Automatgetriebe
mit sechs oder mehr als sechs, ohne Gruppenschaltung schaltbaren
Gängen sind
vielfältig
bekannt. Aus der US 6,083,135 beispielsweise
ist eine Radsatzanordnung mit drei in Reihe angeordneten gekoppelten
Planetenradsätzen bekannt,
bei dem je nach Anzahl der Schaltelemente (drei Lamellenbremsen
plus drei oder vier Lamellenkupplungen) sechs oder sieben Vorwärtsgänge ohne Gruppenschaltung
schaltbar sind. Dabei ist die Abtriebswelle des Getriebes ausschließlich mit
dem Steg des dritten Planetenradsatzes verbunden, das Hohlrad des
ersten Planetenradsatzes über
die erste Kupplung mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes verbindbar
und über
die erste Bremse festsetzbar, der Steg des ersten Planetenradsatzes
mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden und über die
zweite Kupplung mit dem Sonnenrad des ersten Planententrägers verbindbar,
das Sonnenrad der zweiten Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des
dritten Planetenradsatzes verbunden und über die zweite Bremse festsetzbar,
sowie der Steg des zweiten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des dritten
Planetenradsatzes verbunden und mit der Antriebswelle über die
dritte Kupplung verbindbar und separat über die dritte Bremse festsetzbar.
Bei der Ausführung
als 6-Gang-Automatgetriebe
ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes fest mit der Antriebswelle
verbunden, bei der Ausführung
als 7-Gang-Automatgetriebe ist das Sonnenrad des ersten Planetenradsätzes über die
zusätzliche
vierte Kupplung mit der Antriebswelle verbindbar.Automatic transmissions with six or more than six gears that can be shifted without group shifting are widely known. From the US 6,083,135 For example, a wheel set arrangement with three coupled planetary gear sets arranged in series is known in which, depending on the number of shift elements (three multi-plate brakes plus three or four multi-plate clutches), six or seven forward gears can be shifted without group shifting. The output shaft of the transmission is connected exclusively to the web of the third planetary gear set, the ring gear of the first planetary gear set can be connected to the web of the second planetary gear set via the first clutch and can be fixed via the first brake, the web of the first planetary gear set is connected to the ring gear of the second planetary gear set and connectable to the sun gear of the first planet carrier via the second clutch, the sun gear of the second planetary gear set connected to the sun gear of the third planetary gear set and fixable via the second brake, and the web of the second planetary gear set connected to the ring gear of the third planetary gear set and to the drive shaft the third clutch can be connected and fixed separately via the third brake. In the version as a 6-speed automatic transmission, the sun gear of the first planetary gear set is firmly connected to the drive shaft; in the version as a 7-speed automatic transmission, the sun gear of the first planetary gear set can be connected to the drive shaft via the additional fourth clutch.
Aus
der DE 101 15 983
A1 sind mehrerer Anordnungen von drei Planetenradsätzen und
sechs bzw. sieben Schaltelementen für ein 7- bzw. 10-Gang-Automatgetriebe
bekannt, jeweils mit einem Vorschaltradsatz in Einfach- oder Doppelplanetenbauweise
sowie zwei als Zweisteg-Vierwellen-Getriebe gekoppelten Einfach-Planetenradsätzen als Hauptradsatz,
jeweils mit spezieller Anbindung der Elemente des Hauptradsatzes
untereinander und zu den einzelnen Schaltelementen. In einer ersten
Getriebefamilie der DE
101 15 983 A1 ist die erste Welle des Hauptradsatzes stets
mit einem als Kupplung ausgebildeten ersten Schaltelement und mit
einem als Bremse oder Kupplung ausgebildeten sechsten Schaltelement
verbunden, die zweite Welle des Hauptradsatzes mit mindestens einem
als Bremse oder Kupplung ausgebildeten zweiten Schaltelement verbunden
und mit einem Abtriebselement des Vorschaltradsatzes verbunden oder
verbindbar, die dritte Welle des Hauptradsatzes mit einem als Bremse ausgebildeten
vierten Schaltelement und mit einem als Kupplung ausgebildeten fünften Schaltelement verbunden,
sowie die vierte Welle des Hauptradsatzes stets ausschließlich mit
der Abtriebswelle des Getriebes verbunden. Das dritte Schaltelement
ist als Bremse oder Kupplung ausgebildet und entweder mit der zweiten
oder dritten Welle des Hauptradsatzes oder mit einem Ausgangselement
des Vorschaltradsatzes verbunden. Durch selektives Schalten der sechs
Schaltelemente sind bei der ersten Getriebefamilie sieben Vorwärtsgänge gruppenschaltungsfrei schaltbar,
wobei die erste Welle des Hauptradsatzes bei geschaltetem ersten
Schaltelement mit Getriebeeingangsdrehzahl rotiert und bei geschaltetem sechsten
Schaltelement festgesetzt ist oder mit einer Drehzahl kleiner der
Getriebeeingangsdrehzahl rotiert, die zweite Welle des Hauptradsatzes
bei geschaltetem zweiten und/oder dritten Schaltelement mit einer
Drehzahl kleiner der Getriebeeingangsdrehzahl rotiert oder festgesetzt
ist, die dritte Welle des Hauptradsatzes bei geschaltetem vierten
Schaltelement festgesetzt ist und bei geschaltetem fünften Schaltelement
mit Getriebeeingangsdrehzahl rotiert. In einer zweiten Getriebefamilie
der DE 101 15 983 A1 ist
zur Darstellung von insgesamt zehn Vorwärtsgängen gegenüber der ersten Getriebefamilie
ein als Kupplung ausgebildetes siebtes Schaltelement vorgesehen, über das
eine Ausgangsdrehzahl des Vorschaltradsatzes zusätzlich auf die dritte Welle
des Hauptradsatzes übertragbar
ist, wobei die dritte Welle des Hauptradsatzes bei geschaltetem
siebten Schaltelement mit einer Drehzahl kleiner der Getriebeeingangsdrehzahl
rotiert.From the DE 101 15 983 A1 Several arrangements of three planetary gear sets and six or seven shifting elements for a 7- or 10-speed automatic transmission are known, each with a single or double planetary gear set as well as two single planet gear sets coupled as two-stage four-shaft gearboxes as main gear sets, respectively with special connection of the elements of the main gear set to each other and to the individual shift elements. In a first gear family DE 101 15 983 A1 the first shaft of the main gear set is always connected to a first shift element designed as a clutch and to a sixth shift element designed as a brake or clutch, the second shaft of the main gear set is connected to at least one second shift element designed as a brake or clutch and connected to an output element of the transfer gear set or connectable, the third shaft of the main gear set is connected to a fourth shift element designed as a brake and to a fifth shift element designed as a clutch, and the fourth shaft of the main gear set is always connected exclusively to the output shaft of the transmission. The third switching element is designed as a brake or clutch and is connected either to the second or third shaft of the main gear set or to an output element of the gear set. By selectively switching the six shifting elements, seven forward gears can be shifted in a group-shift-free manner in the first transmission family, the first shaft of the main gear set rotating with the first shifting element shifted at the transmission input speed and fixed when the sixth shifting element is shifted or rotating at a speed lower than the transmission input speed, the second shaft of the main gearset when the second and / or third shift element is switched rotates or is fixed at a speed lower than the transmission input speed, the third shaft of the main gear set is fixed when the fourth shift element is switched and rotates at transmission input speed when the fifth shift element is switched. In a second gear family the DE 101 15 983 A1 To represent a total of ten forward gears compared to the first transmission family, a seventh shift element designed as a clutch is provided, via which an output speed of the transfer gear set can additionally be transferred to the third shaft of the main gear set, the third shaft of the main gear set with a seventh shift element switched at a speed less than that Gearbox input speed rotates.
Aus
der DE 101 15 987
A1 sind drei Radsatzschemata für ein Automatgetriebe mit acht
Vorwärtsgängen und
zwei Rückwärtsgängen bekannt,
die durch selektives Schließen
von sechs Schaltelementen (vier Kupplungen und zwei Bremsen) gruppenschaltungsfrei
schaltbar sind. Es sind jeweils drei zueinander koxial angeordnete
Planetenradsätze
vorgesehen. Der erste Planetenradsatz ist als Plus-Radsatz in Doppelplanetenbauweise
ausgeführt
und arbeitet als Vorschaltradsatz. Zwei als Zweisteg-Vierwellen-Getriebe
gekoppelte Einfach-Planetenradsätze
bilden den Hauptradsatz des Automatgetriebes. Die Antriebswelle
des Automatgetriebes ist stets mit dem Sonnenrad des Vorschaltradsatzes
verbunden. Der Steg des Vorschaltradsatzes ist stets festgesetzt. Die
erste Welle des Hauptradsatzes ist über das erste Schaltelement
mit dem Hohlrad des Vorschaltradsatzes verbindbar. Die zweite Welle
des Hauptradsatzes ist entweder über
das sechste Schaltelement mit dem Hohlrad des Vorschaltradsatzes
oder über das
zweite Schaltelement mit der Antriebswelle verbindbar oder über das
dritte Schaltelement festsetzbar. Die dritte Welle des Hauptradsatzes
ist über
ein viertes Schaltelement festsetzbar oder über ein fünftes Schaltelement mit der
Antriebswelle verbindbar. Die vierte Welle des Hauptradsatzes ist
ausschließlich
mit einer Abtriebswelle des Automatgetriebes verbunden. In einer
ersten Hauptradsatz-Variante der DE 101 15 987 A1 ist das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes
die erste Welle des Hauptradsatzes, das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes die
zweite Welle des Hauptradsatzes, das mit dem Steg des dritten Planetenradsatzes
gekoppelte Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes die dritte Welle des
Hauptradsatzes, sowie das mit dem Steg des zweiten Planetenradsatz
gekoppeltes Hohlrad des dritten Planetenradsatzes die vierte Welle
des Hauptradsatzes. In einer zweiten Hauptradsatz-Variante der DE 101 15 987 A1 bilden
das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes die erste Welle des Hauptradsatzes,
die miteinander verbundenen Sonnenräder des ersten und zweiten
Planetenradsatzes die zweite Welle des Hauptradsatzes, der Steg
des dritten Planetenradsatzes die dritte Welle des Hauptradsatzes,
sowie das mit dem Steg des zweiten Planetenradsatzes gekoppeltes
Hohlrad des dritten Planetenradsatzes die vierte Welle des Hauptradsatzes.From the DE 101 15 987 A1 Three wheel set schemes for an automatic transmission with eight forward gears and two reverse gears are known, which can be shifted group-selectively by selectively closing six shift elements (four clutches and two brakes). Three planetary gear sets arranged coaxially to one another are provided. The first planetary gear set is designed as a plus gear set in double planetary design and works as a gear set. Two single-planet four-shaft gearboxes coupled as single-planetary gear sets form the main gear set of the automatic transmission. The drive shaft of the automatic transmission is always connected to the sun gear of the gear set. The web of the gear wheel set is always fixed. The first shaft of the main gear set can be connected to the ring gear of the gear set via the first switching element. The second shaft of the main gear set can either be connected to the ring gear of the transfer gear set via the sixth shift element or to the drive shaft via the second shift element or can be fixed via the third shift element. The third shaft of the main gear set can be fixed via a fourth shift element or via a five tes switching element connectable to the drive shaft. The fourth shaft of the main gear set is exclusively connected to an output shaft of the automatic transmission. In a first main gear set variant of the DE 101 15 987 A1 the sun gear of the second planetary gear set is the first shaft of the main gear set, the sun gear of the third planetary gear set is the second shaft of the main gear set, the ring gear of the second planetary gear set coupled to the carrier of the third planetary gear set is the third shaft of the main gear set, and that coupled to the carrier of the second planetary gear set Ring gear of the third planetary gear set the fourth shaft of the main gear set. In a second main gear set variant of the DE 101 15 987 A1 form the ring gear of the second planetary gear set, the first shaft of the main gear set, the interconnected sun gears of the first and second planetary gear sets, the second shaft of the main gear set, the web of the third planetary gear set, the third shaft of the main gear set, and the ring gear of the third, coupled to the web of the second planetary gear set Planetary gear set the fourth shaft of the main gear set.
Aus
der DE 102 13 820
A1 schließlich
sind fünf
Anordnungen für
ein Wandler-Automatgetriebe mit acht gruppenschaltungsfrei schaltbaren
Vorwärtsgängen und
einem Rückwärtsgang
bekannt, jeweils mit einem als Einfachplanetenradsatz ausgebildetem
Vorschaltradsatz, einem als Zweisteg-Vierwellen-Getriebe ausgebildeten Hauptradsatz,
sowie sechs Schaltelementen (vier Kupplungen, zwei Bremsen). Das
Son nenrad des Vorschaltradsatzes ist stets festgesetzt. Der Steg
des Vorschaltradsatzes ist stets fest mit der Antriebswelle des
Getriebes verbunden. Der Hauptradsatz ist entweder als Ravigneaux-Radsatz
ausgeführt
oder weist zwei miteinander gekoppelte Einfach-Planetenradsätze auf.
In der ersten Anordnungsvariante der DE 102 13 820 A1 – mit einem Hauptradsatz Typ „Ravigneaux
mit zwei Sonnen und einem Hohlrad" – ist
die erste Welle des Hauptradsatzes das mit dem langen Planeten des Ravigneaux-Radsatzes
kämmende
Sonnenrad, die zweite Welle des Hauptradsatzes der Steg des Ravigneaux-Radsatzes,
die dritte Welle des Hauptradsatzes das Hohlrad des Ravigneaux-Radsatzes,
und die vierte Welle des Hauptradsatzes das mit dem kurzen Planeten
des Ravigneaux-Radsatzes kämmende Sonnenrad,
wobei sich die Nomenklatur der Wellenbezeichnung hier aus einer
Reihenfolge in dem zugehörigen
offenbarten Drehzahlplan ergibt. In der zweiten Anordnungsvariante
der DE 102 13 820
A1 – ebenfalls
mit einem Hauptradsatz Typ „Ravigneaux mit
zwei Sonnen und einem Hohlrad" – ist die
erste Hauptradsatzwelle das mit dem kurzen Planeten des Ravigneaux-Radsatzes
kämmende
Sonnenrad, die zweite Hauptradsatzwelle das Hohlrad des Ravigneaux-Radsatzes,
die dritte Hauptradsatzwelle der Steg des Ravigneaux-Radsatzes,
und die vierte Hauptradsatzwelle das mit dem langen Planeten des Ravigneaux-Radsatzes
kämmende
Sonnenrad, entsprechend einer Reihenfolge in dem zugehörigen Drehzahlplan.
In der dritten Anordnungsvariante der DE 102 13 820 A1 – mit einem
Hauptradsatz Typ „Simpson" – bilden die beiden gekoppelten
Sonnenräder
die erste Hauptradsatzwelle, der Steg des dritten Einzelplanetenradsatzes
die zweite Hauptradsatzwelle, der mit dem Hohlrad des dritten Einzelplanetenradsatzes
gekoppelte Steg des zweiten Einzelplanetenradsatzes die dritte Hauptradsatzwelle,
und das Hohlrad des zweiten Einzelplanetenradsatzes die vierte Hauptradsatzwelle,
entsprechend einer Reihenfolge in dem zugehörigen Drehzahlplan. Wiederum
entsprechend einer Reihenfolge in dem zugehörigen Drehzahlplan, bilden
in der vierten Anordnungsvariante der DE 102 13 820 A1 – mit zwei
gekoppelten Einfachradsätzen
als Hauptradsatz – das Sonnenrad
des dritten Einzelplanetenradsatzes die erste Hauptradsatzwelle,
der mit dem Hohlrad des zweiten Einzelplanetenradsatzes gekoppelte
Steg des dritten Einzelplanetenradsatzes die zweite Hauptradsatzwelle,
der mit dem Hohlrad des dritten Einzelplanetenradsatzes gekoppelte
Steg des zweiten Einzelplanetenradsatzes die dritte Hauptradsatzwelle,
und das Sonnenrad des zweiten Einzelplanetenradsatzes die vierte
Hauptradsatzwelle. In der fünften
Anordnungsvariante der DE
102 13 820 A1 – mit
einem Hauptradsatz Typ „Ravigneaux
mit einer Sonne und zwei Hohlrädern" – bildet das einzige Sonnenrad
des Ravigneaux-Radsatzes die erste Hauptradsatzwelle, das mit dem
kurzen Planeten des Ravigneaux-Radsatzes kämmende Hohlrad die zweite Hauptradsatzwelle,
der Steg des Ravigneaux-Radsatzes die dritte Hauptradsatzwelle,
und das mit dem langen Planeten des Ravigneaux-Radsatzes kämmende Hohlrad
die vierte Hauptradsatzwelle. In allen offenbarten fünf Anordnungsvarianten
der DE 102 13 820
A1 ist die erste Hauptradsatzwelle entweder mit dem Hohlrad
des Vorschaltradsatzes (als Ausgangselement des Vorschaltradsatzes)
oder mit der Antriebswelle des Automatgetriebes verbindbar, die
zweite Hauptradsatzwelle mit der Antriebswelle des Automatgetriebes
verbindbar oder festsetzbar, die dritte Hauptradsatzwelle ausschließlich fest
mit der Antriebswelle des Automatgetriebes verbunden, sowie die
vierte Hauptradsatzwelle entweder mit dem Hohlrad des Vorschaltradsatzes
(als Ausgangselement des Vorschaltradsatzes) verbindbar oder festsetzbar.
Zur Schaltung des achten Vorwärtsgangs werden
die erste und vierte Welle des Hauptradsatzes miteinander verbunden.From the DE 102 13 820 A1 Finally, five arrangements are known for an automatic converter transmission with eight forward gears and one reverse gear that can be shifted without group shifting, each with a gear set designed as a simple planetary gear set, a main gear set designed as a two-stage four-shaft gear set, and six shift elements (four clutches, two brakes). The sun gear of the gear set is always fixed. The web of the gear wheel set is always firmly connected to the drive shaft of the transmission. The main gear set is either designed as a Ravigneaux gear set or has two coupled single planetary gear sets. In the first arrangement variant of the DE 102 13 820 A1 - with a main gear set type "Ravigneaux with two suns and a ring gear" - the first shaft of the main gear set is the sun gear meshing with the long planet of the Ravigneaux gear set, the second shaft of the main gear set is the web of the Ravigneaux gear set, the third shaft of the main gear set the ring gear of the Ravigneaux gear set, and the fourth shaft of the main gear set, the sun gear meshing with the short planet of the Ravigneaux gear set, the nomenclature of the shaft designation resulting here from a sequence in the associated disclosed speed plan DE 102 13 820 A1 - also with a main gear set type "Ravigneaux with two suns and a ring gear" - the first main gear set shaft is the sun gear meshing with the short planet of the Ravigneaux gear set, the second main gear set shaft is the ring gear of the Ravigneaux gear set, the third main gear set shaft is the web of the Ravigneaux - Gear set, and the fourth main gear set shaft, the sun gear meshing with the long planet of the Ravigneaux gear set, according to a sequence in the associated speed plan DE 102 13 820 A1 - With a main gear set type "Simpson" - the two coupled sun gears form the first main gear set shaft, the web of the third single planetary gear set the second main gear set shaft, the web of the second single planetary gear set coupled to the ring gear of the second single planetary gear set, the third main gear set shaft, and the ring gear of the second single planetary gear set Fourth main gear set shaft, in accordance with an order in the associated speed plan .. In turn, in accordance with an order in the associated speed plan, in the fourth arrangement variant form the DE 102 13 820 A1 - With two coupled single gear sets as the main gear set - the sun gear of the third single planetary gear set, the first main gear set shaft, the web of the third single planet gear set coupled with the ring gear of the second single planet gear set, the web of the second main gear set coupled with the ring gear of the third single planet gear set, the third and the third planet gear set the sun gear of the second single planetary gear set the fourth main gear set shaft. In the fifth arrangement variant of the DE 102 13 820 A1 - with a main gear set type "Ravigneaux with one sun and two ring gears" - the only sun gear of the Ravigneaux gear set forms the first main gear set shaft, the ring gear meshing with the short planet of the Ravigneaux gear set forms the second main gear set shaft, the web of the Ravigneaux gear set the third Main wheel set shaft, and the ring gear meshing with the long planet of the Ravigneaux wheel set, the fourth main wheel set shaft, in all five arrangement variants of the disclosed DE 102 13 820 A1 the first main gear set shaft can either be connected to the ring gear of the transfer gear set (as an output element of the transfer gear set) or to the drive shaft of the automatic transmission, the second main gear set shaft can be connected or fixed to the drive shaft of the automatic transmission, the third main gear set shaft is only permanently connected to the drive shaft of the automatic transmission, and that fourth main gear set shaft either connectable to the ring gear of the gear set (as the output element of the gear set) or fixable. To shift the eighth forward gear, the first and fourth shafts of the main gear set are connected to each other.
Ausgehend
von dem beschriebenen umfangreichen Stand der Technik liegt der
vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zum Stand der Technik
abweichendes Getriebeschema für
ein Automatgetriebe mit mindestens sechs gruppenschaltungsfrei schaltbaren
Vorwärtsgängen und
mindestens einem Rückwärtsgang
zu schaffen, mit drei einzelnen Planetenradsätzen und sechs Schaltelementen.
Dabei soll das Automatgetriebe eine zumindest weitgehend harmonische
Gangabstufung und eine große
Gesamtspreizung aufweisen. Weiterhin soll die Möglichkeit bestehen, den Anfahrvorgang
des Automatgetriebes in dem zum Anfahren relevanten Betriebsbereich
des Kraftfahrzeugs über
ein in dem Automatgetriebe integriertes Schaltelement zu realisieren,
ohne ein zusätzliches
separates Anfahrelement, ohne jedoch eine prinzipielle Kombinationsmöglichkeit
mit einem separaten Anfahrelement – beispielsweise einem Drehmomentwandler – auszuschließen.On the basis of the extensive prior art described, the present invention is based on the object of creating a transmission scheme for an automatic transmission with at least six forward gears that can be shifted without group shifting and at least one reverse gear that deviates from the prior art, with three individual planetary gear sets and six shift elements. The automatic transmission should have an at least largely harmonious gear gradation and a large overall spread. Furthermore, it should be possible to implement the starting process of the automatic transmission in the operating area of the motor vehicle that is relevant for starting, using a switching element integrated in the automatic transmission, without an additional separate starting element, but without excluding a basic combination option with a separate starting element - for example a torque converter.
Erfindungsgemäß gelöst wird
die Aufgabe durch ein Mehrstufen-Automatgetriebe mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.Is solved according to the invention
the task through a multi-stage automatic transmission with the features
of claim 1. Advantageous refinements result
from the subclaims.
Ausgehend
vom genannten Stand der Technik weist das erfindungsgemäße Mehrstufen-Automatgetriebe
drei einzelne Planetenradsätze
und sechs Schaltelemente auf. Der erste Planetenradsatz ist als
Vorschaltradsatz ausgebildet, als Minus-Planetengetriebe in Einfachplanetenbauweise. Dabei
arbeitet der Vorschaltradsatz als Overdrive-Radsatz. Die beiden
anderen Planetenradsätze sind
jeweils als Einfach-Planetenradsätze ausgeführt, die
zu einem den Hauptradsatz des Mehrstufen-Automatgetriebes bildenden
Zweisteg-Vierwellen-Getriebe
gekoppelt sind.outgoing
The multi-stage automatic transmission according to the invention has the aforementioned prior art
three individual planetary gear sets
and six switching elements. The first planetary gear set is as
Gear wheel set designed as a minus planetary gear in simple planetary design. there
the transfer gear set works as an overdrive gear set. The two
other planetary gear sets
each designed as a single planetary gear set
to a main wheel set of the multi-speed automatic transmission
Two-carrier, four-shaft transmission
are coupled.
Ein
erstes Element des Vorschaltradsatzes ist mit einer Antriebswelle
des Automatgetriebes verbunden. Ein zweites Element des Vorschaltradsatzes ist
festgesetzt. Der Vorschaltradsatz erzeugt eine Ausgangsdrehzahl,
die über
zwei Kupplungen auf eine erste und auf eine zweite Welle des Hauptradsatzes übertragbar
ist. Die Antriebswelle ist mit der zweiten und einer dritten Welle
des Hauptradsatzes verbindbar. Die erste und die dritte Welle des Hauptradsatzes
ist festsetzbar. Die vierte Welle des Hauptradsatzes ist ausschließlich mit
der Antriebswelle wirkverbunden.On
first element of the transfer gear set is with a drive shaft
of the automatic transmission connected. A second element of the gear set is
set. The gear set generates an output speed,
the above
two clutches can be transferred to a first and a second shaft of the main gear set
is. The drive shaft is with the second and a third shaft
of the main gear set connectable. The first and third waves of the main gear set
is fixable. The fourth wave of the main gear set is only with
the drive shaft is operatively connected.
Die
erfindungsgemäße Koppelung
der einzelnen Elemente der drei einzelnen Planetenradsätze untereinander
und zu den sechs Schaltelementen, sowie deren Anbindung an eine
Antriebswelle und eine Antriebswelle des Mehrstufengetriebes wird
nun anhand der folgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigenThe
coupling according to the invention
of the individual elements of the three individual planetary gear sets with each other
and the six switching elements and their connection to one
Drive shaft and a drive shaft of the multi-speed transmission
now described in more detail with reference to the following figures. Show it
1 ein Getriebeschema des
erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes,
und 1 a transmission diagram of the multi-speed automatic transmission according to the invention, and
2 eine Schaltlogik des erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
gemäß 1. 2 a switching logic of the multi-stage automatic transmission according to the invention 1 ,
In
dem in 1 als Ausführungsbeispiel
dargestellten Getriebeschema sind innerhalb einer Getriebegehäuse 10 drei
einzelne Planetenradsätze 40, 50 und 60 zueinander
koaxial angeordnet. Der als Einfachplanetenradsatz ausgebildete
erste Planetenradsatz 40 umfaßt ein Hohlrad 41,
ein Sonnenrad 42 und einen Steg 43 mit Planetenrädern 44,
die mit dem Sonnenrad 42 und dem Hohlrad 41 kämmen. Die
Standüberset zung
des ersten Planetenradsatzes 40 ist negativ, im Ausführungsbeispiel „minus
1,80". Der einfache
zweite Planetenradsatz 50 ist in der beispielhaften Darstellung
der 1 räumlich zwischen dem
ersten Planetentradsatz 40 und dem dritten Planetenradsatz 50 angeordnet
und umfaßt
ein Hohlrad 51, ein Sonnenrad 52 und einen Steg 53 mit
Planetenrädern 54.
Die Standübersetzung
des zweiten Planetenradsatzes 50 ist negativ, im Ausführungsbeispiel „minus
1,55". Der ebenfalls
einfache dritte Planetenradsatz 60 umfaßt ein Hohlrad 61,
ein Sonnenrad 62 und einen Steg 63 mit Planetenrädern 64.
Die Standübersetzung
des dritten Planetenradsatzes 60 ist negativ, im Ausführungsbeispiel „minus
1,77". Weiterhin
sind innerhalb des Getriebegehäuses 10 insgesamt
sechs Schaltelemente A, B, C, D, E und F angeordnet.In the in 1 Gear diagram shown as an exemplary embodiment are within a gear housing 10 three individual planetary gear sets 40 . 50 and 60 arranged coaxially to each other. The first planetary gear set designed as a simple planetary gear set 40 includes a ring gear 41 , a sun gear 42 and a footbridge 43 with planet gears 44 that with the sun gear 42 and the ring gear 41 comb. The stand translation of the first planetary gear set 40 is negative, in the exemplary embodiment "minus 1.80". The simple second planetary gear set 50 is in the exemplary representation of the 1 spatially between the first planetary gear set 40 and the third planetary gear set 50 arranged and comprises a ring gear 51 , a sun gear 52 and a footbridge 53 with planet gears 54 , The stationary ratio of the second planetary gear set 50 is negative, in the exemplary embodiment "minus 1.55". The likewise simple third planetary gear set 60 includes a ring gear 61 , a sun gear 62 and a footbridge 63 with planet gears 64 , The stationary ratio of the third planetary gear set 60 is negative, in the exemplary embodiment “minus 1.77”. Furthermore, there are within the transmission housing 10 a total of six switching elements A, B, C, D, E and F arranged.
Mit 20 ist
eine Antriebswelle des Mehrstufen-Automatgetriebes bezeichnet, mit 30 eine
Antriebswelle. Mit 31 und 32 sind zwei Stirnräder einer abtriebsseitigen
Stirnradstufe bezeichnet. Für
die Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit quer zur Fahrrichtung angeordnetem
Antriebsmotor (z.B. „Front-Quer-Antrieb") Antriebswelle 20 und
Abtriebswelle 30 nicht koaxial zueinander angeordnet, sondern
achsparallel. Der in 1 zur
Vereinfachung nicht dargestellte, mit der Antriebswelle 20 wirkverbundener
Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs kann sowohl räumlich benachbart zum ersten
Planetenradsatz 40 angeordnet sein als auch räumlich benachbart
zum dritten Planetenradsatz 60.With 20 is a drive shaft of the multi-stage automatic transmission, with 30 a drive shaft. With 31 and 32 two spur gears of an output spur gear stage are designated. For use in a motor vehicle with a drive motor arranged transversely to the direction of travel (eg “front-transverse drive”) drive shaft 20 and output shaft 30 not coaxially arranged, but axially parallel. The in 1 not shown for simplicity, with the drive shaft 20 operatively connected drive motor of the motor vehicle can be spatially adjacent to the first planetary gear set 40 be arranged as well as spatially adjacent to the third planetary gear set 60 ,
Das
Sonnenrad 42 des ersten Planetenradsatzes 40 ist
an dem Getriebegehäuse 10 festgesetzt.
Der Steg 43 des ersten Planetenradsatzes 40 ist
fest mit der Antriebswelle 20 verbunden. Das Hohlrad 41 bildet
das Ausgangselement des ersten Planetenradsatzes 40 und
ist mit je einem Ein gangselement – beispielsweise jeweils mit
Außenlamellenträgern – des ersten
und zweiten Schaltelementes A, B verbunden. Beide Schaltelemente
A und B sind als Kupplung ausgebildet.The sun gear 42 of the first planetary gear set 40 is on the gearbox 10 set. The jetty 43 of the first planetary gear set 40 is fixed to the drive shaft 20 connected. The ring gear 41 forms the output element of the first planetary gear set 40 and is connected to an input element - for example, each with outer disk carriers - of the first and second switching elements A, B. Both switching elements A and B are designed as a clutch.
Wie
bereits erwähnt,
sind der zweite und der dritte Planetenradsatz 50, 60 miteinander
als Zweisteg-Vierwellen-Getriebe
gekoppelt und bilden den Hauptradsatzes des Automatgetriebes. Das
Sonnenrad 52 des zweiten Planetentradsatzes 50 und
das Hohlrad 61 des dritten Planetenradsatzes 60 sind miteinander
fest verbunden und bilden die erste Welle des Hauptradsatzes. Diese
erste Hauptradsatzwelle ist über
das erste Schaltelement A mit dem Hohlrad 41 des ersten
Planetenradsatzes 40 verbindbar, sowie über das als Bremse ausgebildete sechste
Schaltelement F am Getriebegehäuse 10 festsetzbar.As already mentioned, the second and third planetary gear sets 50 . 60 coupled with each other as a two-web four-shaft transmission and form the main gear set of the automatic transmission. The sun gear 52 of the second planetary gear set 50 and the ring gear 61 of the third planetary gear set 60 are firmly connected to each other and form the first shaft of the main gear set. This first main gear set shaft is connected to the first switching element A with the ring gear 41 of the first planetary gear set 40 connectable, as well as via the sixth switching element F designed as a brake on the transmission housing 10 fixable.
Das
Sonnenrad 62 des dritten Planetenradsatzes 60 bildet
die zweite Welle des Hauptradsatzes und ist über das zweite Schaltelement
B mit dem Hohlrad 41 des ersten Planetenradsatzes 40 verbindbar.
Entsprechend dieser Anbindung ist das Sonnenrad 62 auch
mit dem Sonnenrad 52 des zweiten Planetenradsatzes 50 (und
gleichzeitig mit dem Hohlrad 61 des dritten Planetenradsatzes 60,
das bekanntlich mit dem Sonnenrad 52 gekoppelt ist) verbindbar,
und zwar durch gleichzeitiges Schließen der beiden Kupplungen A
und B.The sun gear 62 of the third planetary gear set 60 forms the second shaft of the main gear set and is via the second switching element B with the ring gear 41 of the first planetary gear set 40 connectable. The sun gear corresponds to this connection 62 also with the sun gear 52 of the second planetary gear set 50 (and at the same time with the ring gear 61 of the third planetary gear set 60 , which is known to be with the sun gear 52 is connected), namely by simultaneously closing the two clutches A and B.
Das
Hohlrad 51 des zweiten Planetenradsatzes 50 und
der Steg 63 des dritten Planetenradsatzes 60 sind
fest miteinander verbunden, bilden die dritte Welle des Hauptradsatzes
und sind über
das fünfte,
als Kupplung ausgebildete Schaltelement E mit der Antriebswelle 20 verbindbar
sowie über
das vierte, als Bremse ausgebildete Schaltelement D am Getriebegehäuse 10 festsetzbar.
Entsprechend dieser Anbindung ist das mit dem Steg 63 gekoppelte Hohlrad 51 auch
mit dem Sonnenrad 62 verbindbar, und zwar durch gleichzeitiges
Schließen
der beiden Kupplungen C und E.The ring gear 51 of the second planetary gear set 50 and the jetty 63 of the third planetary gear set 60 are firmly connected to each other, form the third shaft of the main gear set and are connected to the drive shaft via the fifth switching element E, which is designed as a clutch 20 connectable and via the fourth, designed as a brake switching element D on the gear housing 10 fixable. According to this connection it is with the bridge 63 coupled ring gear 51 also with the sun gear 62 connectable by simultaneously closing the two clutches C and E.
Der
Steg 53 des zweiten Planetenradsatzes 50 bildet
die vierte Welle des Hauptradsatzes und ist ausschließlich fest
mit der Antriebswelle 30 verbunden, über die die Stirnräder 31, 32 aufweisende
abtriebsseitige Stirnradstufe.The jetty 53 of the second planetary gear set 50 forms the fourth shaft of the main gear set and is only fixed to the drive shaft 30 connected via the spur gears 31 . 32 having a spur gear stage on the output side.
Die
in dem in 1 als Ausführungsbeispiel dargestellte
Anordnung des zweiten Planetenradsatz 50 räumlich gesehen
axial zwischen dem ersten und dritten Planetenradsatz 40, 60 ermöglicht in
Verbindung mit der zueinander koaxialen Angeordnung der drei Planetenradsätze 40, 50, 60 für die erfindungsgemäße Kopplung
der Radsatzelemente zueinander und zu den Schaltelementen ein günstige Schachtelung
aller Bauelemente des Automatgetriebes. Der erste Planetenradsatz 40 grenzt
an der Seite des Getriebegehäuses 10 an,
die dem nicht dargestellten Antriebsmotor zugewandt ist. Auf der
dem Antriebsmotor abgewandten Seite des ersten Planetenradsatzes 40,
also auf dessen dem zweiten Planetenradsatz 50 zugewandten
Seite ist die Kupplung C angeordnet. Der zweite und dritte Planetenradsatz 50, 60 grenzen
axial unmittelbar aneinander an, wobei der dritte Planetenradsatz 60 auf
der dem Antriebsmotor gegenüberliegenden
Seite des Getriebegehäuses 10 angeordnet
ist. Es ist leicht ersichtlich, daß die Antriebswelle 20 auch
auf der zum dritten Planetenradsatz benachbarten Seite des Getriebegehäuses 10 durch
das Gehäuse
hindurchgeführt
werden kann, die Anordnung des Antriebsmotors also spiegelbildlich
zu 1 ist und dann der
erste Planetenradsatz 40 auf der motorabgewandten Seite
des Automatgetriebes angeordnet ist.The in the in 1 arrangement of the second planetary gear set shown as an exemplary embodiment 50 spatially seen axially between the first and third planetary gear sets 40 . 60 made possible in connection with the coaxial arrangement of the three planetary gear sets 40 . 50 . 60 for the coupling of the wheel set elements to one another and to the shifting elements according to the invention, a favorable nesting of all components of the automatic transmission. The first planetary gear set 40 borders on the side of the gearbox 10 on, which faces the drive motor, not shown. On the side of the first planetary gear set facing away from the drive motor 40 on the second planetary gear set 50 the side C, the clutch C is arranged. The second and third planetary gear set 50 . 60 adjoin each other axially, the third planetary gear set 60 on the side of the gear housing opposite the drive motor 10 is arranged. It is easy to see that the drive shaft 20 also on the side of the transmission housing adjacent to the third planetary gear set 10 can be passed through the housing, so the arrangement of the drive motor to mirror image 1 and then the first planetary gear set 40 is arranged on the side of the automatic transmission facing away from the engine.
Das
abtriebsseitige Stirnradpaar mit den Stirnrädern 31, 32 grenzt
axial unmittelbar an den zweiten Planetenradsatz 50 an,
auf der dem dritten Planetentradsatz 60 abgewandten Seite
des zweiten Planetenradsatzes 50, räumlich gesehen also zwischen
erstem und zweiten Planetenradsatz 40, 50. Das
innere Stirnrad 31 ist fest mit dem Steg 53 des zweiten
Planetenradsatzes 50 verbunden und an einer Gehäuseinnenwand 11 des
Getriebegehäuses 10 gelagert,
die auf der dem zweiten Planetenradsatz 50 abgewandten
Seite der Abtriebswelle 30 angeordnet ist und unmittelbar
an das Stirnrad 31 angrenzt. Das äußere Stirnrad 32 des
abtriebsseitigen Stirnradpaars kämmt
mit dem inneren Stirnrad 31 und ist mit der Abtriebswelle 30 verbunden.The output-side spur gear pair with the spur gears 31 . 32 axially borders directly on the second planetary gear set 50 on the third planetary gear set 60 opposite side of the second planetary gear set 50 , spatially seen between the first and second planetary gear sets 40 . 50 , The inner spur gear 31 is fixed to the bridge 53 of the second planetary gear set 50 connected and on a housing inner wall 11 of the gearbox 10 stored on the the second planetary gear set 50 opposite side of the output shaft 30 is arranged and directly to the spur gear 31 borders. The outer spur gear 32 of the output spur gear pair meshes with the inner spur gear 31 and is with the output shaft 30 connected.
Die
Kupplung C ist räumlich
gesehen axial zwischen dem ersten und zweiten Planetenradsatz 40, 50 angeordnet
und grenzt dabei unmittelbar an den ersten Planetenradsatz 40 an.
In einer anderen Ausgestaltung beispielsweise können insbesondere die Lamellen
der Kupplung C auch auf der dem zweiten Planetenradsatz 50 abgewandten
Seite des ersten Planetenradsatzes 40 angeordnet sein,
wobei dann ein Ausgangselement der Kupplung C das Hohlrad 41 des
ersten Planetenradsatzes 40 in axialer Richtung radial übergreift.The clutch C is spatially axially between the first and second planetary gear sets 40 . 50 arranged and directly adjacent to the first planetary gear set 40 on. In another embodiment, for example, the disks of clutch C in particular can also be on the second planetary gear set 50 opposite side of the first planetary gear set 40 be arranged, then an output element of the clutch C the ring gear 41 of the first planetary gear set 40 radially overlaps in the axial direction.
Die
Kupplung A ist räumlich
gesehen näher am
zweiten Planetenradsatz 50 angeordnet als die Kupplung
B, insbesondere sind die Lamellen der Kupplung A näher am zweiten
Planetenradsatz 50 angeordnet als die Lamellen der Kupplung
B. In dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind sowohl die Lamellen der Kupplung B als auch die Lamellen der
Kupplung A auf zumindest ähnlichem Durchmesser
angeordnet, in axialer Richtung gesehen zwischen den Lamellen der
Kupplung C und dem zweiten Planetenradsatz 50. Zur Einsparung
von axialer Getriebebaulänge
können
in einer anderen Ausgestaltung die Lamellen der Kupplung B auch
in axialer Richtung gesehen zumindest teilweise radial oberhalb
der Lamellen der Kupplung C angeordnet sein. In noch einer anderen
baulängensparender Ausgestaltung
können
die Lamellen der Kupplung B auch in axialer Richtung gesehen zumindest
teilweise radial oberhalb des ersten Planetenradsatzes 40 und
die Lamellen der Kupplung A zumindest teilweise radial oberhalb
der Lamellen der Kupplung C angeordnet sein.Clutch A is spatially closer to the second planetary gear set 50 arranged than clutch B, in particular, the disks of clutch A are closer to the second planetary gear set 50 arranged as the disks of the clutch B. In the in 1 The illustrated embodiment both the disks of clutch B and the disks of clutch A are arranged on at least a similar diameter, seen in the axial direction between the disks of clutch C and the second planetary gear set 50 , In another embodiment, the disks of clutch B can also be arranged at least partially radially above the disks of clutch C, viewed in the axial direction, in order to save axial gear length. In yet another construction-length-saving configuration, the disks of clutch B can also be seen at least partially radially above the first planetary gear set in the axial direction 40 and the disks of clutch A are at least partially arranged radially above the disks of clutch C.
Die
Bremse F grenzt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar
an die Gehäuseinnenwand 11 an,
auf deren dem ersten Planetenradsatz 40 zugewandten Seite.
Die Anordnung der Lamellen der Bremse F axial zwischen der Gehäuseinnenwand 11 und
einer ersten Gehäuseaußenwand 12 des
Getriebegehäuses 10,
die auf der der Gehäuseinnenwand 11 abgewandten
Seite des ersten Planetenradsatzes 40 angeordnet ist, ermöglicht in
einfacher Weise die Integration der – zur Vereinfachung in 1 nicht dargestellten – Servoeinrichtung
der Bremse F sowohl in die Gehäuseinnenwand 11 als auch
in die erste Gehäuseaußenwand 12.In the exemplary embodiment shown, the brake F borders directly on the housing inner wall 11 on whose the first planetary gear set 40 facing side. The arrangement of the plates of the brake F axially between the housing nenwand 11 and a first outer wall of the housing 12 of the gearbox 10 on the inside of the housing 11 opposite side of the first planetary gear set 40 is arranged, enables the integration of - for simplification in 1 not shown - servo device of the brake F both in the housing inner wall 11 as well as in the first outer wall of the housing 12 ,
Die
Kupplung E grenzt in dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
unmittelbar an den dritten Planetenradsatz 60 an, auf dessen
den zweiten Planetenradsatz 50 abgewandten Seite. Im Ausführungsbeispiel
ist das Eingangselement der Kupplung E als Außenlamellenträger ausgeführt. Dabei grenzt
ein zumindest weitgehend senkrechter Abschnitt dieses Außenlamellenträgers unmittelbar
an eine zweite Gehäuseaußenwand 13 des
Getriebegehäuses 10 an,
die auf der der ersten Gehäuseaußenwand 12 gegenüberliegenden
Seite des Auomatgetriebes angeordnet ist. Zur Verbindung des Eingangselementes
der Kupplung E mit der Antriebswelle 20 ist die Antriebswelle 20 zentrisch
durch alle drei Planetenradsätze 40, 50, 60 hindurch
geführt.
Eine zur Vereinfachung in 1 nicht
dargestellte Servoeinrichtung der Kupplung E grenzt vorzugsweise
axial unmittelbar an den senkrechten Abschnitt des Eingangselementes
der Kupplung E an, auf der der Gehäuseaußenwand 13 abgewandten
Seite des senkrechten Abschnitt des Eingangselementes der Kupplung
E. Selbstverständlich
können
die Lamellen der Kupplung E auch in axialer Richtung gesehen radial oberhalb
des dritten Planetenradsatzes 60 angeordnet sein.The clutch E borders in 1 illustrated embodiment directly to the third planetary gear set 60 on which the second planetary gear set 50 opposite side. In the exemplary embodiment, the input element of clutch E is designed as an outer disk carrier. An at least largely vertical section of this outer disk carrier directly borders a second outer wall of the housing 13 of the gearbox 10 on the one of the first housing outer wall 12 opposite side of the automatic transmission is arranged. For connecting the input element of clutch E to the drive shaft 20 is the drive shaft 20 centric through all three planetary gear sets 40 . 50 . 60 passed through. One for simplification in 1 Servo device, not shown, of clutch E preferably axially adjoins the vertical section of the input element of clutch E, on the outer wall of the housing 13 opposite side of the vertical section of the input element of clutch E. Of course, the disks of clutch E can also be seen radially above the third planetary gear set in the axial direction 60 be arranged.
Zweckmäßigerweise
sind die Lamellen der Bremse D in axialer Richtung gesehen zumindest teilweise
radial oberhalb des zweiten Planetenradsatzes 50 angeordnet.
Je nach räumlicher
Lage der Lamellen der Kupplung E können die Lamellen der Bremse
D auch im Bereich oberhalb des dritten Planetenradsatzes 60 angeordnet
sein. Eine in 1 zur
Vereinfachung nicht dargestellte Servoeinrichtung der Bremse D kann
in einfacher Weise in die zweite Gehäuseaußenwand 13 integriert
sein.The plates of the brake D are expediently seen at least partially radially above the second planetary gear set in the axial direction 50 arranged. Depending on the spatial position of the disks of clutch E, the disks of brake D can also be in the area above the third planetary gear set 60 be arranged. One in 1 to simplify not shown servo device of the brake D can be easily in the second housing outer wall 13 be integrated.
Durch
selektives Schließen
von jeweils zwei der insgesamt sechs Schaltelemente A bis F über die in 2 dargestellte Schaltlogik des erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
sind acht Vorwärtsgänge jeweils
ohne Gruppenschaltung schaltbar, sowie bis zu zwei Rückwärtsgänge. Bei
einer Umschaltung von einem Gang in den nächstfolgend höheren oder
in den nächstfolgend
niedrigeren Gang wird also von den gerade betätigten Schaltelementen jeweils
nur ein Schaltelement geöffnet
und ein weiteres, zuvor nicht betätigtes Schaltelement geschlossen.By selectively closing two of the total of six switching elements A to F via the in 2 Shown logic of the multi-speed automatic transmission according to the invention, eight forward gears can be shifted without group shifting, as well as up to two reverse gears. When shifting from one gear to the next higher or to the next lower gear, only one shift element is opened from the shift elements that have just been actuated and another shift element that has not been actuated is closed.
Im
ersten Vorwärtsgang
sind Kupplung C und Bremse F geschlossen, d.h. die erste Hauptradsatzwelle
(Sonnenrad 52, Hohlrad 61) steht still und die
zweite Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 62) ist gleichzeitig
mit der Antriebswelle 20 und dem Steg 43 des ersten
Planetenradsatzes 40 verbunden. Im zweiten Vorwärtsgang
sind Kupplung B und Bremse F geschlossen, d.h. die erste Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 52,
Hohlrad 61) steht unverändert
still und die zweite Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 62) ist nun
mit dem Ausgangselement (Hohlrad 41) des ersten Planetenradsatzes 40 verbunden.
Im dritten Vorwärtsgang
sind Kupplung E und Bremse F geschlossen, d.h. die erste Hauptradsatzwelle
(Sonnenrad 52, Hohlrad 61) steht unverändert still
und die dritte Hauptradsatzwelle (Hohlrad 51, Steg 63)
ist nun gleichzeitig mit der Antriebswelle 20 und dem Steg 43 des
ersten Planetenradsatzes 40 verbunden. Im vierten Vorwärtsgang
sind die Kupplungen B und E geschlossen, d.h. die zweite Hauptradsatzwelle
(Sonnenrad 62) ist mit dem Ausgangselelement (Hohlrad 41)
des ersten Planetenradsatzes 40 verbunden und die dritte
Hauptradsatzwelle (Hohlrad 51, Steg 63) – wie im
dritten Gang – gleichzeitig
mit der Antriebswelle 20 und dem Steg 43 des ersten
Planetenradsatzes 40. Im fünften Vorwärtsgang sind die Kupplungen
C und E geschlossen, d.h. die zweite Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 62)
ist – wie
im vierten Gang – gleichzeitig
mit der Antriebswelle 20 und dem Steg 43 des ersten
Planetenradsatzes 40 und der dritten Hauptradsatzwelle
(Hohlrad 51, Steg 63) verbunden. Im sechsten Vorwärtsgang
sind die Kupplungen A und E geschlossen, d.h. die erste Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 52,
Hohlrad 61) ist nun mit dem Ausgangsele lement (Hohlrad 41)
des ersten Planetenradsatzes 40 verbunden und die dritte
Hauptradsatzwelle (Hohlrad 51, Steg 63) gleichzeitig
mit der Antriebswelle 20 und dem Steg 43 des ersten
Planetenradsatzes 40. Im siebten Vorwärtsgang sind die Kupplungen
A und C geschlossen, d.h. die erste Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 52,
Hohlrad 61) ist – wie
im sechsten Gang – mit
dem Ausgangselelement (Hohlrad 41) des ersten Planetenradsatzes 40 verbunden
und die zweite Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 62) gleichzeitig
mit der Antriebswelle 20 und dem Steg 43 des ersten
Planetenradsatzes 40. Im achten Vorwärtsgang schließlich sind
die Kupplungen A und B geschlossen, d.h. die erste Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 52,
Hohlrad 61) ist nun gleichzeitig mit der zweiten Hauptradsatzwelle
(Sonnenrad 62) und dem Ausgangselelement (Hohlrad 41)
des ersten Planetenradsatzes 40 verbunden.In the first forward gear clutch C and brake F are closed, ie the first main gear set shaft (sun gear 52 , Ring gear 61 ) stands still and the second main gear set shaft (sun gear 62 ) is at the same time as the drive shaft 20 and the jetty 43 of the first planetary gear set 40 connected. In the second forward gear, clutch B and brake F are closed, ie the first main gear set shaft (sun gear 52 , Ring gear 61 ) remains unchanged and the second main gear set shaft (sun gear 62 ) is now with the output element (ring gear 41 ) of the first planetary gear set 40 connected. In the third forward gear clutch E and brake F are closed, ie the first main gear set shaft (sun gear 52 , Ring gear 61 ) stands still and the third main gear set shaft (ring gear 51 , Footbridge 63 ) is now at the same time as the drive shaft 20 and the jetty 43 of the first planetary gear set 40 connected. In the fourth forward gear, clutches B and E are closed, ie the second main gear set shaft (sun gear 62 ) is with the output element (ring gear 41 ) of the first planetary gear set 40 connected and the third main gear set shaft (ring gear 51 , Footbridge 63 ) - as in third gear - simultaneously with the drive shaft 20 and the jetty 43 of the first planetary gear set 40 , In the fifth forward gear, clutches C and E are closed, ie the second main gear set shaft (sun gear 62 ) is - like in fourth gear - at the same time as the drive shaft 20 and the jetty 43 of the first planetary gear set 40 and the third main gear set shaft (ring gear 51 , Footbridge 63 ) connected. In the sixth forward gear, clutches A and E are closed, ie the first main gear set shaft (sun gear 52 , Ring gear 61 ) is now with the output element (ring gear 41 ) of the first planetary gear set 40 connected and the third main gear set shaft (ring gear 51 , Footbridge 63 ) simultaneously with the drive shaft 20 and the jetty 43 of the first planetary gear set 40 , In the seventh forward gear, clutches A and C are closed, ie the first main gear set shaft (sun gear 52 , Ring gear 61 ) - as in sixth gear - with the output element (ring gear 41 ) of the first planetary gear set 40 connected and the second main gear set shaft (sun gear 62 ) simultaneously with the drive shaft 20 and the jetty 43 of the first planetary gear set 40 , Finally, in the eighth forward gear, clutches A and B are closed, ie the first main gear set shaft (sun gear 52 , Ring gear 61 ) is now simultaneously with the second main gear set shaft (sun gear 62 ) and the output element (ring gear 41 ) of the first planetary gear set 40 connected.
Es
stehen zwei Rückwärtsgänge R1 und
R2 zur Verfügung.
In beiden Rückwärtsgängen ist
die Bremse D geschlossen und damit die dritte Hauptradsatzwelle
(Hohlrad 51, Steg 63) am Getriebegehäuse 10 festgesetzt.
Im ersten Rückwärtsgang ist
neben der Bremse D die Kupplung C als weiteres Schaltelement geschlossen
und damit die zweite Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 62) mit
der Antriebswelle 20 verbunden. Im zweiten Rückwärtsgang
ist neben der Bremse D die Kupplung B geschlossen und damit die
zweite Hauptradsatzwelle (Sonnenrad 62) mit dem Ausgangselelement
(Hohlrad 41) des ersten Planetenradsatzes 40 verbunden.Two reverse gears R1 and R2 are available. In both reverse gears the brake D is closed and thus the third main gear set shaft (ring gear 51 , Footbridge 63 ) on the gearbox 10 set. In the first reverse gear, in addition to the brake D, the clutch C is closed as an additional shift element and thus the second main gear set shaft (sun gear 62 ) with the drive wave 20 connected. In the second reverse gear, in addition to brake D, clutch B is closed and thus the second main gear set shaft (sun gear 62 ) with the output element (ring gear 41 ) of the first planetary gear set 40 connected.
Durch
eine einfache Modifikation kann das zuvor beschriebene 8-Gang-Automatgetriebe
auch als gruppenschaltungsfrei schaltbares 7-Gang-Automatgetriebe
oder auch als gruppenschaltungsfrei schaltbares 6-Gang-Automatgetriebe
betrieben werden, ohne Beeinträchtigung
der vorteilhaft großen Gesamtspreizung
von 7,08. Zur Darstellung eines 7-Gang-Automatgetriebes kann nämlich die
in 2 mit „5. Gang" bezeichneten Gangstufe weggelassen werden,
wobei die in 2 mit „6. Gang", „7. Gang" und „8. Gang" bezeichneten Gangstufen
dann den neuen Gängen
fünf, sechs
und sieben entsprechen. Die Gangsprünge zwischen den ersten vier
Vorwärtsgängen sind
unverändert,
der Gangsprung vom vierten in den neuen fünften Gang beträgt nunmehr
1,39, der Gangsprung vom neuen fünften
in den neuen sechsten Gang 1,18 und der Gangsprung von dem neuen
sechsten in den neuen siebten Gang 1,09.Through a simple modification, the previously described 8-speed automatic transmission can also be operated as a 7-speed automatic transmission that can be shifted without group shifting or as a 6-speed automatic transmission that can be shifted without group shifting, without impairing the advantageously large overall spread of 7.08. To represent a 7-speed automatic transmission, namely in 2 with “5. Gear "designated gear step are omitted, the in 2 with “6. Gear "," 7th gear "and" 8th gear Gear "then correspond to the new gears five, six and seven. The gait jumps between the first four forward gears are unchanged, the gait jump from fourth to new fifth gear is now 1.39, the gait jump from new fifth to new sixth gear 1.18 and the gear jump from the new sixth to the new seventh gear 1.09.
Zur
einfachen Darstellung eines 6-Gang-Automatgetriebes können die
in 2 mit „5. Gang" und „7. Gang" bezeichneten Gangstufen weggelassen werden,
wobei die in 2 mit „6. Gang" und „8. Gang" bezeichneten Gangstufen
dann den neuen Gängen
fünf und
sechs entsprechen. Die Gangsprünge
zwischen den ersten vier Vorwärtsgängen sind
wieder unverändert,
der Gangsprung vom vierten in den neuen fünften Gang beträgt nunmehr
1,39 und der Gangsprung vom neuen fünften in den neuen sechsten
Gang 1,28.To easily display a 6-speed automatic transmission, the in 2 with “5. Gear "and" 7th gear "can be omitted, the in 2 with “6. Gear "and" 8th gear "designated gear levels then correspond to the new gears five and six. The jumps between the first four forward gears are unchanged again, the jump from fourth to new fifth gear is now 1.39 and the gear jump from new fifth to new sixth gear is 1.28.
In
vorteilhafter Weise kann das dritte Schaltelement (Kupplung C) als
im Automatgetriebe integriertes Anfahrelement verwendet werden,
mit dem das Kraftfahrzeug sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsfahrtrichtung
anfahren kann, ohne daß eine
Drehrichtungsumkehr an den Reibelementen des Schaltelementes beim
Reversieren des Kraftfahrzeugs auftritt.In
Advantageously, the third switching element (clutch C) as
start-up element integrated in the automatic transmission can be used,
with which the motor vehicle in both the forward and reverse directions
can start without a
Reversal of direction of rotation on the friction elements of the switching element at
Reversing the motor vehicle occurs.
Ist
ein Anfahren auch im zweiten und/oder dritten Vorwärtsgang über jeweils
das gleiche getriebeinterne Schaltelement gewünscht, so kann das sechste
Schaltelement (Brem se F) als Anfahrelement vorgesehen sein. In diesem
Fall erfolgt das Anfahren im Rückwärtsgang über ein
weiteres getriebeinternes Schaltelement, entweder über das
dritte Schaltelement (Kupplung C) oder über das vierte Schaltelement
(Bremse D). Die elektrohydraulische Ansteuerung der beiden Anfahrschaltelemente
zum komfortablen Reversieren des Kraftfahrzeugs ist entsprechend
aufwändiger
als im zuvor beschriebenen Fall mit nur einem Anfahrschaltelement
für beide Fahrtrichtungen.is
a start also in the second and / or third forward gear over each
the same internal shifting element is desired, so the sixth
Switching element (Brem se F) can be provided as a starting element. In this
In this case, the vehicle is started in reverse gear via
another internal gear shift element, either via the
third switching element (clutch C) or via the fourth switching element
(Brake D). The electro-hydraulic control of the two start-up switching elements
for comfortable reversing of the motor vehicle is appropriate
complex
than in the case described above with only one start-up switching element
for both directions of travel.
Selbstverständlich ist
das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe
aber auch mit einem separaten Anfahrelement kombiniert werden, beispielsweise
mit einem Drehmomentwandler oder einer dem Mehrstufengetriebe vorgelagerten
separaten Anfahrkupplung.It goes without saying
the multi-speed transmission according to the invention
but can also be combined with a separate starting element, for example
with a torque converter or one upstream of the multi-speed transmission
separate starting clutch.
Wie
ebenfalls aus 2 ersichtlich, ist die Gangabstufung
des erfindungsgemäßen Mehrstufen-Automatgetriebes
zumindest weitgehend harmonisch, in jedem Fall harmonisch genug,
um einen komfortablen Fahrbetrieb im Kraftfahrzeug zu gewährleisten.
Die Spreizung ist in vorteilhafter Weise betragsmäßig ausreichend
groß,
um in einem PKW auf die für
ein Wandler-Automatgetriebe typische Drehmomenterhöhung durch
den Drehmomentwandler beim Anfahren verzichten zu können.As also from 2 can be seen, the gear gradation of the multi-speed automatic transmission according to the invention is at least largely harmonious, in any case harmonious enough to ensure comfortable driving in the motor vehicle. The spread is advantageously sufficiently large in amount to be able to dispense with the torque increase typical of a converter automatic transmission by the torque converter when starting off in a car.