WO2008019778A1 - Automatisches schaltgetriebe - Google Patents

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WO2008019778A1
WO2008019778A1 PCT/EP2007/006944 EP2007006944W WO2008019778A1 WO 2008019778 A1 WO2008019778 A1 WO 2008019778A1 EP 2007006944 W EP2007006944 W EP 2007006944W WO 2008019778 A1 WO2008019778 A1 WO 2008019778A1
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WO
WIPO (PCT)
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clutch
gear
automatic transmission
friction
shift
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/006944
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Glassner
Wolfram Hasewend
Original Assignee
Magna Powertrain Ag & Co Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magna Powertrain Ag & Co Kg filed Critical Magna Powertrain Ag & Co Kg
Publication of WO2008019778A1 publication Critical patent/WO2008019778A1/de

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H2061/044Smoothing ratio shift when a freewheel device is disengaged or bridged
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0013Transmissions for multiple ratios specially adapted for rear-wheel-driven vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/006Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising eight forward speeds

Definitions

  • the present invention relates to an automatic transmission with a drive shaft, an output shaft and a gear assembly, wherein the drive shaft is selectively rotatably connected to the output shaft via the gear assembly to transmit torque with different gear ratios between the drive shaft and the output shaft.
  • a plurality of series-connected planetary gear sets with respective friction clutches or brakes are used to represent a plurality of gear stages.
  • the variety of planetary gear sets with the corresponding actuator means a complicated and expensive manual transmission. With a higher number of gears, this results in an even more complex construction of the gearbox.
  • known manual transmissions require a reverse clutch which increases the complexity and cost of the transmission.
  • Another disadvantage of the known manual transmission is that with a gear change a traction interruption is accompanied, whereby an unpleasant driving feel results.
  • the transmission arrangement comprises at least three series-coupled switching assemblies, each of the switching assemblies comprises two friction clutches and one-way clutch, wherein the respective one-way clutch for a Switzerlandkraftunterbrechungsenfin gear stage change is in parallel with one of the friction clutches of the relevant switching arrangement.
  • At least eight forward and two reverse gears are represented by driving the three shift assemblies.
  • the automatic transmission provides a higher number of gears with fewer components than conventional manual transmissions.
  • the transmission arrangement comprises a spur gear and a planet gear, wherein the spur gear corresponds to a coupled stepped planetary gear with housing-mounted planetary carriers and without ring gears.
  • At least one of the shift assemblies comprises a clutch member which functions as a clutch basket of a friction clutch and as a clutch hub of the other friction clutches of the respective shift assembly. Since the functions of two different components are integrated in one component, the switching arrangement comprises fewer parts, whereby the circuit arrangement is more compact and cheaper.
  • exactly two different translations can be represented by means of each of the switching arrangements coupled in series.
  • one of the two translations can be designed as a direct drive with a ratio of one.
  • the automatic transmission of the invention allows a high gear number a direct gear ratio (ratio one).
  • a control device is provided, which is designed to ramp-open a friction clutch of the relevant switching arrangement during a gear stage change and to close the other friction clutch ramp-like only after the beginning of opening of this friction clutch. For a jamming of the gearbox is reliably avoided.
  • a friction clutch is provided as the main clutch, which connects the drive shaft with a crankshaft of an engine.
  • a control device is provided, which is designed to be connected to the main clutch at the beginning of a gearshift. to change the microchip. In this way, the power loss during the switching process is essentially taken over by the main clutch, so that only this must be designed for a corresponding heat capacity.
  • a shift sleeve is provided, which is movable between different switching positions to effect a change of direction of travel.
  • the automatic transmission allows a so-called shuttle mode, with a quick change of direction by the operation of the shift sleeve without changing the state of the friction clutches is possible.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an embodiment of a motor vehicle drive train, which is equipped with an automatic transmission,
  • Fig. 2 is a schematic representation of a first embodiment of an automatic transmission according to the invention
  • Fig. 3 is a sectional view of the automatic transmission
  • Fig. 4 is an enlarged sectional view of a drive side
  • Fig. 5 is an enlarged sectional view of a driven-side part of the automatic transmission
  • Fig. 6 is a shift state table of the automatic transmission
  • FIG. 8 is a second sectional view of the automatic transmission with identification of the power flow for a gear ratio
  • FIG. 9 is a third sectional view of the automatic transmission with marking of the power flow for a Gangstu- fe;
  • FIG. 10 is a fourth sectional view of the automatic transmission with identification of the power flow for different gear stages.
  • 11 is a fifth sectional view of the automatic transmission with identification of the power flow for different gear stages.
  • Fig. 12 is a diagram illustrating various operating parameters during a gear step change according to a shift control according to the invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing the torque curve of an engaging friction clutch, a disengaging friction clutch and an overrunning clutch during a gear stage change of the automatic transmission shows;
  • Fig. 15 is a schematic representation of a third embodiment of an automatic transmission according to the invention pelg.
  • a torque transmission path IO is part of a drive train 20 of the vehicle 1, which comprises an engine 22 (internal combustion engine) and an automatic transmission 24 according to the invention.
  • the motor 22 generates a drive torque which acts on the transmission path 10 via the gearbox 24.
  • the transmission link 10 includes a differential unit 26, a propeller shaft 28 and a pair of axle shafts 30 connected to a respective wheel.
  • the differential unit 26 transmits a drive torque from the propeller shaft 28 to one or both axle shafts 30.
  • a control unit 32 controls the automatic transmission, for example, based on a traveling speed of the vehicle 1 and an engine load or engine torque (MMOTOR).
  • a first speed sensor 40 generates a signal based on the rotational speed of an output shaft of the automatic transmission 24, the detected vehicle speed (VFZG) of the vehicle 1 being based on this signal.
  • a second speed sensor 42 generates a signal based on the rotational speed (NMOTOR) of a crankshaft of the engine 22, and a pressure sensor 44 generates a signal based on an absolute pressure of an intake manifold of the engine 22.
  • the detected engine load is based on the signals of the second speed sensor 42 and the pressure sensor 44.
  • the automatic transmission 24 may also be used in conjunction with a front-wheel drive or an all-wheel drive.
  • the automatic transmission 24 comprises a main clutch 50, which is designed as a friction clutch, a drive shaft 52, an output shaft 54, a housing 56 which includes a gear assembly 58, and an end wall 60 and a plurality of partitions 62, 64, 66, the various components the gear assembly 58 separate or support each other.
  • the main clutch 50 allows an optional connection with an output shaft of the engine 22, not shown.
  • the gear assembly 58 includes here by way of example three series-coupled shift assemblies 7OA, 7OB, 7OC, a spur gear 72, a first intermediate shaft 74, a second intermediate shaft 76 and a planetary gear 78th
  • each of the shift assemblies 7OA, 7OB, 7OC has two friction clutches and a one-way clutch.
  • the switching assemblies 7OA, 7OB, 7OC with corresponding gears form respective binary gears, ie gear stages with only two possible switching states (in addition to a possible idling), these binary gear are connected in series.
  • at least eight forward and two reverse gears can be realized by the interaction of only three shifting arrangements, each with two friction clutches.
  • the main clutch 50 comprises a clutch basket 80, which is non-rotatably connected to an input shaft 82, a clutch hub 84 which is non-rotatably connected to the drive shaft 52, and a first plate set 86 which is non-rotatably connected to the clutch basket 80, and a second Plate set 88 which is rotatably connected to the clutch hub 84.
  • the lamellae of the first and second plate sets 86, 88 engage with each other, wherein the lamellae are pressed against each other for transmitting a torque.
  • the main clutch 50 is preferably hydraulically controlled, wherein the pressing force of the plate sets 86, 88 can be regulated to adjust the transmitted torque.
  • the first shift assembly 7OA is disposed between the end wall 60 and the partition wall 62 and includes a first friction clutch 90, a second friction clutch 92 and a one-way clutch 94.
  • a clutch actuator 96 is rotatably connected to the drive shaft 52 and also functions as a clutch hub of the first friction clutch 90
  • the first friction clutch 90 further includes a clutch basket 100, a first plate set 102 and a second plate set 104.
  • the clutch basket 100 of the first friction clutch 90 is rotatably connected to a first hollow shaft 106 of the spur gear assembly 72.
  • the fins of the first plate set 102 are rotatably connected to the clutch basket 100, and the fins of the second plate set 104 are rotatably connected to the clutch plate 96, wherein the fins of the plate sets 102, 104 interlock.
  • the fins of the plate sets 102, 104 can be pressed against each other to transmit a moment.
  • the second friction clutch 92 of the first shift assembly 7OA includes the clutch actuator 96, a clutch hub 108, a first set of blades 110 and a second plate set 112.
  • the clutch hub 108 of the second friction clutch 92 is rotatably connected to the first intermediate shaft 74.
  • the lamellae of the first set of lamellae 110 are connected in a rotationally fixed manner to the coupling plate 96, and the lamellae of the second set of lamellae are non-rotatably connected to the coupling hub 108, wherein the lamellae of the lamellae sets 110, 112 mesh with one another and can be pressed against one another to transmit a moment.
  • the second friction clutch 92 associated one-way clutch 94 of the first shift assembly 7OA comprises a stator 114, rollers 116 and a support 118, wherein the stator 114 with the clutch plate 96 (corresponding to the clutch basket of the second friction clutch 92) rotatably connected and wherein the support 118 with the clutch hub 108 of the second friction clutch 92 rotatably connected (here: integrally formed) is.
  • the one-way clutch 94 is shown here as a roller type one-way clutch, the one-way clutch 94 may be formed as a sprag clutch, with the rollers 116 replaced by sprags. In one direction of rotation, the nozzle 114 may rotate relative to the support 118. In the opposite direction of rotation of the stator 114 and the support 118 are interlocked with each other via the rollers 116 located therebetween.
  • the spur gear arrangement 72 is arranged between the partitions 62, 64 and comprises the first intermediate shaft 74, the first hollow shaft 106, a second hollow shaft 120, a first intermediate gear 122, a second intermediate gear 124 and a plurality of countershafts 126 and a plurality of reverse gears 128, of which only one in Fig. 2 is shown.
  • three countershafts 126 and three reverse gears 128 are arranged in the same pitch around the first intermediate shaft 74, ie the sectional views according to FIGS. 3 to 5 and 7 to 11 run along two planes which occupy an angle of 120 ° with respect to the central longitudinal axis of the transmission.
  • first intermediate shaft 74 extends through an opening of the partition wall 62 and is rotatably mounted within a recess of the drive shaft 52.
  • the other end of the first intermediate shaft 74 extends through an opening of the partition wall 64 and is rotatably mounted within a recess of the second intermediate shaft 76.
  • the first hollow shaft 106 is rotatably mounted about the first intermediate shaft 74 and includes a spur gear 130 which is rotatably connected to the countershafts 126.
  • the second hollow shaft 120 is rotatably supported about the first intermediate shaft 74 and is rotatably connected to the second switching arrangement 7OB.
  • the first intermediate shaft 74 has an integrally formed spur gear 132 which is rotationally connected to the countershaft 126.
  • the first and second idler gears 122, 124 are rotatably supported about the first idle shaft 74, with the first idle gear 122 rotationally coupled to the countershaft 126 and the second idler gear 124 rotationally connected to the reverse gears 128 that are rotationally connected to the countershaft 126 are coupled.
  • a shift sleeve 134 is disposed between the first and second intermediate gears 122, 124 and is rotatably connected to the second hollow shaft 120. In a forward position (F) provides the shift sleeve 134 for a rotationally fixed connection between the first intermediate gear 122 and the second hollow shaft 120.
  • each of the countershafts 126 is rotatably mounted on openings of the partition walls 62, 64 and includes four spur gears 140, 142, 144, 146, which are integrally formed with the countershaft 126 or non-rotatably connected (eg press fit).
  • the spur gears 140, 142, 144, 146 of the countershafts 126 mesh with respective spur gears.
  • spur gears 144 mesh with the first intermediate gear 122
  • spur gears 146 mesh with the reverse gears 128
  • the spur gears 142 mesh with the spur gear 130 of the first quill 106.
  • the spur gears 140 mesh with the spur gear 132 of the first intermediate shaft 74
  • Spur gear arrangement 72 a spur gear, which ultimately consists of two coupled stepped planetary gears with fixed planet carriers and without ring gears.
  • the second shift assembly 7OB is disposed between the partitions 64, 66 and includes a first friction clutch 150, a second friction clutch 152 and an overrunning clutch 154 associated with the first friction clutch 150.
  • a clutch actuator 156 is rotationally connected to the second intermediate shaft 76 and functions as a clutch hub of FIG
  • the first friction clutch 150 further comprises a clutch cage 158, a first plate set 160 and a second set of plates 162 cooperating therewith.
  • the clutch cage 158 is non-rotatably connected to the second hollow shaft 120 of the spur gear arrangement 72 ,
  • the fins of the first plate set 160 are rotatably connected to the clutch basket 158 and the fins of the second plate set 162 are rotatably connected to the clutch plate 156 (clutch hub).
  • the slats of the plate sets 160, 162 can be pressed against each other to transmit a moment.
  • the second friction clutch 152 of the second shift assembly 7OB includes the clutch actuator 156 (as a clutch basket), a clutch hub 164, a first plate set 166, and a second plate set 168.
  • the clutch hub 164 of the second friction clutch 152 is rotatably connected to the first intermediate shaft 74.
  • the fins of the first plate set 166 are rotatably connected to the clutch plate 156 and the fins of the second plate set 168 are rotatably connected to the clutch hub 164, wherein the fins of the plate sets 166, 168 engage each other and can be pressed against each other to transmit a moment.
  • the one-way clutch 154 of the second shift arrangement 7OB comprises a stator 170, rollers 172 and a support 174, wherein the stator 170 is non-rotatably connected to the clutch cage 158 of the first friction clutch 150 and the support 174 rotatably connected to the clutch actuator 156 (clutch hub of the first friction clutch 150) is connected.
  • the one-way clutch 154 may alternatively be configured, for example, as a sprag clutch. In one direction of rotation, the stator 170 may rotate relative to the support 174. In a direction of rotation directed opposite thereto, the guide wheel 170 and the support 174 are locked together via the rollers 172.
  • the second intermediate shaft 76 is rotatably mounted on the partition 66. In addition, one end of the second intermediate shaft is rotatably mounted in a recess of the output shaft 54.
  • the third shift arrangement 7OC is arranged between the partition wall 66 and the planetary gear set 78 and comprises a first friction clutch 180, a second friction clutch 182 and an overrunning clutch 184 assigned to the first friction clutch 180.
  • a clutch actuator 186 is non-rotatable with a component of the planetary gear set 78 and acts as a clutch hub of the first friction clutch 180 and a clutch basket of the second friction clutch 182.
  • the first friction clutch 180 further comprises a first plate set 188 and a second plate set 190, wherein the fins of the first plate set 188 rotatably are connected to the housing 56.
  • the first friction clutch 180 functions as a brake.
  • the fins of the second plate set 190 are rotatably connected to the clutch plate 186 (as a clutch hub), wherein the fins of the plate sets 188, 190 interlock.
  • the fins of the plate sets 188, 190 are for pressing the clutch plate 156 so pressed against each other that the fins of the second plate set 190 are braked with respect to the housing 56.
  • the second friction clutch 182 of the third shift arrangement 7OC comprises the clutch actuator 186 (as a clutch cage), a clutch hub 192, a first disk set 194 and a second disk set 196.
  • the clutch hub 192 is non-rotatably connected to the second intermediate shaft 76.
  • the lamellae of the first plate set 194 are non-rotatably connected to the clutch plate 186 and the lamellae of the second plate set 196 are rotatably connected to the clutch hub 192, wherein the lamellae for transmitting torque to each other can be pressed.
  • the one-way clutch 184 of the third shift arrangement 7OC comprises a stator 200, rollers 202 and a support 204, wherein the stator 200 is rotatably connected to the housing 56 and the support 204 rotatably connected to said component of the planetary gear 78 and the clutch plate 186 is connected ,
  • the one-way clutch 184 may alternatively be formed, for example, as a sprag clutch. In one direction of rotation, the support 204 may rotate with respect to the stator 200, while in a counter-rotating direction of rotation, the support 204 with respect to the stator 200 is locked.
  • a hub 206 is disposed between the third shift assembly 7OC and the planetary gearset 78 with the hub 206 rotatably mounted about a sleeve 208.
  • the second intermediate shaft 76 extends within the sleeve 208 and is rotatably connected to the sleeve 208.
  • the clutch actuator 186 of the third shift arrangement 7OC is non-rotatably connected to the hub 206, which is non-rotatably connected to said component of the planetary gear set 78.
  • a peripheral surface 210 of the hub 206 forms the support 204 of the overrunning clutch 184.
  • the planetary gearset 78 includes a ring gear 220, a planet carrier 222, planetary gears 224 and a sun gear 226.
  • the sun gear 226 is rotatably connected to the second intermediate shaft 76.
  • the planet carrier 222 is formed integrally with the output shaft 54 and carries the planet gears 224, which roll on the sun gear 226.
  • the axis of the output shaft 54 forms the axis of rotation of the sun gear 226, the ring gear 220 and the planet carrier 222.
  • the planetary gear 78 further includes a parking lock gear 228 which is rotatably connected to the planet carrier 222.
  • a parking pawl 230 selectively engages the teeth of the parking lock gear 228 to lock the output shaft 54 of the manual transmission 24 during a parking mode.
  • FIG. 6 shows a switching state table which exemplifies the actuation of the friction clutches of the shift arrangements 7OA, 7OB, 7OC and the position of the shift sleeve 134 for different gear steps.
  • the friction clutches 90, 150, 180 are actuated and the shift sleeve 134 is in the forward position, wherein the power flow via the drive shaft 52, the first friction clutch 90, the first hollow shaft 106, the spur gear 130, the spur gears 142, the countershafts 126, the spur gears 144, the first intermediate gear 122, the second hollow shaft 120, the friction clutch 150, the second intermediate shaft 76 and the planetary gear set 78 extends (partially dotted line in Fig. 7).
  • a bridging of the first intermediate shaft 74 results.
  • third gear (3rd) the friction clutches 90, 152, 180 are actuated and the shift sleeve 134 is in the forward, neutral or reverse position.
  • the power flow is effected by the drive shaft 52, the first friction clutch 90, the first hollow shaft 106, the spur gear 130, the spur gears 142, the countershafts 126, the spur gears 140, the spur gears 132, the first intermediate shaft 74, the friction clutch 152, the second intermediate shaft 76 and the planetary gear 78 (solid line in Fig. 9).
  • the friction clutches 92, 150, 182 are actuated and the shift sleeve 134 is in the forward position.
  • the power flow is effected by the drive shaft 52, the second friction clutch 92, the first intermediate shaft 74, the spur gear 132, the spur gears 140, the countershafts 126, the spur gears 144, the first idler 122, the second quill 120, the friction clutch 150, the second Intermediate shaft 76 and the planetary gear 78 (solid line in Fig. 10).
  • the planetary gear set 78 runs as a block and provides no torque or speed ratio, i. the second intermediate shaft 76 drives the output shaft 54 directly.
  • fifth gear the friction clutches 90, 150, 182 are actuated and the shift sleeve 134 is in the forward position.
  • the power flow is effected by the drive shaft 52, the first friction clutch 90, the first hollow shaft 106, the spur gear 130, the spur gears 142, the countershafts 126, the spur gears 144, the first idler 122, the second hollow shaft 120, the friction clutch 150, the second Intermediate shaft 76 and the tarpaulin tenradsatz 78 (partially dotted line in Fig. 10).
  • the friction clutches 92, 152, 182 are actuated and the shift sleeve 134 is in the forward, neutral or reverse position.
  • the power flow is performed by the drive shaft 52, the second friction clutch 90, the first intermediate shaft 74, the friction clutch 152, the second intermediate shaft 76 and the planetary gear 78 (solid line in Fig. 11). Since the ring gear 220 of the planetary 78 is rotatably connected to the second intermediate shaft 76, drives the second intermediate shaft 76, the output shaft 54 via the planetary gear 78 directly.
  • This gear stage thus forms a direct drive of the gearbox 24, i. In none of the switching arrangements is now a gear ratio.
  • the friction clutches 90, 152, 182 are actuated and the shift sleeve 134 is in the forward, neutral or reverse position.
  • the power flow takes place through the drive shaft 52, the friction clutch 90, the first hollow shaft 106, the spur gear 130, the spur gears 142, the countershafts 126, the spur gears 140, the spur gears 132, the first intermediate shaft 74, the friction clutch 152, the second Intermediate shaft 76 and the planetary gear 78 (partially dotted line in Fig. 11).
  • the friction clutch 152 In the neutral gear, the friction clutch 152 is not actuated.
  • the friction clutches 90, 92, 150, 180, 182 may be selectively actuated or not actuated, and the shift sleeve is in the neutral position (N).
  • the friction clutch 152 In the neutral gear stage with the so-called "hillhold" function, the friction clutch 152 is not actuated, the friction clutches 180, 182 are actuated, and the friction clutches 90, 92, 150 can optionally be actuated. be operated or not operated.
  • the gearshift sleeve is in the neutral position (N).
  • the planetary gear set 78 is locked with respect to the housing 56, whereby the output shaft 54 is blocked.
  • a first reverse or so-called “off-road” reverse gear (ORR) the friction clutches 92, 150, 180 are actuated and the shift sleeve 134 is in the reverse position (R).
  • the power flow is through the drive shaft 52, the friction clutch 92, the first intermediate shaft 74, the spur gear 132, the spur gears 140, the countershafts 126, the spur gears 146, the reverse gears 128, the second idler 124, the second hollow shaft 120, the friction clutch 150th , the second intermediate shaft 76 and the planetary gear set 78 (partially dotted line in Fig. 7).
  • a second reverse gear (RG)
  • the friction clutches 90, 150, 180 are actuated and the shift sleeve 134 is in the reverse position (R).
  • the power flow is effected by the drive shaft 52, the friction clutch 90, the first hollow shaft 106, the spur gear 130, the spur gears 142, the countershafts 126, the spur gears 146, the remindwartsgangzier 128, the second intermediate gear 124, the second hollow shaft 120, the friction clutch 150th , the second intermediate shaft 76 and the planetary gear set 78 (partially dotted line in Fig. 7).
  • a bridging of the first intermediate shaft 74 results.
  • an advantageous group circuit can take place in the case of the manual transmission 24 shown.
  • the manual transmission 24 allows a so-called shuttle mode, with a quick change of the direction of travel by the operation of the shift sleeve 134 is possible.
  • FIG. 12 the engine torque MMOTOR, the engine speed NMOTOR, the disengaging friction clutch capacity KAK (dotted line), the torque MAK (solid line) actually transmitted by the disengaging friction clutch, the engaging friction clutch (dotted line) and the clutch engagement torque KEK are shown in FIG shown by the engaging friction clutch actually transmitted torque MEK (solid line).
  • the preparation phase begins with the output of a gear change signal.
  • the engine torque (MMOTOR) is slightly reduced.
  • the disengaging friction clutch is opened in ramp fashion on the basis of a corresponding control signal of the control device (control unit 32 according to FIG. 1).
  • the one-way clutch associated with the disengaging friction clutch engages, so that, despite the decreasing capacity KAK of the disengaging friction clutch (dotted line)
  • Motor torque MMOTOR is still transmitted (solid line MAK), namely on the one-way clutch.
  • the torque transmitting phase is initiated by ramping the engaging friction clutch.
  • the engaging friction clutch gradually takes over the entire engine torque MMOTOR, SO that the release clutch associated with the overrunning clutch is finally completely relieved (end of the torque transmission phase). It should be noted that the start of the opening of the disengaging friction clutch and the beginning of the closing of the engaging friction clutch are spaced in time, so that jamming of the gearbox is reliably avoided. In particular, it can be provided that the engaging friction clutch is only then closed ramp-like, when the disengaging friction clutch is just fully open (KAK is zero, see Fig. 12), or even after this time.
  • the associated one-way clutch engages already at the beginning of the opening of the disengaging friction clutch and thus takes over the previously transmitted from the disengaging friction clutch torque, despite the time staggered driving the two friction clutches unwanted drop in torque actually transmitted is substantially avoided.
  • the respective overrunning clutch ensures a gear breaker-free transition stage change.
  • the engine speed NMOTOR is reduced from the first speed (NI.GANG) to the second speed (N2.GANG).
  • the power loss during the switching process is essentially taken over by the main clutch, so that only this must be designed for a corresponding heat capacity.
  • the main clutch is controlled so that the main clutch is in a micro-slip at the beginning of a gear stage change. This is detected or adjusted by the input-side and output-side speed sensors 42 and 40, respectively. Starting from the micro-slip is automatically set thereby according to or by ⁇ closing the respective second friction clutch (on-coming friction clutch), a stronger slip at the master clutch, ie, the main clutch slips now by, so that at this time a speed adjustment is possible.
  • the friction clutches can be operated quickly accordingly.
  • Each of the manual transmissions 24', 24" comprises the three series-connected shift assemblies 7OA, 7OB, 7OC.
  • the friction clutches 90, 92; 150, 152 of the shift assemblies 7OA, 7OB of the gearbox 24 'of FIG. 14 have a sequential structure, wherein the supports of the freewheel clutches 94, 154 fixed to the clutch hubs of the friction clutches 90, 92; 150, 152 are connected.
  • the switching arrangement 7OB of the gearbox 24 ' is arranged between the gearshift arrangement 7OA and the gearshift sleeve 134.
  • the manual transmission 24 "of Fig. 15 is particularly suitable for front-wheel drive, wherein the transmission may be arranged transversely to the longitudinal direction of the vehicle, in particular, the output shaft 54 'is rotationally connected to a differential unit 250 via a gear 252.
  • the first intermediate hollow shaft 254 is rotatably connected to the planetary carrier 22 of the planetary gear set 78 via a pair of gears 256, 258.
  • the shift sleeve 134 ' connects a first intermediate hollow shaft 254 to the output shaft 54' second intermediate hollow shaft 260 rotatably connected to the output shaft 54 '.
  • the second intermediate hollow shaft 260 is connected to the countershaft 126' rotationally effective via the spur gears 128 ', 146.

Abstract

Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24'') mit einer Antriebswelle (52), einer Abtriebswelle (54) und einer Getriebeanordnung (58), wobei die Antriebswelle mit der Abtriebswelle über die Getriebeanordnung wahlweise drehwirksam verbunden ist, um mit verschiedenen Gangstufen ein Drehmoment zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle zu übertragen. Die Getriebeanordnung umfasst zumindest drei in Serie gekoppelte Schaltanordnungen (70A, 70B, 70C). Jede der Schaltanordnungen umfasst zwei Reibkupplungen (90,92; 150, 152; 180, 182) und eine Freilaufkupplung (94,154,184), wobei die Freilaufkupplung für einen Zugkraftunterbrechungsfreien Gangstufenwechsel in Parallelschaltung mit einer der Reibkupplungen der betreffenden Schaltanordnung steht.

Description

Automatisches Schaltgetriebe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Schaltgetriebe mit einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle und einer Getriebeanordnung, wobei die Antriebswelle mit der Abtriebswelle über die Getriebeanordnung wahlweise drehwirksam verbunden ist, um mit verschiedenen Gangstufen ein Drehmoment zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle zu übertragen.
Ein automatisches Schaltgetriebe der genannten Art ist aus der EP 1 411 269 A2 bekannt. Nachteile der bekannten Schaltgetriebe liegen zum einen in der geringen Gangstufenzahl bezogen auf den Komplexitätsgrad, zum anderen in dem unerwünschten Aufwand bei Aktuatorik und Steuerung. Bei einigen bekannten Schaltgetrieben wird bei hoher Stufenzahl eine direkte Gangstufe (Übersetzung Eins) nicht erreicht.
Typischerweise wird in einem automatischen Schaltgetriebe eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Planetenradsätzen mit entsprechenden Reibkupplungen bzw. Bremsen verwendet, um eine Vielzahl von Gangstufen darzustellen. Die Vielzahl von Planetenradsätzen mit der entsprechenden Aktuatorik bedeutet ein kompliziertes und teures Schaltgetriebe. Mit hö- herer Gangstufenzahl ergibt sich ein noch aufwendigerer Aufbau des Schaltgetriebes. Zudem benötigen bekannte Schaltgetriebe eine Rückwärtsgangkupplung, welche die Komplexität und die Kosten des Getriebes erhöht. Ein weiterer Nachteil der bekannten Schaltgetriebe besteht darin, dass mit einem Gangwechsel eine Zugkraftunterbrechung einhergeht, wodurch ein unangenehmes Fahrgefühl resultiert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaltgetriebe in einer Modulbauweise mit hoher Gestaltungsfreiheit, mit einer einfachen und robusten Steuerung und mit einem kompakten Aufbau bei hoher Gangstufenzahl vorzusehen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein automatisches Schaltgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, und insbesondere dadurch, dass die Getriebeanordnung zumindest drei in Serie gekoppelte Schaltanordnungen umfasst, wobei jede der Schaltanordnungen zwei Reibkupplungen und eine Freilaufkupplung umfasst, wobei die jeweilige Freilaufkupplung für einen Zugkraftunterbrechungsfreien Gangstufenwechsel in Parallel- Schaltung mit einer der Reibkupplungen der betreffenden Schaltanordnung steht.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen beschrieben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind durch Ansteuerung der drei Schaltanordnungen zumindest acht Vorwärts- und zwei Rückwärtsgänge darstellbar. Somit liefert das automatische Schaltgetriebe eine höhere Gangstufenzahl mit weniger Komponenten als her- kömmliche Schaltgetriebe.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Getriebeanordnung ein Stirnradgetriebe und ein Planetenge triebe, wobei das Stirnradgetriebe einem gekoppelten Stufenplanetengetriebe mit gehäusefesten Planetenträgern und ohne Hohlräder entspricht. Hierdurch ist die Getrie- beanordnung einfacher und kompakter als bei herkömmlichen Schaltgetrieben.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst zumindest eine der Schaltanordnungen ein Kupplungsteil, das als ein Kupplungskorb der einen Reibkupplung und als eine Kupplungsnabe der anderen Reibkupplungen der betreffenden Schaltanordnung fungiert. Da die Funktionen von zwei verschiedenen Komponenten in einer Komponente integriert sind, umfasst die Schaltanordnung weniger Teile, wodurch die Schaltanord- nung kompakter und billiger ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mittels jeder der in Serie gekoppelten Schaltanordnungen genau zwei unterschiedliche Übersetzungen darstellbar. Zudem kann für jede Schaltanordnung eine der beiden Übersetzungen als ein direkter Durchtrieb mit Übersetzung Eins ausgebildet sein. Somit ermöglicht das automatische Schaltgetriebe der Erfindung bei hoher Stufenzahl eine direkte Gangstufe (Übersetzung Eins).
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, bei einem Gangstufenwechsel die eine Reibkupplung der betreffenden Schaltanordnung rampenartig zu öffnen und erst nach Beginn des Öffnens dieser Reibkupplung die andere Reibkupplung rampenartig zu schließen. Damit wird ein Verklemmen des Schaltgetriebes sicher vermieden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Reibkupplung als Hauptkupplung vorgesehen, die die Antriebswelle mit einer Kurbelwelle eines Motors verbindet. Zudem ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, an der Hauptkupplung zu Beginn eines Gangstu- fenwechsels einen Mikroschlupf einzustellen. Auf diese Weise wird die Verlustleistung beim Schaltvorgang im Wesentlichen von der Hauptkupplung übernommen, so dass nur diese für eine entsprechende Wärmekapazität ausgelegt sein muss.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Schaltmuffe vorgesehen, die zwischen verschiedenen Schaltstellungen verfahrbar ist, um einen Wechsel der Fahrtrichtung zu bewirken. Somit ermöglicht das automatische Schaltgetriebe einen so genannten Shuttle Mode, wobei ein schneller Wechsel der Fahrtrichtung durch die Betätigung der Schaltmuffe ohne Änderung des Zustande der Reibkupplungen möglich ist.
Die Erfindung wird im Folgenden lediglich beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs, der mit einem automatischen Schaltgetriebe ausgerüstet ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines automatischen Schaltgetriebes nach der Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des automatischen Schaltgetriebes;
Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines antriebsseitigen
Teils des automatischen Schaltgetriebes;
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines abtriebsseitigen Teils des automatischen Schaltgetriebes; Fig. 6 eine Schaltzustandstabelle des automatischen Schaltgetriebes;
Fig. 7 eine erste Schnittdarstellung des automatischen Schaltgetriebes mit Kennzeichnung des Kraftflusses für verschiedene Gangstufen;
Fig. 8 eine zweite Schnittdarstellung des automatischen Schaltge- triebes mit Kennzeichnung des Kraftflusses für eine Gangstufe;
Fig. 9 eine dritte Schnittdarstellung des automatischen Schaltgetriebes mit Kennzeichnung des Kraftflusses für eine Gangstu- fe;
Fig. 10 eine vierte Schnittdarstellung des automatischen Schaltgetriebes mit Kennzeichnung des Kraftflusses für verschiedene Gangstufen;
Fig. 11 eine fünfte Schnittdarstellung des automatischen Schaltgetriebes mit Kennzeichnung des Kraftflusses für verschiedene Gangstufen;
Fig. 12 ein Diagramm, das verschiedene Betriebsparameter während eines Gangstufenwechsels gemäß einer Schaltsteuerung nach der Erfindung darstellt;
Fig. 13 ein Diagramm, das den Drehmomentverlauf einer einrücken- den Reibkupplung, einer ausrückenden Reibkupplung und einer Freilaufkupplung während eines Gangstufenwechsels des automatischen Schaltgetriebes zeigt;
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbei- spiels eines automatischen Schaltgetriebes nach der Erfindung; und
Fig. 15 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines automatischen Schaltgetriebes nach der Erfin- düng.
In Fig. 1 ist ein Beispiel eines Fahrzeuges 1 dargestellt. Eine Momenten- übertragungsstrecke IO ist Teil eines Antriebsstrangs 20 des Fahrzeuges 1 , welcher einen Motor 22 (Verbrennungskraftmaschine) und ein automa- tische Schaltgetriebe 24 gemäß der Erfindung umfasst. Der Motor 22 erzeugt ein Antriebsdrehmoment, das über das Schaltgetriebe 24 auf die Übertragungsstrecke 10 wirkt. Die Übertragungsstrecke 10 umfasst eine Differentialeinheit 26, eine Kardanwelle 28 und ein Paar Achswellen 30, die mit einem jeweiligen Rad verbunden sind. Die Differentialeinheit 26 überträgt ein Antriebsmoment von der Kardanwelle 28 zu einer oder beiden Achswellen 30.
Eine Steuereinheit 32 steuert das automatische Schaltgetriebe beispielsweise auf Grundlage einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 sowie einer Motorlast oder eines Motordrehmoments (MMOTOR). Ein erster Drehzahlsensor 40 erzeugt ein Signal auf Grundlage der Drehzahl einer Abtriebswelle des automatischen Schaltgetriebes 24, wobei die detektierte Fahrgeschwindigkeit (VFZG) des Fahrzeuges 1 auf diesem Signal basiert. Ein zweiter Drehzahlsensor 42 erzeugt ein Signal auf Grundlage der Dreh- zahl (NMOTOR) einer Kurbelwelle des Motors 22, und ein Drucksensor 44 erzeugt ein Signal auf Grundlage eines absoluten Druckes eines Ansaugkrümmers des Motors 22. Die detektierte Motorlast basiert auf den Signalen des zweiten Drehzahlsensors 42 und des Drucksensors 44.
Obwohl beispielhaft ein Fahrzeug mit einem Hinterradantrieb beschrieben ist, kann das automatische Schaltgetriebe 24 auch im Zusammenhang mit einem Vorderradantrieb oder einem Allradantrieb verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 5 werden nachfolgend die Komponenten einer bevorzugten Ausführungform des automatischen Schaltgetriebes 24 näher erläutert. Das automatische Schaltgetriebe 24 umfasst eine Hauptkupplung 50, die als eine Reibkupplung ausgebildet ist, eine Antriebswelle 52, eine Abtriebswelle 54, ein Gehäuse 56, das eine Getriebeanordnung 58 enthält, sowie eine Stirnwand 60 und mehrere Trennwände 62, 64, 66, die verschiedene Komponenten der Getriebeanordnung 58 voneinander trennen oder abstützen. Die Hauptkupplung 50 ermöglicht eine wahlweise Verbindung mit einer nicht gezeigten Abtriebswelle des Motors 22. Die Getriebeanordnung 58 umfasst hier beispielhaft drei in Serie gekoppelte Schaltanordnungen 7OA, 7OB, 7OC, eine Stirnradanordnung 72, eine erste Zwischenwelle 74, eine zweite Zwischenwelle 76 und einen Planetenradsatz 78. Wie nachfolgend noch erläutert wird, weist jede der Schaltanordnungen 7OA, 7OB, 7OC zwei Reibkupplungen und eine Freilaufkupplung auf. Die Schaltanordnungen 7OA, 7OB, 7OC mit entsprechenden Zahnrädern bilden jeweilige Binärgetriebe, also Getriebestufen mit lediglich zwei möglichen Schaltzuständen (zusätzlich zu einem möglichen Leerlauf), wobei diese Binärgetriebe in Serie geschaltet sind. Gemäß der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform des automatischen Schaltgetriebes 24 können zumindest acht Vorwärts- und zwei Rückwärtsgänge durch Zusammenwirken von nur drei Schaltanordnungen mit jeweils zwei Reib- kupplungen verwirklicht werden. Die Hauptkupplung 50 umfasst einen Kupplungskorb 80, der drehfest mit einer Eingangswelle 82 verbunden ist, eine Kupplungsnabe 84, die drehfest mit der Antriebswelle 52 verbunden ist, sowie einen ersten Lamellen- satz 86, der drehfest mit dem Kupplungskorb 80 verbunden ist, und einen zweiten Lamellensatz 88, der drehfest mit der Kupplungsnabe 84 verbunden ist. Die Lamellen der ersten und zweiten Lamellensätze 86, 88 greifen ineinander, wobei die Lamellen zur Übertragung eines Drehmoments aneinander anpressbar sind. Die Hauptkupplung 50 ist vorzugsweise hyd- raulisch gesteuert, wobei die Anpresskraft der Lamellensätze 86, 88 reguliert werden kann, um das übertragene Drehmoment einzustellen.
Die erste Schaltanordnung 7OA ist zwischen der Stirnwand 60 und der Trennwand 62 angeordnet und umfasst eine erste Reibkupplung 90, eine zweite Reibkupplung 92 und eine Freilaufkupplung 94. Ein Kupplungsteller 96 ist drehfest mit der Antriebswelle 52 verbunden und fungiert zugleich als eine Kupplungsnabe der ersten Reibkupplung 90 sowie als ein Kupplungskorb der zweiten Reibkupplung 92. Die erste Reibkupplung 90 umfasst ferner einen Kupplungskorb 100, einen ersten Lamellensatz 102 und einen zweiten Lamellensatz 104. Der Kupplungskorb 100 der ersten Reibkupplung 90 ist drehfest mit einer ersten Hohlwelle 106 der Stirnradanordnung 72 verbunden. Die Lamellen des ersten Lamellensatzes 102 sind drehfest mit dem Kupplungskorb 100 verbunden, und die Lamellen des zweiten Lamellensatzes 104 sind drehfest mit dem Kupplungsteller 96 verbunden, wobei die Lamellen der Lamellensätze 102, 104 ineinander greifen. Die Lamellen der Lamellensätze 102, 104 sind zur Übertragung eines Moments aneinander anpressbar.
Die zweite Reibkupplung 92 der ersten Schaltanordnung 7OA umfasst den Kupplungsteller 96, eine Kupplungsnabe 108, einen ersten Lamellensatz 110 und einen zweiten Lamellensatz 112. Die Kupplungsnabe 108 der zweiten Reibkupplung 92 ist drehfest mit der ersten Zwischenwelle 74 verbunden. Die Lamellen des ersten Lamellensatzes 110 sind drehfest mit dem Kupplungsteller 96 verbunden, und die Lamellen des zweiten Lamel- lensatzes sind drehfest mit der Kupplungsnabe 108 verbunden, wobei die Lamellen der Lamellensätze 110, 112 ineinander greifen und zur Übertragung eines Moments aneinander anpressbar sind.
Die der zweiten Reibkupplung 92 zugeordnete Freilaufkupplung 94 der ersten Schaltanordnung 7OA umfasst ein Leitrad 114, Rollen 116 und eine Abstützung 118, wobei das Leitrad 114 mit dem Kupplungsteller 96 (entsprechend dem Kupplungskorb der zweiten Reibkupplung 92) drehfest verbunden ist und wobei die Abstützung 118 mit der Kupplungsnabe 108 der zweiten Reibkupplung 92 drehfest verbunden (hier: integral ausgebil- det) ist. Obwohl die Freilaufkupplung 94 hier beispielhaft als eine Rollenfreilaufkupplung dargestellt ist, kann die Freilaufkupplung 94 beispielsweise auch als eine Klemmkörperfreilaufkupplung ausgebildet sein, wobei die Rollen 116 durch Klemmkörper ersetzt sind. In einer Drehrichtung kann sich das Leitrad 114 relativ zu der Abstützung 118 drehen. In der hierzu entgegen gesetzten Drehrichtung sind das Leitrad 114 und die Abstützung 118 über die dazwischen gelegenen Rollen 116 miteinander verblockt.
Die Stirnradanordnung 72 ist zwischen den Trennwänden 62, 64 ange- ordnet und umfasst die erste Zwischenwelle 74, die erste Hohlwelle 106, eine zweite Hohlwelle 120, ein erstes Zwischenrad 122, ein zweites Zwischenrad 124 und mehrere Vorgelegewellen 126 sowie mehrere Rückwärtsgangräder 128, von denen nur eines in Fig. 2 dargestellt ist. Vorzugsweise sind drei Vorgelegewellen 126 und drei Rückwärtsgangräder 128 in gleicher Teilung um die erste Zwischenwelle 74 angeordnet, d.h. die Schnittdarstellungen gemäß Fig. 3 bis 5 und 7 bis 11 verlaufen entlang zweier Ebenen, die bezüglich der zentralen Längsachse des Getriebes einen Winkel von 120° zueinander einnehmen. Ein Ende der ersten Zwischenwelle 74 erstreckt sich durch eine Öffnung der Trennwand 62 und ist innerhalb einer Ausnehmung der Antriebswelle 52 drehbar gelagert. Das andere Ende der ersten Zwischenwelle 74 erstreckt sich durch eine Öffnung der Trennwand 64 und ist innerhalb einer Ausnehmung der zweiten Zwischenwelle 76 drehbar gelagert. Die erste Hohlwelle 106 ist drehbar um die erste Zwischenwelle 74 gelagert und umfasst ein Stirnrad 130, das drehwirksam mit den Vorgelegewellen 126 verbunden ist. Die zweite Hohlwelle 120 ist drehbar um die erste Zwischenwelle 74 gelagert und ist drehfest mit der zweiten Schaltanordnung 7OB verbunden.
Die erste Zwischenwelle 74 weist ein integral geformtes Stirnrad 132 auf, das drehwirksam mit der Vorgelegewelle 126 verbunden ist. Die ersten und zweiten Zwischenräder 122, 124 sind drehbar um die erste Zwischenwelle 74 gelagert, wobei das erste Zwischenrad 122 drehwirksam mit der Vorgelegewelle 126 gekoppelt ist und das zweite Zwischenrad 124 drehwirksam mit den Rückwärtsgangrädern 128 verbunden ist, die dreh- wirksam mit der Vorgelegewelle 126 gekoppelt sind. Eine Schaltmuffe 134 ist zwischen den ersten und zweiten Zwischenrädern 122, 124 angeordnet und ist drehfest mit der zweiten Hohlwelle 120 verbunden. In einer Vorwärtsstellung (F) sorgt die Schaltmuffe 134 für eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Zwischenrad 122 und der zweiten Hohlwelle 120. In einer Rückwärtsstellung (R) bewirkt die Schaltmuffe 134 eine drehfeste Verbindung des zweiten Zwischenrades 124 mit der zweiten Hohlwelle 120. In einer Neutralstellung (N) ist keines der Zwischenräder 122, 124 drehfest mit der zweiten Hohlwelle 120 verbunden. Jede der Vorgelegewellen 126 ist an Öffnungen der Trennwände 62, 64 drehbar gelagert und umfasst vier Stirnräder 140, 142, 144, 146, die mit der Vorgelegewelle 126 integral gebildet oder drehfest verbunden sind (z.B. Presssitz). Die Stirnräder 140, 142, 144, 146 der Vorgelegewellen 126 kämmen mit jeweiligen Stirnrädern. Insbesondere kämmen die Stirnräder 144 mit dem ersten Zwischenrad 122, und die Stirnräder 146 kämmen mit den Rückwärtsgangrädern 128. Die Stirnräder 142 kämmen mit dem Stirnrad 130 der ersten Hohlwelle 106. Die Stirnräder 140 kämmen mit dem Stirnrad 132 der ersten Zwischenwelle 74. Somit bildet die Stirnrad- anordnung 72 ein Stirnradgetriebe, das letztlich aus zwei gekoppelten Stufenplanetengetrieben mit feststehenden Planetenträgern und ohne Hohlräder besteht.
Die zweite Schaltanordnung 7OB ist zwischen den Trennwänden 64, 66 angeordnet und ύmfasst eine erste Reibkupplung 150, eine zweite Reibkupplung 152 und eine der ersten Reibkupplung 150 zugeordnete Freilaufkupplung 154. Ein Kupplungsteller 156 ist drehfest mit der zweiten Zwischenwelle 76 verbunden und fungiert als eine Kupplungsnabe der ersten Reibkupplung 150 sowie als ein Kupplungskorb der zweiten Reib- kupplung 152. Die erste Reibkupplung 150 umfasst ferner einen Kupplungskorb 158, einen ersten Lamellensatz 160 und einen hiermit zusammenwirkenden zweiten Lamellensatz 162. Der Kupplungskorb 158 ist drehfest mit der zweiten Hohlwelle 120 der Stirnradanordnung 72 verbunden. Die Lamellen des ersten Lamellensatzes 160 sind drehfest mit dem Kupplungskorb 158 verbunden und die Lamellen des zweiten Lamellensatzes 162 sind drehfest mit dem Kupplungsteller 156 (Kupplungsnabe) verbunden. Die Lamellen der Lamellensätze 160, 162 sind zur Übertragung eines Moments aneinander anpressbar. Die zweite Reibkupplung 152 der zweiten Schaltanordnung 7OB umfasst den Kupplungsteller 156 (als Kupplungskorb), eine Kupplungsnabe 164, einen ersten Lamellensatz 166 und einen zweiten Lamellensatz 168. Die Kupplungsnabe 164 der zweiten Reibkupplung 152 ist drehfest mit der ersten Zwischenwelle 74 verbunden. Die Lamellen des ersten Lamellensatzes 166 sind drehfest mit dem Kupplungsteller 156 verbunden und die Lamellen des zweiten Lamellensatzes 168 sind drehfest mit der Kupplungsnabe 164 verbunden, wobei die Lamellen der Lamellensätze 166, 168 ineinander greifen und zur Übertragung eines Moments aneinander anpressbar sind.
Die Freilaufkupplung 154 der zweiten Schaltanordnung 7OB umfasst ein Leitrad 170, Rollen 172 und eine Abstützung 174, wobei das Leitrad 170 drehfest mit dem Kupplungskorb 158 der ersten Reibkupplung 150 ver- bunden ist und die Abstützung 174 drehfest mit dem Kupplungsteller 156 (Kupplungsnabe der ersten Reibkupplung 150) verbunden ist. Die Freilaufkupplung 154 kann alternativ beispielsweise als eine Klemmkörperfreilaufkupplung ausgebildet sein. In einer Drehrichtung kann sich das Leitrad 170 gegenüber der Abstützung 174 drehen. In einer hierzu entge- gen gerichteten Drehrichtung sind das Leitrad 170 und die Abstützung 174 über die Rollen 172 miteinander verblockt.
Die zweite Zwischenwelle 76 ist an der Trennwand 66 drehbar gelagert. Zudem ist ein Ende der zweiten Zwischenwelle in einer Ausnehmung der Abtriebwelle 54 drehbar gelagert.
Die dritte Schaltanordnung 7OC ist zwischen der Trennwand 66 und dem Planetenradsatz 78 angeordnet und umfasst eine erste Reibkupplung 180, eine zweite Reibkupplung 182 und eine der ersten Reibkupplung 180 zu- geordnete Freilaufkupplung 184. Ein Kupplungsteller 186 ist drehfest mit einer Komponente des Planetenradsatzes 78 verbunden und fungiert als eine Kupplungsnabe der ersten Reibkupplung 180 sowie als ein Kupplungskorb der zweiten Reibkupplung 182. Die erste Reibkupplung 180 umfasst ferner einen ersten Lamellensatz 188 und einen zweiten Lamel- lensatz 190, wobei die Lamellen des ersten Lamellensatzes 188 drehfest mit dem Gehäuse 56 verbunden sind. Somit fungiert die erste Reibkupplung 180 als eine Bremse. Die Lamellen des zweiten Lamellensatzes 190 sind drehfest mit dem Kupplungsteller 186 (als Kupplungsnabe) verbunden, wobei die Lamellen der Lamellensätze 188, 190 ineinander greifen. Die Lamellen der Lamellensätze 188, 190 sind zum Bremsen des Kupplungstellers 156 so aneinander anpressbar, dass die Lamellen des zweiten Lamellensatzes 190 bezüglich des Gehäuses 56 gebremst werden.
Die zweite Reibkupplung 182 der dritten Schaltanordnung 7OC umfasst den Kupplungsteller 186 (als Kupplungskorb), eine Kupplungsnabe 192, einen ersten Lamellensatz 194 und einen zweiten Lamellensatz 196. Die Kupplungsnabe 192 ist drehfest mit der zweiten Zwischenwelle 76 verbunden. Die Lamellen des ersten Lamellensatzes 194 sind drehfest mit dem Kupplungsteller 186 verbunden und die Lamellen des zweiten Lamel- lensatzes 196 sind drehfest mit der Kupplungsnabe 192 verbunden, wobei die Lamellen zur Übertragung eines Moments aneinander anpressbar sind.
Die Freilaufkupplung 184 der dritten Schaltanordnung 7OC umfasst ein Leitrad 200, Rollen 202 und eine Abstützung 204, wobei das Leitrad 200 drehfest mit dem Gehäuse 56 verbunden ist und die Abstützung 204 drehfest mit der genannten Komponente des Planetenradsatzes 78 bzw. mit dem Kupplungsteller 186 verbunden ist. Auch die Freilaufkupplung 184 kann alternativ beispielsweise als eine Klemmkörperfreilaufkupplung ausgebildet sein. In einer Drehrichtung kann sich die Abstützung 204 bezüglich des Leitrades 200 drehen, während in einer hierzu entgegen gerichteten Drehrichtung die Abstützung 204 bezüglich des Leitrads 200 gesperrt ist.
Eine Nabe 206 ist zwischen der dritten Schaltanordnung 7OC und dem Planetenradsatz 78 angeordnet, wobei die Nabe 206 um eine Hülse 208 drehbar gelagert ist. Die zweite Zwischenwelle 76 erstreckt sich innerhalb der Hülse 208 und ist mit der Hülse 208 drehfest verbunden. Der Kupplungsteller 186 der dritten Schaltanordnung 7OC ist drehfest mit der Nabe 206 verbunden, welche drehfest mit der genannten Komponente des Planetenradsatzes 78 verbunden ist. Eine Umfangsfläche 210 der Nabe 206 bildet die Abstützung 204 der Freilaufkupplung 184.
Der Planetenradsatz 78 umfasst ein Hohlrad 220, einen Planetenträger 222, Planetenräder 224 und ein Sonnenrad 226. Das Sonnenrad 226 ist drehfest mit der zweiten Zwischenwelle 76 verbunden. Der Planetenträger 222 ist integral mit der Abtriebswelle 54 gebildet und trägt die Planetenräder 224, die sich am Sonnenrad 226 abwälzen. Die Achse der Abtriebswelle 54 bildet die Drehachse des Sonnenrads 226, des Hohlrads 220 und des Planetenträgers 222. Der Planetenradsatz 78 umfasst ferner ein Parksperrenrad 228, das drehfest mit dem Planetenträger 222 verbunden ist. Eine Parksperrenklinke 230 greift wahlweise in die Zähne des Parksperrenrades 228 ein, um die Abtriebswelle 54 des Schaltgetriebes 24 während eines Parkmodus zu sperren.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 bis 11 wird nun der Betrieb des automatischen Schaltgetriebes näher erläutert. Figur 6 zeigt eine Schaltzustands- tabelle, die die Betätigung der Reibkupplungen der Schaltanordnungen 7OA, 7OB, 7OC und die Stellung der Schaltmuffe 134 für verschiedene Gangstufen beispielhaft wiedergibt. In einem Grundgang oder so genannten "Off-Road" Gang (G) sind die Reibkupplungen 92, 150, 180 betätigt (eingerückt), und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Vorwärtsstellung F, wobei der Kraftfluss durch die Antriebswelle 52, die zweite Reibkupplung 92, die erste Zwischenwelle 74, das Stirnrad 132, die Stirnräder 140, die Vorgelege wellen 126, die Stirnräder 144, das erste Zwischenrad 122, die zweite Hohlwelle 120, die Reibkupplung 150, die zweite Zwischenwelle 76 und den Planetenradsatz 78 verläuft (durchgezogene Linie in Fig. 7). Da das Hohlrad 220 des Plane- tenradsatzes 78 mittels der Reibkupplung 180 drehfest gebremst ist, gibt es eine Drehzahl- bzw. Drehmomentübersetzung durch den Planetenradsatz 78, wobei das Sonnenrad 226 über die Planetenräder 224 den Planetenträger 222 sowie die Abtriebswelle 54 antreibt.
Im ersten Gang (1.) sind die Reibkupplungen 90, 150, 180 betätigt und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Vorwärtsstellung, wobei der Kraftfluss über die Antriebswelle 52, die erste Reibkupplung 90, die erste Hohlwelle 106, das Stirnrad 130, die Stirnräder 142, die Vorgelegewellen 126, die Stirnräder 144, das erste Zwischenrad 122, die zweite Hohlwelle 120, die Reibkupplung 150, die zweite Zwischenwelle 76 und den Planetenradsatz 78 verläuft (teilweise gepunktete Linie in Fig. 7). Somit resultiert eine Überbrückung der ersten Zwischenwelle 74. Da das Hohlrad 220 des Planetenradsatzes 78 wiederum mittels der Reibkupplung 180 drehfest gebremst ist, erfolgt eine Drehzahl- bzw. Drehmomentübersetzung durch den Planetenradsatz 78, wobei das Sonnenrad 226 über die Planetenräder 224 den Planetenträger 222 sowie die Abtriebswelle 54 antreibt.
Im zweiten Gang (2.) sind die Reibkupplungen 92, 152, 180 betätigt und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Vorwärts-, Neutral- oder Rück- wärtsstellung. Der Kraftfluss erfolgt durch die Antriebswelle 52, die zweite Reibkupplung 90, die erste Zwischenwelle 74, die Reibkupplung 152, die zweite Zwischenwelle 76 und den Planetenradsatz 78 (durchgezogene Linie in Fig. 8).
Im dritten Gang (3.) sind die Reibkupplungen 90, 152, 180 betätigt und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Vorwärts-, Neutral- oder Rückwärtsstellung. Der Kraftfluss erfolgt durch die Antriebswelle 52, die erste Reibkupplung 90, die erste Hohlwelle 106, das Stirnrad 130, die Stirnräder 142, die Vorgelegewellen 126, die Stirnräder 140, die Stirnräder 132, die erste Zwischenwelle 74, die Reibkupplung 152, die zweite Zwischenwelle 76 und den Planetenradsatz 78 (durchgezogene Linie in Fig. 9).
Im vierten Gang (4.) sind die Reibkupplungen 92, 150, 182 betätigt und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Vorwärtsstellung. Der Kraftfluss erfolgt durch die Antriebswelle 52, die zweite Reibkupplung 92, die erste Zwischenwelle 74, das Stirnrad 132, die Stirnräder 140, die Vorgelegewellen 126, die Stirnräder 144, das erste Zwischenrad 122, die zweite Hohlwelle 120, die Reibkupplung 150, die zweite Zwischenwelle 76 und den Planetenradsatz 78 (durchgezogene Linie in Fig. 10). Da nun zusätzlich zu dem Sonnenrad 226 das Hohlrad 220 des Planetenradsatzes 78 drehfest mit der zweiten Zwischenwelle 76 verbunden ist, läuft der Planetenradsatz 78 als Block und liefert keine Drehmoment- bzw. Drehzahlübersetzung, d.h. die zweite Zwischenwelle 76 treibt die Abtriebswelle 54 direkt an.
Im fünften Gang (5.) sind die Reibkupplungen 90, 150, 182 betätigt und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Vorwärtsstellung. Der Kraftfluss erfolgt durch die Antriebswelle 52, die erste Reibkupplung 90, die erste Hohlwelle 106, das Stirnrad 130, die Stirnräder 142, die Vorgelegewellen 126, die Stirnräder 144, das erste Zwischenrad 122, die zweite Hohlwelle 120, die Reibkupplung 150, die zweite Zwischenwelle 76 und den Plane- tenradsatz 78 (teilweise gepunktete Linie in Fig. 10). Somit resultiert eine Überbrückung der ersten Zwischenwelle 74, und die zweite Zwischenwelle 76 treibt die Abtriebswelle 54 über den Planetenradsatz 78 direkt an.
Im sechsten Gang (6.) sind die Reibkupplungen 92, 152, 182 betätigt und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Vorwärts-, Neutral- oder Rückwärtsstellung. Der Kraftfluss erfolgt durch die Antriebswelle 52, die zweite Reibkupplung 90, die erste Zwischenwelle 74, die Reibkupplung 152, die zweite Zwischenwelle 76 und den Planetenradsatz 78 (durchgezogene Linie in Fig. 11). Da das Hohlrad 220 des Planetenradsatzes 78 drehfest mit der zweiten Zwischenwelle 76 verbunden ist, treibt die zweite Zwischenwelle 76 die Abtriebswelle 54 über den Planetenradsatz 78 direkt an. Diese Gangstufe bildet somit einen direkten Durchtrieb des Schaltgetriebes 24, d.h. in keiner der Schaltanordnungen erfolgt nun eine Getriebeüberset- zung.
Im siebten Gang (7.) sind die Reibkupplungen 90, 152, 182 betätigt und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Vorwärts-, Neutral- oder Rückwärtsstellung. Der Kraftfluss erfolgt durch die Antriebswelle 52, die Reib- kupplung 90, die erste Hohlwelle 106, das Stirnrad 130, die Stirnräder 142, die Vorgelegewellen 126, die Stirnräder 140, die Stirnräder 132, die erste Zwischenwelle 74, die Reibkupplung 152, die zweite Zwischenwelle 76 und den Planetenradsatz 78 (teilweise gepunktete Linie in Fig. 11).
In der Neutral-Gangstufe ist die Reibkupplung 152 nicht betätigt. Die Reibkupplungen 90, 92, 150, 180, 182 können wahlweise betätigt oder nicht betätigt sein, und die Schaltmuffe befindet sich in der Neutralstellung (N). In der Neutral-Gangstufe mit so genannter "Hillhold" -Funktion ist die Reibkupplung 152 nicht betätigt, sind die Reibkupplungen 180, 182 betätigt, und die Reibkupplungen 90, 92, 150 können wahlweise be- tätigt oder nicht betätigt sein. Die Schaltmuffe befindet sich in der Neutralstellung (N). Somit ist der Planetenradsatz 78 bezüglich des Gehäuses 56 gesperrt, wodurch die Abtriebswelle 54 blockiert ist.
In einem ersten Rückwärtsgang oder so genannten "Off-Road" Rückwärtsgang (ORR) sind die Reibkupplungen 92, 150, 180 betätigt und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Rückwärtsstellung (R). Der Kraftfluss erfolgt durch die Antriebswelle 52, die Reibkupplung 92, die erste Zwischenwelle 74, das Stirnrad 132, die Stirnräder 140, die Vorgelegewellen 126, die Stirnräder 146, die Rückwärtsgangräder 128, das zweite Zwischenrad 124, die zweite Hohlwelle 120, die Reibkupplung 150, die zweite Zwischenwelle 76 und den Planetenradsatz 78 (teilweise gepunktete Linie in Fig. 7). Da das Hohlrad 220 des Planetenradsatzes 78 mittels der Reibkupplung 180 drehfest gebremst ist, gibt es eine Drehzahl- bzw. Drehmo- mentübersetzung durch den Planetenradsatz 78, wobei das Sonnenrad 226 über die Planetenräder 224 den Planetenträger 222 sowie die Abtriebswelle 54 antreibt.
In einem zweiten Rückwärtsgang (RG) sind die Reibkupplungen 90, 150, 180 betätigt und die Schaltmuffe 134 befindet sich in der Rückwärtsstellung (R). Der Kraftfluss erfolgt durch die Antriebswelle 52, die Reibkupplung 90, die erste Hohlwelle 106, das Stirnrad 130, die Stirnräder 142, die Vorgelegewellen 126, die Stirnräder 146, die Rückwartsgangräder 128, das zweite Zwischenrad 124, die zweite Hohlwelle 120, die Reibkupplung 150, die zweite Zwischenwelle 76 und den Planetenradsatz 78 (teilweise gepunktete Linie in Fig. 7). Somit resultiert eine Überbrückung der ersten Zwischenwelle 74.
Aufgrund der sequentiell angeordneten Schaltanordnungen kann bei dem gezeigten Schaltgetriebe 24 eine vorteilhafte Gruppenschaltung erfolgen. Hierdurch wird für das Rückschalten erreicht, dass einzelne Gänge übersprungen werden können, d.h. nicht alle Gänge müssen einzeln durchgeschaltet werden. Zudem gestattet das Schaltgetriebe 24 einen so genannten Shuttle Mode, wobei ein schneller Wechsel der Fahrtrichtung durch die Betätigung der Schaltmuffe 134 möglich ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 und 13 wird nachfolgend ein Gangstufenwechsel des automatischen Schaltgetriebes 24 beispielsweise vom 1. Gang zum 2. Gang beschrieben. In Fig. 12 sind das Motordrehmoment MMOTOR, die Motordrehzahl NMOTOR, die Kapazität KAK der ausrückenden Reibkupplung (gepunktete Linie), das von der ausrückenden Reibkupplung tatsächlich übertragene Drehmoment MAK (durchgezogene Linie), die Kapazität KEK der einrückenden Reibkupplung (gepunktete Linie) und das von der einrückenden Reibkupplung tatsächlich übertragene Drehmoment MEK (durchgezogene Linie) gezeigt.
Die Vorbereitungsphase beginnt mit der Ausgabe eines Gangwechselsignals. Während der Vorbereitungsphase wird das Motordrehmoment (MMOTOR) geringfügig reduziert. Die ausrückende Reibkupplung wird auf- grund eines entsprechenden Steuersignals der Steuereinrichtung (Steuereinheit 32 gemäß Fig. 1) rampenartig geöffnet. Wie aus dem Versatz des Verlaufs des tatsächlich übertragenen Drehmoments MAK relativ zu dem Verlauf der Momentenkapazität KAK der ausrückenden Reibkupplung gemäß Fig. 12 ersichtlich ist, greift die der ausrückenden Reibkupplung zugeordnete Freilaufkupplung, so dass trotz sinkender Kapazität KAK der ausrückenden Reibkupplung (gepunktete Linie) das Motordrehmoment MMOTOR weiterhin übertragen wird (durchgezogene Linie MAK), nämlich über die Freilaufkupplung. Die Drehmomentübertragungsphase wird durch rampenartiges Schließen der einrückenden Reibkupplung eingeleitet. Die einrückende Reibkupplung übernimmt allmählich das gesamte Motordrehmoment MMOTOR, SO dass die der ausrückenden Reibkupplung zugeordnete Freilaufkupplung schließlich vollständig entlastet ist (Ende der Drehmomentübertragungsphase). Es ist zu beachten, dass der Beginn des Öffnens der ausrückenden Reibkupplung und der Beginn des Schließens der einrückenden Reibkupplung zeitlich beabstandet sind, so dass ein Verklemmen des Schaltgetriebes sicher vermieden wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die einrückende Reibkupplung erst dann rampenartig geschlossen wird, wenn die ausrückende Reibkupplung gerade vollständig geöffnet ist (KAK ist Null, vgl. Fig. 12), oder sogar nach diesem Zeitpunkt. Da die zugeordnete Freilaufkupplung bereits bei Beginn des Öffnens der ausrückenden Reibkupplung greift und somit das bislang von der ausrückenden Reib- kupplung übertragene Drehmoment übernimmt, wird trotz des zeitlich versetzten Ansteuerns der beiden Reibkupplungen ein unerwünschter Abfall des tatsächlich übertragenen Drehmoments im Wesentlichen vermieden. Somit gewährleistet die jeweilige Freilaufkupplung einen zug- kraftunterbrechungsfreien Gangstufenwechsel.
Während der Synchronisierungsphase wird die Motordrehzahl NMOTOR von der Drehzahl des ersten Gangs (NI.GANG) ZU der Drehzahl des zweiten Gangs (N2.GANG) reduziert.
Die Verlustleistung beim Schaltvorgang wird im Wesentlichen von der Hauptkupplung übernommen, so dass nur diese für eine entsprechende Wärmekapazität ausgelegt sein muss. Die Hauptkupplung wird so gesteuert, dass sich die Hauptkupplung zu Beginn eines Gangstufenwechsels in einem Mikroschlupf befindet. Dieser wird durch die eingangsseitige und ausgangsseitige Drehzahlsensoren 42 bzw. 40 detektiert bzw. eingestellt. Ausgehend von dem Mikroschlupf stellt sich hierdurch nach oder mit dem ^ Schließen der jeweils zweiten Reibkupplung (einrückenden Reibkupplung) automatisch ein stärkerer Schlupf an der Hauptkupplung ein, d.h. die Hauptkupplung rutscht jetzt durch, so dass zu diesem Zeitpunkt eine Drehzahlanpassung möglich ist. Die Reibkupplungen können entsprechend schnell betätigt werden.
Insgesamt ergibt sich hierdurch eine besonders einfache und robuste Steuerung der Reibkupplungen und der Hauptkupplung. Die Steuerung kann hydraulisch erfolgen.
Wenn anstelle einer Zugschaltung eine Schubschaltung durchgeführt werden soll, d.h. wenn ein Schubbetrieb beispielsweise bei einer Bergabfahrt vorliegt, so entfällt die erläuterte Freilauffunktion, d.h. mit dem öff- nen der betreffenden Schaltkupplung würde sich ein Beschleunigungseffekt einstellen. Dieser ist jedoch nicht unbedingt erwünscht, beispielsweise beim Einfahren in eine Kurve. Deshalb ist vorgesehen, dass in einer derartigen Situation die Bremse (Reibkupplung 180) und die weitere Kupplung (Reibkupplung 182) der letzten Getriebestufe (Schaltanordnung 70C) teilweise geschlossen werden, um hierdurch das Fahrzeug abzubremsen, ohne dass ein eigener Bremseingriff an den Rädern erforderlich ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 14 und 15 sind beispielhaft eine zweite und eine dritte Ausführungsform eines Schaltgetriebes 24', 24" dargestellt. Jedes der Schaltgetriebe 24', 24" umfasst die drei in Serie gekoppelten Schaltanordnungen 7OA, 7OB, 7OC. Die Reibkupplungen 90, 92; 150, 152 der Schaltanordnungen 7OA, 7OB des Schaltgetriebes 24' gemäß Fig. 14 besitzen einen sequentiellen Aufbau, wobei die Abstützungen der Freilauf- kupplungen 94, 154 fest mit den Kupplungsnaben der Reibkupplungen 90, 92; 150, 152 verbunden sind. Zudem ist die Schaltanordnung 7OB des Schaltgetriebes 24' zwischen der Schaltanordnung 7OA und der Schaltmuffe 134 angeordnet.
Das Schaltgetriebe 24" gemäß Fig. 15 eignet sich besonders für einen Vorderradantrieb, wobei das Schaltgetriebe quer zur Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet sein kann. Insbesondere ist die Abtriebswelle 54' über ein Zahnrad 252 drehwirksam mit einer Differentialeinheit 250 verbunden. In der Vorwärts Stellung (F) verbindet die Schaltmuffe 134' eine erste Zwischenhohlwelle 254 drehfest mit der Abtriebswelle 54'. Die erste Zwischenhohlwelle 254 ist drehwirksam mit dem Planetenträger 22 des Planetenradsatzes 78 über ein Zahnradpaar 256, 258 verbunden. In der Rückwärtsstellung (R) verbindet die Schaltmuffe 134' eine zweite Zwischenhohlwelle 260 drehfest mit der Abtriebswelle 54'. Die zweite Zwi- schenhohlwelle 260 ist mit der Vorgelegewelle 126' drehwirksam über die Stirnräder 128', 146 verbunden.

Claims

Patentansprüche
1. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") mit einer Antriebswelle (52), einer Abtriebswelle (54) und einer Getriebeanordnung (58), wobei die Antriebswelle (52) mit der Abtriebswelle (54) über die Getriebeanordnung (58) wahlweise drehwirksam verbunden ist, um mit verschiedenen Gangstufen ein Drehmoment zwischen der Antriebswelle (52) und der Abtriebswelle (54) zu übertragen, wobei die Getriebeanordnung (58) zumindest drei in Serie gekoppelte Schaltanordnungen (7OA, 7OB, 70C) umfasst, wobei jede der Schaltanordnungen zwei Reibkupplungen (90, 92; 150, 152; 180, 182) und eine Freilaufkupplung (94, 154, 184) umfasst, wobei für einen zugkraft- unterbrechungsfreien Gangstufenwechsel die jeweilige Freilaufkupplung (94, 154, 184) in Parallelschaltung mit einer der Reibkupplungen (90, 92; 150, 152; 180, 182) der betreffenden Schaltanordnung (7OA, 7OB, 70C) steht.
2. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach Anspruch 1, wobei durch Ansteuerung der drei Schaltanordnungen (7OA, 7OB, 70C) zumindest acht Vorwärts- und zwei Rückwärtsgänge darstellbar sind.
3. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Getriebeanordnung (58) ein Stirnradgetriebe (72) und ein Planetengetriebe (78) umfasst, wobei das Stirnradgetriebe (72) einem gekoppelten Stufenplanetengetriebe oh- ne Hohlräder entspricht, bei dem Vorgelegewellen (126) gehäusefest in Trennwänden (62, 64) gelagert sind.
4. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, wobei eine der Reibkupplungen (180, 182) der dritten Schaltanordnung (70C) als eine Bremse ausgebildet ist.
5. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der Schaltanordnungen (7OA, 7OB, 70C) ein Kupplungsteil (96, 156, 186) umfasst, das als ein Kupplungskorb der einen Reibkupplung und als eine Kupplungsnabe der anderen Reibkupplungen der betreffenden Schaltanordnung (7OA, 7OB, 70C) fungiert.
6. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der Freilaufkupplungen (94, 154, 184) eine Abstützung (118, 174, 204) umfasst, die mit einer Kupplungsnabe oder einem Kupplungskorb einer der Reibkupplungen der betreffenden Schaltanordnung (7OA, 7OB, 70C) drehfest verbunden ist.
7. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der Freilaufkupplungen (94, 154, 184) ein Leitrad (114, 170, 200) umfasst, das mit einem Kupplungskorb oder einer Kupplungsnabe einer der Reibkupplungen der betreffenden Schaltanordnung (7OA, 7OB, 70C) drehfest verbunden ist.
8. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, wobei mittels jeder der drei in Serie gekoppel- ten Schaltanordnungen (7OA, 7OB, 70C) genau zwei unterschiedliche Übersetzungen darstellbar sind.
9. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach Anspruch 8, wobei für jede Schaltanordnung (7OA, 7OB, 70C) eine der beiden Übersetzungen als ein direkter Durchtrieb mit Übersetzung Eins ausgebildet ist.
10. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, ferner mit einer Steuereinrichtung (32), die dazu ausgebildet ist, bei einem Gangstufenwechsel die eine Reibkupplung der betreffenden Schaltanordnung (7OA, 7OB, 70C) rampenartig 2τu öffnen und erst nach Beginn des Öffnens dieser Reibkupplung die andere Reibkupplung rampenartig zu schließen.
11. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Reibkupplung als Hauptkupplung (50), die die Antriebswelle (52) mit einer Kurbelwelle eines Motors (22) verbindet.
12. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach Anspruch 11, ferner mit einer Steuereinrichtung (32), die dazu ausgebildet ist, an der Hauptkupplung (50) zu Beginn eines Gangstufenwechsels einen Mikroschlupf einzustellen.
13. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Steuereinrichtung (32), die dazu ausgebildet ist, während eines Gangstufenwechsels die beiden Reibkupplungen der getriebeausgangsseitigen Schaltanordnung (70C) teilweise zu schließen.
14. Automatisches Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Schaltmuffe (134, 134'), die zwischen verschiedenen Schaltstellungen verfahrbar ist, um einen Wechsel der Fahrtrichtung zu bewirken.
15. Fahrzeug (1) mit einem Schaltgetriebe (24, 24', 24") nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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