WO2000057081A1 - Automatic transmission for motor vehicles - Google Patents

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WO2000057081A1
WO2000057081A1 PCT/EP2000/002336 EP0002336W WO0057081A1 WO 2000057081 A1 WO2000057081 A1 WO 2000057081A1 EP 0002336 W EP0002336 W EP 0002336W WO 0057081 A1 WO0057081 A1 WO 0057081A1
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gear set
web
motor vehicle
brake
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PCT/EP2000/002336
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Inventor
Bernhard Drerup
Gerhard Gumpoltsberger
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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Definitions

  • the present invention relates to an automatically shiftable motor vehicle transmission with a first, a second and a third single-planet planetary gear set or with a third single-planet gear set and a planetary gear set composed of the first and the second single-planet planetary gear set as well as with three brakes and two clutches for shifting six forward gears and one reverse gear and with one input and one output shaft.
  • Such an automatic multi-speed transmission for vehicles is already known from EP 0 434 525 B1.
  • This transmission is characterized in particular by the fact that it has two power paths, namely a first power path that has a first fixed transmission ratio and contains the first and second clutch, and a second power path that has a second fixed transmission ratio that is higher than the first has in the same direction of rotation and contains the third clutch.
  • the object of the present invention is to provide an improved new type of transmission which avoids known disadvantages, meets the above-mentioned requirements and in particular enables a very good gradation between the first and second as well as the fifth and sixth gear. Furthermore, the transmission should be designed so that it allows any configuration and arrangement of the starting element as well as the drive and the output.
  • the generic motor vehicle transmission is designed such that the following components are constantly connected to one another:
  • the drive shaft is connected directly to the sun gear of the second planetary gear set or to the second sun gear of the composite planetary gear set.
  • the output shaft is connected to the ring gear of the third planetary gear set and the web of the first planetary gear set is connected to the ring gear of the second planetary gear set and to the sun gear of the third planetary gear set, or when the planetary gear set is assembled, the ring gear of the composite planetary gear set is connected to the sun gear of the third planetary gear set.
  • the ring gear of the first planetary gear set constantly with the web of the second planetary gear set or in the case of a composite planetary gear set, the first web is connected to the second web of the composite planetary gear set.
  • a transmission achieves an advantageous gradation between the first and second as well as between the fifth and sixth gear.
  • the transmission according to the invention advantageously enables three gear ratios ms slow and two gear ratios ms fast in fifth and sixth gear in the first to third gear.
  • Such a transmission is also suitable both for use in passenger cars and in commercial vehicles and is characterized by a low construction effort, i. That is, two clutches and three brakes, so that double shifts are avoided with sequential shifting and thus only one shift element is actuated in any shift within a group of gears.
  • the transmission according to the invention can advantageously be carried out in two versions, these differing from one another by different designs or connections of the individual planetary gear sets.
  • the first basic version essentially consists of three Emsteg planetary sets, which in turn can be arranged differently from one another.
  • the second basic version of the transmission according to the invention essentially consists of an Emsteg Planet set as well as a planet set (Ravigneaux set) composed of two single-web planet sets, which is also arranged at different points in the gearbox and is connected to the single-web planet set.
  • the drive shaft and the output shaft can be arranged coaxially to one another on opposite sides as well as both on the same side of the gear housing. Furthermore, the arrangement of the output from the transmission between the planetary gear sets and a clutch or between the Ravigneaux gear set and the single-planet gear set is also possible.
  • the first clutch be actuated in the fourth, fifth and sixth gear and the second clutch in the first, second, third and fourth gear.
  • the first brake is applied in the third and fifth gears and in the reverse gear, the second brake in the second and sixth gears and the third brake in the first gear and the reverse gear.
  • This advantageously means that only one shift element is changed in each shift between the first and fourth gear and between the fourth and sixth gear.
  • double switching is advantageously avoided with sequential switching.
  • FIG. 5 shows a transmission with coaxial input and output as shown in FIG. 1, but with a torque converter for a standard
  • Fig. 6 shows a transmission as shown in Fig. 3, but with an upstream torsional vibration damper and an integrated
  • FIG. 7 shows exemplary transmission series for one to 10 transmissions according to FIG. 1;
  • FIGS. 2 and 3 show exemplary transmission series for one to 14 transmissions according to FIGS. 2 and
  • 15 is a circuit diagram for a transmission according to the invention.
  • a transmission 1 according to the invention (FIG. 1) essentially consists of the Emsteg planetary gear sets 2, 3, 4 and the brakes 6, 7, 8 and the two clutches 9 and 10.
  • the drive shaft 11 is arranged coaxially with the output shaft 12.
  • the planetary gears 2, 3, 4 each consist of a sun gear, a web with planet gears and a ring gear, which are connected to one another as follows:
  • the drive shaft 11 is permanently connected to the sun gear 17 of the second planetary gear set 3.
  • the drive shaft 11 is also over the first clutch 9 can be connected to the web of the third planetary gear set 4 and via a further clutch 10 to the web 20 of the second planetary gear set 3 and via this web 20 to the ring gear 15 of the first planetary gear set 2.
  • the sun gear 13 of the first planetary gear set 2 can be locked on the housing of the transmission 1 via the brake 6.
  • the web 16 of the first planetary gear set 2 is connected to the ring gear 19 of the second planetary gear set 3 and the sun gear 21 of the third planetary gear set 4 and can be fixed on the housing via a brake 7.
  • the web 24 of the third planetary gear set can also be fixed via a brake 8.
  • the output shaft 12 is both as shown in Fig. 1 and all other representations of F g. 2 to 6 in permanent connection with the ring gear 23 of the third planetary gear set 4.
  • FIG. 2 In a second embodiment variant of the transmission according to the invention (FIG. 2) with likewise coaxial input and output 11, 12, instead of the first and second planetary gears, a composite planetary gear set 5 (Ravigneaux gear set) and a single-planet gear set 4 are provided. All elements which are common to FIGS. 1 to 6 or which perform the same functions are subsequently provided with the same reference symbols.
  • the drive shaft 11 is in constant drive connection with the second sun gear 28 of the composite planetary gear set 5.
  • the first sun gear 26 of the composite planetary gear set 5 can be locked on the housing by the brake 6.
  • the first and second webs 30 of the compound planetary gear set 5 are constantly connected to one another.
  • the ring gear 31 of the assembled planetary gear set can be locked in constant connection with the sun gear 21 of the single-web planetary gear set 4 and via the brake 7 on the housing.
  • the drive shaft 11 can be connected via the first clutch 9 and the second clutch 10 to the web 30 of the compound planetary gear set 5 and to the web 24 of the single-web planetary gear set 4.
  • the web 24 can also be locked by the third brake 8, the ring gear 23 of the planetary gear set 4 is also in constant connection with the output shaft 12.
  • the automatic transmission as shown in FIG. 3 essentially corresponds to a mirror-image version. tion of the transmission Fig. 2, wherein the single-planet planetary gear set 4 and the compound planetary gear set 5 are interchanged.
  • the output shaft 12 according to FIG. 3 is arranged between the single-web planetary gear set 4 and the first clutch 9.
  • FIG. 4 Another alternative arrangement of the output shaft 12 (Fig. 4) is that it is arranged between the second and third planetary gear sets 3 and 4.
  • the Emsteg planetary gear sets 2, 3 and 4 essentially correspond to a mirror-image representation according to FIG. 1.
  • the drive shaft 11 is in constant connection with the sun gear 17 of the second planetary gear set 3 and via the first clutch 9 with the web 24 of the third position. mesh set 4 and via a further coupling 10 to the web 20 of the second planetary gear set 3.
  • the output 12 takes place via the ring gear 23 of the third planetary gear set 4.
  • a torque converter 32 is provided between the drive shaft 11 and the first clutch 9.
  • the design of the planetary gear itself corresponds to the design according to FIG. 1.
  • the planetary gear set as shown in FIG. 3, is preceded by a torsional vibration damper 34 and started by the integrated starting brake 8.
  • the output shaft 12 is connected to the drive wheels 36 and 37 via the axle differential 35 .
  • the circuit diagram shows that the second clutch K2 is engaged in gears one to four and the first clutch K1 in gears four to six, both overlapping in fourth gear.
  • a brake B3, B2 or Bl is activated; brakes Bl and B2 in gears five and six respectively.
  • Reverse gear is switched by actuating brakes Bl and B3, a neutral position at standstill can be optionally set by switching brakes B2 and B3.

Abstract

The invention relates to an automatic transmission for motor vehicles comprising a first, second and third planetary gear set with pinion cage or a third planetary gear set (4) with pinion cage and a compound planetary gear set (5) which is assembled from the first and the second planetary gear sets with pinion cage. The automatic transmission also comprises three brakes (6, 7, 8) and two clutches (9, 10) for changing between six forward gears and a reverse gear. The following components are permanently linked: the drive shaft (11) is directly connected to the sun wheel of the second planetary gear set or to the second sun wheel (28) of the compound planetary gear set (5) and the drive shaft (12) is connected to the ring gear (23) of the third planetary gear set (4). In addition, the pinion cage of the first planetary gear set is connected to the ring gear of the second planetary gear set and to the sun wheel of the third planetary gear set or, in case of a compound planetary gear set (5), the ring gear (31) of said compound planetary gear set (5) is connected to the sun wheel (21) of the third planetary gear set (4) and the ring gear of the first planetary gear set is connected to the pinion cage of the second planetary gear set or, again in the case of a compound planetary gear set (5), the first pinion cage (30) is connected to the second pinion cage (30) of said compound planetary gear set (5).

Description

Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe Automatically switchable motor vehicle transmission
Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Einsteg-Planetensatz oder mit einem dritten Einsteg-Planetensatz und einem aus dem ersten und dem zweiten Einsteg-Planetensatz zusammengesetzten Planetensatz sowie mit drei Bremsen und zwei Kupplungen zum Schalten von sechs Vorwärtsgangen und einem Rückwärtsgang und mit einer Antriebs- und einer Abtriebswelle.The present invention relates to an automatically shiftable motor vehicle transmission with a first, a second and a third single-planet planetary gear set or with a third single-planet gear set and a planetary gear set composed of the first and the second single-planet planetary gear set as well as with three brakes and two clutches for shifting six forward gears and one reverse gear and with one input and one output shaft.
Ein derartiges automatisches Mehrgang-Getriebe für Fahrzeuge ist aus der EP 0 434 525 Bl bereits bekannt. Die- ses Getriebe zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß es zwei Leistungswege aufweist, nämlich einen ersten Leistungsweg, der ein erstes festes Übersetzungsverhältnis aufweist und die erste und zweite Kupplung enthalt sowie einen zweiten Leistungsweg, der ein zweites festes, jedoch gegenüber dem ersten höheres Übersetzungsverhältnis im gleichen Drehsinn aufweist und die dritte Kupplung enthalt.Such an automatic multi-speed transmission for vehicles is already known from EP 0 434 525 B1. This transmission is characterized in particular by the fact that it has two power paths, namely a first power path that has a first fixed transmission ratio and contains the first and second clutch, and a second power path that has a second fixed transmission ratio that is higher than the first has in the same direction of rotation and contains the third clutch.
Automatisch schaltbare Kraftfahrzeuggetriebe in Planetenbauweise im allgemeinen sind im Stand der Technik be- reits vielfach beschrieben und unterliegen einer permanenten Weiterentwicklung und Verbesserung. So sollen diese Getriebe eine ausreichende Anzahl von Vorwartsgangen sowie einen Rückwärtsgang und eine für Kraftfahrzeuge sehr gut geeignete Übersetzung mit einer hohen Gesamtspreizung sowie gunstigen Stufensprungen aufweisen. Ferner sollen diese eine hohe Anfahrübersetzung in Vorwartsrichtung ermöglichen und einen direkten Gang enthalten sowie für den Einsatz sowohl in Pkw als auch in Nkw geeignet sein. Außerdem sol- len diese Getriebe einen geringen Bauaufwand, insbesondere eine geringe Anzahl an Schaltelementen, erfordern und bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermeiden, so daß bei Schaltungen in definierten Ganggruppen jeweils nur zwei Schaltelemente betätigt werden oder ein Schaltelement gewechselt wird.Automatically switchable automotive transmissions in planetary design in general have already been described many times in the prior art and are subject to permanent further development and improvement. So these transmissions should have a sufficient number of forward gears as well as a reverse gear and a gear ratio that is very suitable for motor vehicles with a high overall spread and cheap increments. Furthermore, these should enable a high start-up ratio in the forward direction and contain a direct gear and be suitable for use in both cars and commercial vehicles. In addition, len these transmissions require little construction, in particular a small number of shifting elements, and avoid double shifting in the case of sequential shifting, so that only two shifting elements are actuated or one shifting element is changed when shifting in defined gear groups.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes neuartiges Getriebe anzugeben, welches bekannte Nachteile vermeidet, die oben genannten Anforderungen erfüllt und insbesondere eine sehr gute Abstufung zwischen dem ersten und zweiten sowie dem fünften und sechsten Gang ermöglicht. Ferner soll das Getriebe derart ausgestaltet sein, so daß es eine beliebige Ausbildung und Anordnung des Anfahrelements sowie des Antriebs und des Abtriebs gestattet.The object of the present invention is to provide an improved new type of transmission which avoids known disadvantages, meets the above-mentioned requirements and in particular enables a very good gradation between the first and second as well as the fifth and sixth gear. Furthermore, the transmission should be designed so that it allows any configuration and arrangement of the starting element as well as the drive and the output.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe der eingangs ge- nannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by an automatically switchable motor vehicle transmission of the type mentioned at the outset with the features of claim 1.
Das gattungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebe ist derart ausgebildet, so daß die folgenden Bauteile ständig miteinander verbunden sind: Die Antriebswelle ist direkt mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes oder mit dem zweiten Sonnenrad des zusammengesetzten Planetensatzes verbunden. Die Abtriebswelle ist mit dem Hohlrad des dritten Planetensatzes und der Steg des ersten Planetensatzes ist mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes und mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes verbunden oder bei zusammengesetztem Planetensatz ist das Hohlrad des zusammengesetzten Planetensatzes mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes verbunden. Ferner ist das Hohlrad des ersten Planetensatzes standig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes oder bei zusammengesetztem Planetensatz ist der erste Steg mit dem zweiten Steg des zusammengesetzten Planetensatzes in Verbindung .The generic motor vehicle transmission is designed such that the following components are constantly connected to one another: The drive shaft is connected directly to the sun gear of the second planetary gear set or to the second sun gear of the composite planetary gear set. The output shaft is connected to the ring gear of the third planetary gear set and the web of the first planetary gear set is connected to the ring gear of the second planetary gear set and to the sun gear of the third planetary gear set, or when the planetary gear set is assembled, the ring gear of the composite planetary gear set is connected to the sun gear of the third planetary gear set. Furthermore, the ring gear of the first planetary gear set constantly with the web of the second planetary gear set or in the case of a composite planetary gear set, the first web is connected to the second web of the composite planetary gear set.
Damit ist ein automatisch schaltbares Fahrzeuggetriebe mit sechs Vorwartsgangen und einem Rückwärtsgang angegeben, welches vorteilhafterweise eine für Kraftfahrzeuge sehr gut geeignete Übersetzung mit einer hohen Gesamtspreizung und gunstigen Stufensprungen aufweist. Insbesondere wird mit einem derartigen Getriebe eine vorteilhafte Abstufung zwischen dem ersten und zweiten sowie zwischen dem fünften und sechsten Gang erreicht. Durch eine direkte Übersetzung im vierten Gang ermöglicht das erfmdungsgemaße Getriebe vor- teilhafterweise in dem ersten bis dritten Gang drei Übersetzungen ms Langsame sowie zwei Übersetzungen ms Schnelle dem fünften und sechsten Gang. Ein derartiges Getriebe ist außerdem sowohl f r den Einsatz m Pkw als auch in Nkw geeignet und zeichnet sich durch einen geringen Bauauf- wand aus, d. h., zwei Kupplungen und drei Bremsen, so daß bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vermieden werden und somit bei jeder beliebigen Schaltung innerhalb einer Gruppe von Gangen jeweils nur ein Schaltelement betätigt wird.This specifies an automatically shiftable vehicle transmission with six forward gears and one reverse gear, which advantageously has a gear ratio that is very well suited for motor vehicles with a high overall spread and favorable increments. In particular, such a transmission achieves an advantageous gradation between the first and second as well as between the fifth and sixth gear. Through a direct gear ratio in fourth gear, the transmission according to the invention advantageously enables three gear ratios ms slow and two gear ratios ms fast in fifth and sixth gear in the first to third gear. Such a transmission is also suitable both for use in passenger cars and in commercial vehicles and is characterized by a low construction effort, i. That is, two clutches and three brakes, so that double shifts are avoided with sequential shifting and thus only one shift element is actuated in any shift within a group of gears.
Das erfmdungsgemaße Getriebe ist vorteilhafterweise m zwei Versionen ausfuhrbar, wobei sich diese durch unterschiedliche Ausbildungen bzw. Verbindungen der einzelnen Planetensatze miteinander unterscheiden. Die erste Grund- version besteht im wesentlichen aus drei Emsteg-Planeten- satzen, welche wiederum unterschiedlich zueinander angeordnet sein können. Die zweite Grundversion des erf dungsge- maßen Getriebes besteht im wesentlichen aus einem Emsteg- Planetensatz sowie aus einem, aus zwei Einsteg-Planeten- sätzen zusammengesetzten Planetensatz (Ravigneaux-Satz) , welcher ebenfalls an unterschiedlichen Stellen im Getriebe angeordnet und mit dem Einsteg-Planetensatz verbunden ist.The transmission according to the invention can advantageously be carried out in two versions, these differing from one another by different designs or connections of the individual planetary gear sets. The first basic version essentially consists of three Emsteg planetary sets, which in turn can be arranged differently from one another. The second basic version of the transmission according to the invention essentially consists of an Emsteg Planet set as well as a planet set (Ravigneaux set) composed of two single-web planet sets, which is also arranged at different points in the gearbox and is connected to the single-web planet set.
Die Antriebs- und die Abtriebswelle können dabei sowohl koaxial zueinander auf gegenüberliegenden Seiten als auch beide auf der selben Seite des Getriebegehäuses angeordnet sein. Ferner ist auch die Anordnung des Abtriebs aus dem Getriebe zwischen den Planetensätzen und einer Kupplung oder auch zwischen dem Ravigneaux-Satz und dem Einsteg- Planetensatz möglich.The drive shaft and the output shaft can be arranged coaxially to one another on opposite sides as well as both on the same side of the gear housing. Furthermore, the arrangement of the output from the transmission between the planetary gear sets and a clutch or between the Ravigneaux gear set and the single-planet gear set is also possible.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschla- gen, daß die erste Kupplung in dem vierten, fünften und sechsten Gang und die zweite Kupplung in dem ersten, zweiten, dritten und vierten Gang betätigt wird.In a development of the invention, it is proposed that the first clutch be actuated in the fourth, fifth and sixth gear and the second clutch in the first, second, third and fourth gear.
Die erste Bremse wird in dem dritten und fünften Gang und in dem Rückwärtsgang, die zweite Bremse in dem zweiten und sechsten Gang und die dritte Bremse in dem ersten Gang und dem Rückwärtsgang betätigt. Damit wird vorteilhafterweise erreicht, daß jeweils nur ein Schaltelement bei jeder beliebigen Schaltung zwischen dem ersten und vierten Gang und zwischen dem vierten und sechsten Gang ein Schaltelement gewechselt wird. Somit werden bei sequentieller Schaltweise Doppelschaltungen vorteilhafterweise vermieden.The first brake is applied in the third and fifth gears and in the reverse gear, the second brake in the second and sixth gears and the third brake in the first gear and the reverse gear. This advantageously means that only one shift element is changed in each shift between the first and fourth gear and between the fourth and sixth gear. Thus, double switching is advantageously avoided with sequential switching.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmög- lichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen näher dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehung. Es zeigen:Further objectives, features, advantages and possible applications of the invention result from the following description of the exemplary embodiments, which are shown in more detail in the drawings. All of the described and / or illustrated features form for themselves or in any meaningful combination, the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims and their relationship. Show it:
Fig. 1 ein Getriebe mit koaxialem An- und Abtrieb sowie drei Einsteg-Planetensätzen in schema- tischer Darstellung;1 shows a transmission with coaxial input and output as well as three single-planetary planetary gears in a schematic representation;
Fig. 2 ein Getriebe mit koaxialem An- und Abtrieb mit einem zusammengesetzten Planetensatz sowie einem Einsteg-Planetensatz in schemati- scher Darstellung;2 shows a transmission with coaxial input and output with a composite planetary gear set and a single-planet gear set in a schematic representation;
Fig. 3 ein Getriebe mit Abtrieb zwischen den Planetensätzen und einer Kupplung in schemati- scher Darstellung;3 shows a transmission with an output between the planetary gear sets and a clutch in a schematic representation;
Fig. 4 ein Getriebe mit Abtrieb zwischen den Ein- steg-Planetensatzen in schematischer Darstellung;4 shows a transmission with an output between the single-planetary planetary gears in a schematic representation;
Fig. 5 ein Getriebe mit koaxialem An- und Abtrieb gemäß Darstellung in Fig. 1, jedoch mit ei- nem Drehmomentwandler für eine Standard-5 shows a transmission with coaxial input and output as shown in FIG. 1, but with a torque converter for a standard
Getriebeanordnung;Gear arrangement;
Fig. 6 ein Getriebe gemäß Darstellung in Fig. 3, jedoch mit einem vorgeschalteten Torsions- Schwingungsdampfer und einer integriertenFig. 6 shows a transmission as shown in Fig. 3, but with an upstream torsional vibration damper and an integrated
Anfahrbremse für eine Front-Quer-Anordnung in einem Pkw in schematischer Darstellung; Fig. 7 beispielhafte Ubersetzungsreihen für ein bis 10 Getriebe gemäß Fig. 1;Starting brake for a front-transverse arrangement in a car in a schematic representation; FIG. 7 shows exemplary transmission series for one to 10 transmissions according to FIG. 1;
Fig. 11 beispielhafte Ubersetzungsreihen für ein bis 14 Getriebe gemäß Fig. 2 und11 shows exemplary transmission series for one to 14 transmissions according to FIGS. 2 and
Fig. 15 ein Schaltschema für ein erf dungsgemaßes Getriebe.15 is a circuit diagram for a transmission according to the invention.
Ein erfmdungsgemaßes Getriebe 1 (Fig. 1) besteht im wesentlichen aus den Emsteg-Planetensatzen 2, 3, 4 sowie den Bremsen 6, 7, 8 und den beiden Kupplungen 9 und 10. Die Antriebswelle 11 ist koaxial zur Abtriebswelle 12 angeordnet. Die Planetensatze 2, 3, 4 bestehen alle aus jeweils einem Sonnenrad, einem Steg mit Planetenradern sowie einem Hohlrad, welche miteinander wie folgt verbunden sind: Die Antriebswelle 11 ist standig verbunden mit dem Sonnenrad 17 des zweiten Planetensatzes 3. Die Antriebswelle 11 ist ferner über die erste Kupplung 9 mit dem Steg des dritten Pla- netensatzes 4 sowie über eine weitere Kupplung 10 mit dem Steg 20 des zweiten Planetensatzes 3 und über diesen Steg 20 mit dem Hohlrad 15 des ersten Planetensatzes 2 verbindbar .A transmission 1 according to the invention (FIG. 1) essentially consists of the Emsteg planetary gear sets 2, 3, 4 and the brakes 6, 7, 8 and the two clutches 9 and 10. The drive shaft 11 is arranged coaxially with the output shaft 12. The planetary gears 2, 3, 4 each consist of a sun gear, a web with planet gears and a ring gear, which are connected to one another as follows: The drive shaft 11 is permanently connected to the sun gear 17 of the second planetary gear set 3. The drive shaft 11 is also over the first clutch 9 can be connected to the web of the third planetary gear set 4 and via a further clutch 10 to the web 20 of the second planetary gear set 3 and via this web 20 to the ring gear 15 of the first planetary gear set 2.
Das Sonnenrad 13 des ersten Planetensatzes 2 ist über die Bremse 6 an dem Gehäuse des Getriebes 1 feststellbar. Der Steg 16 des ersten Planetensatzes 2 ist mit dem Hohlrad 19 des zweiten Planetensatzes 3 und dem Sonnenrad 21 des dritten Planetensatzes 4 verbunden und über eine Brem- se 7 an dem Gehäuse feststellbar. Der Steg 24 des dritten Planetensatzes ist ferner über eine Bremse 8 festlegbar. Die Abtriebswelle 12 ist sowohl gemäß Darstellung in Fig. 1 als auch allen anderen Darstellungen der F g. 2 bis 6 in ständiger Verbindung mit dem Hohlrad 23 des dritten Planetensatzes 4.The sun gear 13 of the first planetary gear set 2 can be locked on the housing of the transmission 1 via the brake 6. The web 16 of the first planetary gear set 2 is connected to the ring gear 19 of the second planetary gear set 3 and the sun gear 21 of the third planetary gear set 4 and can be fixed on the housing via a brake 7. The web 24 of the third planetary gear set can also be fixed via a brake 8. The output shaft 12 is both as shown in Fig. 1 and all other representations of F g. 2 to 6 in permanent connection with the ring gear 23 of the third planetary gear set 4.
In einer zweiten Ausbildungsvariante des erfindungsge- mäßen Getriebes (Fig. 2) mit ebenfalls koaxialem An- und Abtrieb 11, 12 ist anstelle des ersten und zweiten Planetensatzes ein zusammengesetzter Planetensatz 5 (Ravigneaux- Satz) und ein Einsteg-Planetensatz 4 vorgesehen. Alle Elemente, die den Fig. 1 bis 6 gemeinsam sind oder die glei- chen Funktionen ausüben, sind nachfolgend mit den selben Bezugszeichen versehen.In a second embodiment variant of the transmission according to the invention (FIG. 2) with likewise coaxial input and output 11, 12, instead of the first and second planetary gears, a composite planetary gear set 5 (Ravigneaux gear set) and a single-planet gear set 4 are provided. All elements which are common to FIGS. 1 to 6 or which perform the same functions are subsequently provided with the same reference symbols.
Die Antriebswelle 11 ist in ständiger Antriebsverbindung mit dem zweiten Sonnenrad 28 des zusammengesetzten Planetensatzes 5. Das erste Sonnenrad 26 des zusammengesetzten Planetensatzes 5 ist durch die Bremse 6 an dem Gehäuse feststellbar. Die ersten und zweiten Stege 30 des zusammengesetzten Planetensatzes 5 sind ständig miteinander in Verbindung. Das Hohlrad 31 des zusammengesetzten Plane- tensatzes ist in ständiger Verbindung mit dem Sonnenrad 21 des Einsteg-Planetensatzes 4 und über die Bremse 7 an dem Gehäuse feststellbar.The drive shaft 11 is in constant drive connection with the second sun gear 28 of the composite planetary gear set 5. The first sun gear 26 of the composite planetary gear set 5 can be locked on the housing by the brake 6. The first and second webs 30 of the compound planetary gear set 5 are constantly connected to one another. The ring gear 31 of the assembled planetary gear set can be locked in constant connection with the sun gear 21 of the single-web planetary gear set 4 and via the brake 7 on the housing.
Die Antriebswelle 11 ist über die erste Kupplung 9 und die zweite Kupplung 10 mit dem Steg 30 des zusammengesetzten Planetensatzes 5 und mit dem Steg 24 des Einsteg-Planetensatzes 4 verbindbar. Der Steg 24 ist ferner über die dritte Bremse 8 feststellbar, das Hohlrad 23 des Planetensatzes 4 ist ebenfalls in ständiger Verbindung mit der Ab- triebswelle 12.The drive shaft 11 can be connected via the first clutch 9 and the second clutch 10 to the web 30 of the compound planetary gear set 5 and to the web 24 of the single-web planetary gear set 4. The web 24 can also be locked by the third brake 8, the ring gear 23 of the planetary gear set 4 is also in constant connection with the output shaft 12.
Das automatische Getriebe gemäß Darstellung in Fig. 3 entspricht im wesentlichen einer spiegelbildlichen Ausfüh- rung des Getriebes Fig. 2, wobei der Einsteg-Planetensatz 4 und der zusammengesetzte Planetensatz 5 gegeneinander vertauscht sind. Alternativ zu den obigen Darstellungen ist die Abtriebswelle 12 gemäß Fig. 3 zwischen dem Einsteg- Planetensatz 4 und der ersten Kupplung 9 angeordnet.The automatic transmission as shown in FIG. 3 essentially corresponds to a mirror-image version. tion of the transmission Fig. 2, wherein the single-planet planetary gear set 4 and the compound planetary gear set 5 are interchanged. As an alternative to the above representations, the output shaft 12 according to FIG. 3 is arranged between the single-web planetary gear set 4 and the first clutch 9.
Eine weitere alternative Anordnung der Abtriebswelle 12 (Fig. 4) besteht darin, daß diese zwischen dem zweiten und dem dritten Planetensatz 3 und 4 angeordnet ist. Dabei entsprechen die Emsteg-Planetensatze 2, 3 und 4 im wesentlichen einer spiegelbildlichen Darstellung gemäß Fig. 1. Die Antriebswelle 11 ist in standiger Verbindung mit dem Sonnenrad 17 des zweiten Planetensatzes 3 sowie über die erste Kupplung 9 mit dem Steg 24 des dritten Pla- netensatzes 4 sowie über eine weitere Kupplung 10 mit dem Steg 20 des zweiten Planetensatzes 3 verbindbar. Der Abtrieb 12 erfolgt über das Hohlrad 23 des dritten Planetensatzes 4.Another alternative arrangement of the output shaft 12 (Fig. 4) is that it is arranged between the second and third planetary gear sets 3 and 4. The Emsteg planetary gear sets 2, 3 and 4 essentially correspond to a mirror-image representation according to FIG. 1. The drive shaft 11 is in constant connection with the sun gear 17 of the second planetary gear set 3 and via the first clutch 9 with the web 24 of the third position. mesh set 4 and via a further coupling 10 to the web 20 of the second planetary gear set 3. The output 12 takes place via the ring gear 23 of the third planetary gear set 4.
In einer weiteren Anwendung (Fig. 5) der Erfindung ist zwischen der Antriebswelle 11 und der ersten Kupplung 9 em Drehmomentwandler 32 vorgesehen. Die Ausbildung des Planetengetriebes an sich entspricht der Ausbildung gemäß Fig. 1.In a further application (FIG. 5) of the invention, a torque converter 32 is provided between the drive shaft 11 and the first clutch 9. The design of the planetary gear itself corresponds to the design according to FIG. 1.
In einer weiteren Ausbildung (Fig. 6) ist dem Planetensatz gemäß Darstellung m Fig. 3 em Torsionsschwm- gungsdampfer 34 vorgeschaltet und em Anfahren erfolgt über die integrierte Anfahrbremse 8. Die Abtriebswelle 12 ist über das Achsdifferential 35 mit den Antriebsradern 36 und 37 in Verbindung. Den beispielhaften Ubersetzungsreihen gemäß Fig. 7 bis 14 ist gemeinsam, daß der vierte Gang jeweils als direkter Gang mit i = 1,00 ausgebildet ist und daß sich somit für jede Übersetzungsreihe drei Übersetzungen ins Langsame für den ersten bis dritten Gang sowie zwei Übersetzungen ins Schnelle für den fünften und sechsten Gang ergeben. Somit wird insbesondere eine sehr gute Abstufung zwischen dem jeweils ersten und zweiten sowie dem fünften und sechsten Gang einer jeden Übersetzungsreihe ermöglicht.In a further embodiment (FIG. 6), the planetary gear set, as shown in FIG. 3, is preceded by a torsional vibration damper 34 and started by the integrated starting brake 8. The output shaft 12 is connected to the drive wheels 36 and 37 via the axle differential 35 . The exemplary translation series according to FIGS. 7 to 14 has in common that the fourth gear is designed as a direct gear with i = 1.00 and that there are therefore three translations for slow translation for the first to third gear and two translations for fast translation for fifth and sixth gear. This enables a very good gradation between the first and second as well as the fifth and sixth gear of each translation series.
Dem Schaltschema (Fig. 15) ist entnehmbar, daß in den Gängen eins bis vier die zweite Kupplung K2 und in den Gängen vier bis sechs die erste Kupplung Kl geschaltet ist, wobei sich beide im vierten Gang überschneiden. In den Gän- gen eins bis drei ist jeweils eine Bremse B3, B2 bzw. Bl zugeschaltet; in den Gängen fünf und sechs jeweils die Bremsen Bl und B2. Der Rückwärtsgang wird durch Betätigen der Bremsen Bl sowie B3 geschaltet, eine Neutralstellung bei Stillstand ist optional durch Schalten der Bremsen B2 und B3 einstellbar . P The circuit diagram (Fig. 15) shows that the second clutch K2 is engaged in gears one to four and the first clutch K1 in gears four to six, both overlapping in fourth gear. In gears one to three, a brake B3, B2 or Bl is activated; brakes Bl and B2 in gears five and six respectively. Reverse gear is switched by actuating brakes Bl and B3, a neutral position at standstill can be optionally set by switching brakes B2 and B3. P

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe - mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Einsteg-Planetensatz oder mit einem dritten Einsteg- Planetensatz und einem aus dem ersten und dem zweiten Einsteg-Planetensatz zusammengesetzten Planetensatz und - mit drei Bremsen und zwei Kupplungen zum Schalten von sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang sowie mit einer Antriebs- und einer Abtriebswelle, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die folgenden Bauteile ständig miteinander verbunden sind: - die Antriebswelle (11) direkt mit dem Sonnenrad (17) des zweiten Planetensatzes (3) oder mit dem zweiten Sonnenrad (28) des zusammengesetzten Planetensatzes (5) und die Abtriebswelle (12) mit dem Hohlrad (23) des drit- ten Planetensatzes (4) und der Steg (16) des ersten Planetensatzes (2) mit dem Hohlrad (19) des zweiten Planetensatzes (3) und mit dem Sonnenrad (21) des dritten Planetensatzes (4) oder bei zusammengesetztem Planetensatz (5) das Hohl- rad (31) des zusammengesetzten Planetensatzes (5) mit dem Sonnenrad (21) des dritten Planetensatzes (4) und das Hohlrad (15) des ersten Planetensatzes (2) mit dem Steg (20) des zweiten Planetensatzes (3) oder bei zusammengesetztem Planetensatz (5) der erste Steg (30) mit dem zweiten Steg (30) des zusammengesetzten Planetensatzes (5) . 1. Automatically switchable motor vehicle transmission - with a first, a second and a third single-planet planetary gear set or with a third single-planet gear set and a planetary gear set composed of the first and the second single-planet planetary gear set and - with three brakes and two clutches for shifting six Forward gears and a reverse gear as well as with an input and an output shaft, characterized in that the following components are constantly connected to one another: - The input shaft (11) directly with the sun gear (17) of the second planetary gear set (3) or with the second sun gear ( 28) of the assembled planetary gear set (5) and the output shaft (12) with the ring gear (23) of the third planetary gear set (4) and the web (16) of the first planetary gear set (2) with the ring gear (19) of the second planetary gear set ( 3) and with the sun gear (21) of the third planetary gear set (4) or, in the case of a composite planetary gear set (5), the ring gear (31) of the composite plate mesh set (5) with the sun gear (21) of the third planetary gear set (4) and the ring gear (15) of the first planetary gear set (2) with the web (20) of the second planetary gear set (3) or, in the case of a composite planetary gear set (5), the first web (30) with the second web (30) of the composite planetary gear set (5).
2. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Antriebswelle (11) über die erste Kupplung (9) mit dem Steg (24) des dritten Planetensatzes (4) verbindbar ist.2. Automatically switchable motor vehicle transmission according to claim 1, characterized in that the drive shaft (11) can be connected via the first clutch (9) to the web (24) of the third planetary gear set (4).
3. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Steg (24) des dritten Planetensatzes (4) über die zweite Kupplung (10) mit dem Steg (20) des zweiten Plane- tensatzes (3) und dem Hohlrad (15) des ersten Planetensatzes (2) oder daß bei zusammengesetztem Planetensatz (5) der Steg (24) des dritten Planetensatzes (4) über die zweite Kupplung (10) mit dem Steg (30) des zusammengesetzten Planetensatzes (5) verbindbar ist.3. Automatically switchable motor vehicle transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the web (24) of the third planetary gear set (4) via the second clutch (10) with the web (20) of the second planetary gear set (3) and the ring gear (15) of the first planetary gear set (2) or that when the planetary gear set (5) is assembled, the web (24) of the third planetary gear set (4) can be connected to the web (30) of the composite planetary gear set (5) via the second coupling (10).
4. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e , daß das Sonnenrad (13) des ersten Planetensatzes (2) ber die erste Bremse (6) mit dem Gehäuse oder bei zusammengesetztem Planetensatz (5) das erste Sonnenrad (26) des zusammengesetzten Planetensatzes (5) über die erste Bremse (6) mit dem Gehäuse des Getriebes (1) verbindbar ist.4. Automatically switchable motor vehicle transmission according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the sun gear (13) of the first planetary gear set (2) via the first brake (6) with the housing or when the planetary gear set (5) is assembled, the first sun gear (26 ) of the compound planetary gear set (5) can be connected to the housing of the transmission (1) via the first brake (6).
5. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Steg (16) des ersten Planetensatzes (2) und das Hohlrad (19) des zweiten Planetensatzes (3) und das Sonnenrad (21) des dritten Planetensat- zes (4) über die zweite Bremse (7) mit dem Gehäuse oder bei zusammengesetztem Planetensatz (5) das Hohlrad (31) des zusammengesetzten Planetensatzes (5) und das Sonnenrad (21) des dritten Planetensatzes (4) über die zweite Bremse (7) mit dem Gehäuse des Getriebes (1) verbindbar sind.5. Automatically switchable motor vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the web (16) of the first planetary gear set (2) and the ring gear (19) of the second planetary gear set (3) and the sun gear (21) of the third planetary gear set ( 4) via the second brake (7) with the housing or, when the planetary gear set (5) is assembled, the ring gear (31) of the composite planetary gear set (5) and the sun gear (21) of the third planetary gear set (4) can be connected to the housing of the transmission (1) via the second brake (7).
6. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Steg (24) des dritten Planetensatzes (4) über die dritte Bremse (8) mit dem Gehäuse verbindbar ist.6. Automatically switchable motor vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the web (24) of the third planetary gear set (4) can be connected to the housing via the third brake (8).
7. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Kupplung (9) in dem vierten, fünften und sechsten Gang betätigt wird.7. Automatically switchable motor vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first clutch (9) is actuated in the fourth, fifth and sixth gear.
8. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Kupplung (10) m dem ersten, zweiten, dritten und vierten Gang betätigt wird.8. Automatically switchable motor vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the second clutch (10) is actuated in the first, second, third and fourth gear.
9. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Bremse (6) in dem dritten und fünften Gang und dem Rückwärtsgang betätigt wird.9. Automatically switchable motor vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the first brake (6) is actuated in the third and fifth gear and the reverse gear.
10. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Bremse (7) im dem zweiten und sechsten Gang betätigt wird.10. Automatically switchable motor vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the second brake (7) is actuated in the second and sixth gears.
11. Automatisch schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n z e i c h n e t , daß die dritte Bremse (8) in dem ersten Gang und dem Rückwärtsgang betätigt wird. 11. Automatically switchable motor vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the third brake (8) is actuated in the first gear and the reverse gear.
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