aus Fig. 29 ersichtlich ist, weist ferner das Getriebe der dreizehnten Ausführungsform eine erste Kupplung 1350, die das erste Hohlrad 1336 mit dem zweiten Hohlrad 1346 selektiv kuppelt, eine zweite Kupplung 1352, die das erste Sonnenrad 1332 mit dem zweiten Träger 1344 selektiv kuppelt, eine dritte Kupplung 1354, die das erste Sonnenrad 1332 mit dem ersten Träger 1334 und dem zweiten Sonnenrad 1342 selektiv kuppelt, eine erste Bremse 1356, die eine Drehbewegung des zweiten Trägers 1344 selektiv bremst, und eine zweite Bremse 1358 auf, die eine Drehbewegung sowohl des ersten Trägers 1334 als auch des zweiten Sonnenrades 1342 aufgrund der unmittelbaren Verbindung zwischen diesen selektiv bremst.
Um Gänge (Übersetzungsverhältnisse) des in Fig. 29 gezeigten Getriebes zu schalten, aktiviert (bringt in Eingriff) ein Steuersystem (nicht dargestellt) gleichzeitig zwei der Kupplungen 1350, 1352 und 1354, oder eine der Kupplungen 1350, 1352 und 1354 und eine der Bremsen 1356 und 1358. In einem ersten Fahrgang des in Fig. 29 gezeigten Getriebes aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1350 und die erste Bremse 1356, so dass sich die Abtriebswelle 1324 langsamer als die Antriebswelle 1322 dreht. In einem zweiten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1350 und die zweite Bremse 1358, so dass sich die Abtriebswelle 1324 langsamer als die Antriebswelle 1322 dreht, jedoch relativ schneller als beim Getriebe im ersten Fahrgang.
In einem dritten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die erste Kupplung 1350 und die zweite Kupplung 1352, so dass sich die Abtriebswelle 1324 einmal pro Umdrehung der Antriebswelle 1322 dreht. In einem vierten Fahrgang aktiviert das Steuersystem die zweite Kupplung 1352 und die zweite Bremse 1358, so dass sich die Abtriebswelle 1324 schneller als die Antriebswelle 1322 dreht. In dem Rückwärtsgang aktiviert das Steuersystem die dritte Kupplung 1354 und die erste Bremse 1356, so dass sich die Abtriebswelle 1324 relativ langsamer als die Antriebswelle 1322 und entgegengesetzt zu der Richtung der Abtriebswelle 1324 in dem ersten bis vierten Fahrgang dreht.
Fig. 30 ist eine der Tabelle aus Fig. 4 ähnliche Tabelle, die die relativen Reibungsverlustmengen umfaßt, die an den Kupplungen 1350, 1352 und 1354 und an den Bremsen 1356 und 1358 für jedes Übersetzungsverhältnis des in Fig. 29 gezeigten Getriebes eintreten. Ferner zeigt Fig. 30 die gesamte relative Reibungsverlustmenge für jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes und für jede Kupplung 1350, 1352 und 1354 und jede Bremse 1356 und 1358 des Getriebes. Zusätzlich enthalten die untere Reihe und die rechte Endspalte der Tabelle einen Vergleich zwischen dem in Fig. 29 gezeigten Getriebe und dem in Fig. 3 gezeigten Getriebe gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zu dem Getriebe gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 3, und wie aus Fig. 30 ersichtlich ist, hat das Getriebe aus Fig. 29 eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der ersten Kupplung 1350, eine Reduzierung von 37% an Reibungsverlust an der dritten Kupplung 1354, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in dem ersten Fahrgang, eine Reduzierung von 18% des Reibungsverlustes in dem zweiten Fahrgang, eine Reduzierung von 26% des Reibungsverlustes in dem vierten Fahrgang, eine Reduzierung von 20% des Reibungsverlustes im Rückwärtsgang und eine Gesamtreduzierung von 18% des Reibungsverlustes. Wenn das Getriebe aus Fig. 29 in einem Fahrzeug installiert ist, verringern diese Reduzierungen des Reibungsverlustes wesentlich die Leistungsverlustmenge und verbessern die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs.
Ein möglicher Grund für den verringerten Reibungsverlust in dem Getriebe aus Fig. 29 ist es, dass die deaktivierten Kupplungen und Bremsen nicht angrenzend an den schnellstdrehenden Elementen des Getriebes angeordnet sind.
Die Bremsen und die Kupplungen in jeder Ausführungsform sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie einen Schlupf der jeweiligen Elemente verhindern. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, weisen vorzugsweise die Bremsen einen Abschnitt auf, der an einer feststehenden Anordnung des Getriebes angebracht ist, wie beispielsweise ein Getriebegehäuse, so dass die Bremsen fähig sind, eine Drehbewegung der jeweiligen Elemente zu verhindern, wenn sie aktiviert (im Eingriff) sind. Obwohl die Zeichnungen Scheibenkupplungen und Scheibenbremsen in jeder der obenerwähnten Ausführungsformen schematisch zeigen, könnte jeder beliebige Typ Kupplungsanordnung oder Bremsanordnung in der Praxis der Erfindung verwendet werden. Beispielsweise könnten eine oder mehrere Bremsen Bandbremsen sein.
Den Elementen (dem ersten Sonnenrad, dem ersten Träger und dem ersten Hohlrad) des ersten Getriebesatzes und den Elementen (dem zweiten Sonnenrad, dem zweiten Träger und dem zweiten Hohlrad) des zweiten Getriebesatzes, die unmittelbar miteinander verbunden sind, fehlt vorzugsweise eine zwischen diesen Elementen angeordnete Kupplung.
Obwohl die schematischen Zeichnungen jeder Ausführungsform Wellen zeigen, die mit den Elementen der Getriebesätze unmittelbar verbundene Antriebsanordungen und Abtriebsanordnungen bereitstellen, können jedoch verschiedene Typen Antriebsanordnungen oder Abtriebsanordnungen verwendet werden. Beispielsweise können ein oder mehrere Zahnräder mit dem Antriebselement oder dem Abtriebselement der Getriebesätze verbunden oder in Eingriff gebracht werden, um entsprechend einen Drehantrieb oder einen Drehabtrieb bereitzustellen.

Claims

1. Getriebe, aufweisend:

einen ersten Einzelplanetengetriebesatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, wobei das erste Element des ersten Getriebesatzes eine dem Getriebe eingegebene Drehbewegung aufnimmt, wobei die Elemente des ersten Getriebesatzes ein erstes Sonnenrad, einen ersten Träger und ein erstes Hohlrad aufweisen;

einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, wobei das erste Element des zweiten Getriebesatzes eine Drehbewegung von dem Getriebe abgibt und das dritte Element des zweiten Getriebesatzes mit dem dritten Element des ersten Getriebesatzes verbunden ist, wobei die Elemente des zweiten Getriebesatzes ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Träger und ein zweites Hohlrad aufweisen;

eine erste Kupplung (150, 250, 350), die das zweite Element des ersten Getriebesatzes mit dem ersten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine zweite Kupplung (152, 252, 352), die das erste Element des ersten Getriebesatzes mit dem zweiten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine dritte Kupplung (154, 254, 354), die zwei aus der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element des ersten Getriebesatzes und dem dritten Element des zweiten Getriebesatzes bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente selektiv kuppelt;

eine erste Bremse (156, 256, 356), die das zweite Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst;

eine zweite Bremse (158, 258, 358), die das dritte Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst, dadurch gekennzeichnet, dass

der erste Getriebesatz (130, 230, 330) ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern ist und der zweite Getriebesatz ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern ist,

das erste Element des ersten Getriebesatzes das erste Hohlrad (136, 236, 336) ist,

das zweite Element des ersten Getriebesatzes der erste Träger (134, 234, 334) ist,

das dritte Element des ersten Getriebesatzes das erste Sonnenrad (132, 232, 332) ist,

das erste Element des zweiten Getriebesatzes der zweite Träger (144, 244, 344) ist,

das zweite Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Hohlrad (146, 246, 346) ist, und

das dritte Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Sonnenrad (142, 242, 342) ist.

2. Getriebe, aufweisend:

eine erste Kupplung (450, 550), die das zweite Element des ersten Getriebesatzes mit dem ersten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine zweite Kupplung (452, 552), die das erste Element des ersten Getriebesatzes mit dem zweiten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine dritte Kupplung (454, 554), die zwei aus der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element des ersten Getriebesatzes und dem dritten Element des zweiten Getriebesatzes bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente selektiv kuppelt;

eine erste Bremse (456, 556), die das zweite Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst;

eine zweite Bremse (458, 558), die das dritte Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst, dadurch gekennzeichnet, dass

der erste Getriebesatz (430, 530) ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern ist und der zweite Getriebesatz (440, 540) ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern ist, das erste Element des ersten Getriebesatzes der erste Träger (434, 534) ist,

das zweite Element des ersten Getriebesatzes das erste Hohlrad (436, 536) ist,

das dritte Element des ersten Getriebesatzes das erste Sonnenrad (432, 532) ist,

das erste Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Hohlrad (446, 546) ist,

das zweite Element des zweiten Getriebesatzes der zweite Träger (444, 544) ist, und

das dritte Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Sonnenrad (442, 542) ist.

3. Getriebe, aufweisend:

einen zweiten Einzelplanetengetriebesatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, wobei das erste Element des zweiten Getriebesatzes eine Drehbewegung von dem Getriebe abgibt und das dritte Element des zweiten Getriebesatzes mit dem dritten Element des ersten Getriebesatzes verbunden ist, wobei die Elemente des zweiten Getriebesatzes ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Träger und ein drittes Hohlrad aufweisen;

eine erste Kupplung (650, 750, 850), die das zweite Element des ersten Getriebesatzes mit dem ersten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine zweite Kupplung (652, 752, 852), die das erste Element des ersten Getriebesatzes mit dem zweiten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine dritte Kupplung (654, 754, 854), die zwei aus der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element des ersten Getriebesatzes und dem dritten Element des zweiten Getriebesatzes bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente selektiv kuppelt;

eine erste Bremse (656, 756, 856), die das zweite Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst; und

eine zweite Bremse (658, 758, 858), die das dritte Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst, dadurch gekennzeichnet dass,

der erste und der zweite Getriebesatz (630, 730, 830 und 640, 740, 840) Planetengetriebesätze mit Doppelplanetenrädern sind,

das erste Element des ersten Getriebesatzes der erste Träger (634, 734, 834) ist,

das zweite Element des ersten Getriebesatzes das erste Hohlrad (636, 736, 836) ist,

das dritte Element des ersten Getriebesatzes das erste Sonnenrad (632, 732, 832) ist,

das erste Element des zweiten Getriebesatzes der zweite Träger (644, 744, 844) ist,

das zweite Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Hohlrad (646, 746, 846) ist, und

das dritte Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Sonnenrad (642, 742, 842) ist.

4. Getriebe, aufweisend:

eine erste Kupplung (950, 1050, 1150), die das zweite Element des ersten Getriebesatzes mit dem ersten Element des des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine zweite Kupplung (952, 1052, 1152), die das erste Element des ersten Getriebesatzes mit dem zweiten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine dritte Kupplung (954, 1054, 1154), die zwei aus der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element des ersten Getriebesatzes und dem dritten Element des zweiten Getriebesatzes bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente selektiv kuppelt;

eine erste Bremse (956, 1056, 1156), die das zweite Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst; und

eine zweite Bremse (958, 1058, 1158), die das dritte Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst, dadurch

gekennzeichnet, dass

der erste und der zweite Getriebesatz (930, 1030, 1130 und 940, 1040, 1140) Planetengetriebesätze mit Doppelplanetenrädern sind,

das erste Element des ersten Getriebesatzes das erste Sonnenrad (932, 1032, 1132) ist,

das zweite Element des ersten Getriebesatzes das erste Hohlrad (936, 1036, 1136) ist,

das dritte Element des ersten Getriebesatzes der erste Träger (934, 1034, 1134) ist,

das erste Element des zweiten Getriebesatzes der zweite Träger (944, 1044, 1144) ist,

das zweite Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Hohlrad (946, 1046, 1146) ist,

das dritte Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Sonnenrad (942, 1042, 1142) ist.

5. Getriebe, aufweisend:

eine erste Kupplung (1250, 1350), die das zweite Element des ersten Getriebesatzes mit dem ersten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine zweite Kupplung (1252, 1352), die das erste Element des ersten Getriebesatzes mit dem zweiten Element des zweiten Getriebesatzes selektiv kuppelt;

eine dritte Kupplung (1254, 1354) die zwei aus der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element des ersten Getriebesatzes und dem dritten Element des zweiten Getriebesatzes bestehende Gruppe ausgewählte Elemente selektiv kuppelt;

eine erste Bremse (1256, 1356), die das zweite Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst;

eine zweite Bremse (1258, 1358), die das dritte Element des zweiten Getriebesatzes selektiv bremst, dadurch gekennzeichet, dass

der erste Getriebesatz (1230, 1330) ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern ist und der zweite Getriebesatz (1240, 1340) ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern ist,

das erste Element des ersten Getriebesatzes das erste Sonnenrad (1232, 1332) ist,

das zweite Element des ersten Getriebesatzes das erste Hohlrad (1236, 1336) ist,

das dritte Element des ersten Getriebesatzes der erste Träger (1234, 1334) ist,

das erste Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Hohlrad (1246, 1346) ist,

das zweite Element des zweiten Getriebesatzes der zweite Träger (1244, 1344) ist, und

das dritte Element des zweiten Getriebesatzes das zweite Sonnenrad (1242, 1342) ist.