DE69525625T2

DE69525625T2 - Fünfgang automatikgetriebe

Info

Publication number: DE69525625T2
Application number: DE69525625T
Authority: DE
Inventors: Berthold Martin
Original assignee: DaimlerChrysler Co LLC
Current assignee: FCA US LLC
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1995-07-05
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: EP0766799A1; CA2194355C; CA2194355A1; ATE213815T1; US5536220A; MX9700158A; WO1996001382A1; JPH10502436A; DE19524699A1; EP0766799B1; EP0766799A4; DE69525625D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Automatikgetriebe für Fahrzeuge, und im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung ein Fünfgang-Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug.
Ein herkömmliches Automatikgetriebe weist einen hydrodynamischen Drehmomentwandler zur Übertragung von Motordrehmoment von einer Motorkurbelwelle auf ein drehbares Eingangs- bzw. Antriebselement des Getriebes durch Fluid- Strömungskräfte. Das Getriebe weist ferner Reibungseinheiten auf, die kennzeichnenderweise als Kupplungen bezeichnet werden, welche das drehbare Eingangselement mit einem oder mehreren Elementen eines Planetengetriebes koppeln. Andere Reibungseinheiten, die kennzeichnenderweise als Bremsen bezeichnet werden, halten ein oder mehrere Elemente des Planetengetriebes während dem Kraftfluss stationär. Derartige Getriebe sehen kennzeichnenderweise ein oder mehrere Planetengetriebe vor, um verschiedene Drehmomentverhältnisse vorzusehen und sicherzustellen, dass das verfügbare Drehmoment und die entsprechend erforderliche Traktionsleistung aufeinander abgestimmt sind.
Ein Beispiel für ein Automatikgetriebe mit einer Mehrzahl von Planetengetrieben ist ein ZF-Fünfgang-Automatikgetriebe (5 HP 30), das von der Zahnradfabrik Friedrichshafen AG aus Deutschland erhältlich ist und in BMW 540i Fahrzeugen des Modelljahres 1994 eingesetzt werden. Das ZF-Fünfgang- Automatikgetriebe weist einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung, drei Antriebskupplungseinheiten, drei Bremseinheiten und drei Planetengetrieben auf.
Ein Nachteil des obengenannten ZF-Fünfgang-Automatikgetriebes ist es, dass die Anordnung der Planetengetriebe keinen engen Verhältnisabstand zwischen den Gängen zwei bis fünf vorsieht. Ein weiterer Nachteil des ZF-Fünfgang-Automatikgetriebes ist es, dass die Planetengetriebe für die Gangwechsel 2-3, 3-4 und 4-5 Freiläufe voraussetzen. Ein weiterer Nachteil des ZF- Fünfgang-Automatikgetriebes ist es, dass es sich nicht leicht anpassen lässt, um eine effiziente Konstruktion eines Viergang-Underdrive- oder eines Viergang-Overdrive- Automatikgetriebes vorzusehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Fünfgang-Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug vorzusehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Fünfgang-Automatikgetriebe vorzusehen, das eine Mehrzahl von Planetengetrieben aufweist, die so angeordnet sind, dass sie einen engen Verhältnisabstand in den Gängen zwei bis fünf vorsehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Fünfgang-Automatikgetriebe mit einer einzigartigen Planetengetriebe-Anordnung vorzusehen, das im Vergleich zu heutigen Fünfgang-Einheiten ohne den Einsatz von Freiläufen für die Gangwechsel 2-3, 3-4 und 4-5 auskommt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Fünfgang-Automatikgetriebe mit einer gegebenen Flexibilität zur Verwendung als Viergang-Overdrive- Automatikgetriebe, Viergang-Underdrive-Automatikgetriebe eines Fünfgang-Overdrive-Automatikgetriebes vorzusehen.
In der deutschen Patentschrift DE-A-4014604 wird ein Automatikgetriebe offenbart, das eine Mehrzahl von Planetengetrieben und Kupplungseinrichtungen zur selektiven Verbindung bestimmter Komponenten von Sammelgetrieben umfasst.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Fünfgang- Automatikgetriebe für ein Fahrzeug, mit einem Getriebegehäuse, einem Eingangselement, einem Ausgangselement, einer Mehrzahl von Planetengetrieben zum Verändern des Drehmomentverhältnisses zwischen dem genannten Eingangselement und dem genannten Ausgangselement, einer Mehrzahl von Kupplungsanordnungen zur selektiven Kopplung des genannten Eingangselements mit vorbestimmten Zahnrädern der genannten Planetengetriebe, einer Mehrzahl von Bremsenanordnungen zur selektiven Kopplung vorbestimmter Zahnräder der genannten Planetengetriebe mit dem genannten Getriebegehäuse und mit einer Mehrzahl von Verbindungselementen, die es ermöglichen, dass das genannte Ausgangselement und ein Planetenmitnehmer eines der genannten Planetengetriebe gleichzeitig drehen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungsanordnung das genannte Eingangselement mit einem Planetenmitnehmer eines ersten Planetengetriebes koppelt, und dass eine Bremsenanordnung selektiv den genannten Planetenmitnehmer des genannten ersten Planetengetriebes und ein Hohlrad eines zweiten Planetengetriebes und einen Planetenmitnehmer eines dritten Planetengetriebes mit dem genannten Getriebegehäuse koppelt, um gleichzeitig stationär zu bleiben.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ferner ein Fünfgang-Automatikgetriebe für ein Fahrzeug, mit einem Getriebegehäuse, einem Eingangselement, einem Ausgangselement, einem ersten Planetengetriebe, einem von dem genannten ersten Planetengetriebe axial beabstandeten zweiten Planetengetriebe und einem axial von dem zweiten Planetengetriebe axial beabstandeten dritten Planetengetriebe, wobei das genannte erste, zweite und dritte Planetengetriebe ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenmitnehmer umfassen, mit einer Mehrzahl umfänglich beabstandeter Ritzel, die zwischen dem genannten Sonnenrad und dem genannten Hohlrad angeordnet sind, und mit einer Bremsenanordnung zur selektiven Kopplung des genannten Sonnenrads des genannten dritten Planetengetriebes mit dem genannten Getriebegehäuse, um stationär zu bleiben, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mehrzahl von Verbindungselementen ermöglichen, dass das genannte Ausgangselement und das genannte Hohlrad des genannten ersten Planetengetriebes und dem genannten Planetenmitnehmer des genannten zweiten Planetengetriebes und des genannten Hohlrads des genannten dritten Planetengetriebes sich gleichzeitig drehen.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ferner ein Fünfgang-Automatikgetriebe für ein Fahrzeug, mit einem Getriebegehäuse, einem Eingangselement, einem Ausgangselement, einem ersten Planetengetriebe, einem von dem genannten ersten Planetengetriebe axial beabstandeten zweiten Planetengetriebe und einem axial von dem zweiten Planetengetriebe axial beabstandeten dritten Planetengetriebe, wobei das genannte erste, zweite und dritte Planetengetriebe ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenmitnehmer umfassen, mit einer Mehrzahl umfänglich beabstandeter Ritzel, die zwischen dem genannten Sonnenrad und dem genannten Hohlrad angeordnet sind, einer Mehrzahl von Verbindungselementen, die es ermöglichen, dass sich das genannte Ausgangselement und das genannte Hohlrad des genannten ersten Planetengetriebes und der genannte Planetenmitnehmer des genannten zweiten Planetengetriebes und das genannte Hohlrad des genannten dritten Planetengetriebes gleichzeitig drehen, und wobei es ermöglicht wird, dass der genannte Planetenmitnehmer des genannten ersten Planetengetriebes und das genannte Hohlrad des genannten zweiten Planetengetriebes und der genannte Planetenmitnehmer des genannten dritten Planetengetriebes stationär bleiben oder sich gleichzeitig drehen, mit einer ersten Bremsenanordnung zum selektiven Koppeln des genannten Sonnenrads des genannten ersten Planetengetriebes mit dem genannten Getriebegehäuse, um stationär zu bleiben, mit einer Bremsenanordnung zum selektiven Koppeln des genannten Sonnenrads des genannten dritten Planetengetriebes mit dem genannten Getriebegehäuse, um gleichzeitig stationär zu bleiben, mit einer ersten Kupplungsanordnung zum selektiven Koppeln des genannten Eingangselements mit dem genannten Sonnenrad des genannten zweiten Planetengetriebes, und mit einer Kupplungsanordnung zum selektiven Koppeln des genannten Eingangselements mit dem genannten Sonnenrad des genannten ersten Planetengetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Bremsenanordnung selektiv den genannten Planetenmitnehmer des genannten ersten Planetengetriebes und das genannte Hohlrad des genannten zweiten Planetengetriebes und den genannten Planetenmitnehmer des genannten dritten Planetengetriebes mit dem genannten Getriebegehäuse koppelt, um gleichzeitig stationär zu bleiben, und dass eine zweite Kupplungsanordnung selektiv das genannte Eingangselement mit dem genannten Planetenmitnehmer des genannten ersten Planetengetriebes koppelt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass ein Fünfgang-Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug vorgesehen wird. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass das Fünfgang-Automatikgetriebe ein zusätzliches Planetengetriebe und Reibungselement verwendet, um ein Viergang-Overdrive-Automatikgetriebe oder ein Viergang- Underdrive-Automatikgetriebe zu erweitern. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass das Fünfgang- Automatikgetriebe eine Mehrzahl von Planetengetrieben aufweist, um einen engen Verhältnisabstand in den Gängen zwei bis fünf vorzusehen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass das Fünfgang-Automatikgetriebe eine Mehrzahl von Planetengetrieben aufweist, die so angeordnet sind, dass sie einen engen Verhältnisabstand vorsehen, so dass Freiläufe für die Gangwechsel 2-3, 3-4 und 4-5 nicht erforderlich sind.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen bessern verständlich. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Fünfgang-Automatikgetriebes; und
Fig. 2 ein Diagramm der Gänge, des Übersetzungsverhältnisses und der Kupplungen und Bremsen für das Fünfgang- Automatikgetriebe aus Fig. 1.
In Bezug auf die Abbildung aus Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Fünfgang- Automatikgetriebes dargestellt, das teilweise unter der Bezugsziffer 10 abgebildet ist. Das Fünfgang-Automatikgetriebe 10 eignet sich zur Verwendung in einem Fahrzeug (nicht abgebildet), wie zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug. Das Fünfgang-Automatikgetriebe 10 basiert auf einem Viergang- Overdrive-Automatikgetriebe, das in dem U.S. Patent US-A- 4.875.391 offenbart wird, wobei die Offenbarung aus diesem Patent hierin durch Verweis enthalten ist, mit Ausnahme der besonderen Veranschaulichungen und Beschreibungen hierin.
Das Fünfgang-Automatikgetriebe 10 weist ein Getriebegehäuse 12, ein Eingangselement 14, ein Ausgangselement 16, eine allgemein mit der Bezugsziffer 18 bezeichnete Mehrfachkupplungs- und Bremseneinheit und eine allgemein mit der Bezugsziffer 20 bezeichnete Getriebeeinheit auf. Das Getriebegehäuse 12 ist im Verhältnis zu dem drehbaren Eingangselement 14, dem Ausgangselement 16 und der Getriebeeinheit 20 stationär.
Die Mehrfachkupplungs- und Bremseneinheit 18 ermöglicht das selektive Einrücken und Ausrücken vorbestimmter Getriebe bzw. Zahnräder in der Getriebeeinheit 20 mit dem Eingangselement 14 oder dem Getriebegehäuse 12. Nahe der Eingangsseite des Getriebes 10 weist die Mehrfachkupplungs- und Bremseneinheit 18 eine Underdrive-Kupplungsanordnung 22 (eingesetzt im ersten, zweiten, dritten und vierten Gang), eine Overdrive- Kupplungsanordnung 24 (eingesetzt im vierten und fünften Gang) und eine Rückwärts-Kupplungsanordnung 26 (eingesetzt im Rückwärtsgang) auf. Nahe der Ausgangsseite des Getriebes 10 weist die Mehrfachkupplungs- und Bremseneinheit 18 eine Drei/Fünf-(3/5)-Bremsenanordnung 28 (eingesetzt in dem dritten und dem fünften Gang), eine Niedrig-Rückwärts-Bremsenanordnung 30 (eingesetzt in dem ersten und dem Rückwärtsgang) und eine zweite Bremsenanordnung 32 (eingesetzt in dem zweiten Gang) auf.
Die Underdrive-Kupplungsanordnung 22 weist eine Mehrzahl axial beabstandeter runder Platten 22a und eine Mehrzahl axial beabstandeter runder Scheiben 22b auf, die abwechselnd zwischen den Platten 22a vorgesehen sind, und wenn die Underdrive-Kupplungsanordnung 22 nicht betätigt wird, können sich die Platten 22a und die Scheiben 22b im Verhältnis zueinander frei bewegen bzw. frei drehen. Die Platten 22a sind an einer Eingangs- bzw. Antriebssicherungseinrichtung 34 angebracht, die betriebsfähig mit dem Eingangselement 14 verbunden ist. Die Scheiben 22b sind an einer Underdrive-Nabe 36 angebracht, die funktionsfähig an der Getriebeeinheit 20 angebracht ist.
Die Overdrive-Kupplungsanordnung 24 weist eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Platten 24a und eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Scheiben 24b auf. Die Platten 24a und Scheiben 24b entsprechen denen der Underdrive- Kupplungsanordnung 22. Die Platten 24a sind an der Eingangssicherungseinrichtung 34 angebracht, und die Scheiben 24b sind an einer Overdrive-Nabe 38 angebracht, die funktionsfähig mit der Getriebeeinheit 20 verbunden ist.
Die Rückwärts-Kupplungsanordnung 26 weist eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Platten 26a und eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Scheiben 26b auf. Die Platten 26a und Scheiben 26b entsprechen denen der Underdrive- Kupplungsanordnung 22. Die Platten 26a sind an der Eingangssicherungseinrichtung 34 angebracht, und die Scheiben 26b sind an einer Rückwärtsnabe 40 angebracht, die funktionsfähig mit der Getriebeeinheit 20 verbunden ist. Hiermit wird festgestellt, dass die Kupplungsanordnungen 22, 24 und 26 durch Fluidbetätigungsvorrichtungen (nicht abgebildet) betätigt werden.
Die Drei/Fünf-Bremsenanordnung 28 weist eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Platten 28a und eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Scheiben 28b auf. Die Platten 28a und 28b entsprechen denen der Underdrive-Kupplungsanordnung 22. Die Platten 28a sind an dem Getriebegehäuse 12 angebracht, und die Scheiben 28b sind an der Rückwärtsnabe 40 angebracht.
Die Niedrig-Rückwärts-Bremsenanordnung 30 weist eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Platten 30a und eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Scheiben 30b auf. Die Platten 30a und Scheiben 30b entsprechen denen der Underdrive- Kupplungsanordnung 22. Die Platten 30a sind an dem Getriebegehäuse 12 angebracht, und die Scheiben 30b sind an einem ersten Verbindungselement 42 der Getriebeeinheit 20 angebracht, die nachstehend im Text näher beschrieben ist.
Die zweite Bremsenanordnung 32 weist eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Platten 32a und eine Mehrzahl axial beabstandeter, runder Scheiben 32b auf. Die Platten 32a und Scheiben 32b entsprechen denen der Underdrive- Kupplungsanordnung 22. Die Platten 32a sind an dem Getriebegehäuse 12 angebracht, und die Scheiben 32b sind an einer zweiten Nabe 44 angebracht, die funktionsfähig mit der Getriebeeinheit 20 verbunden ist. Hiermit wird festgestellt, dass die Bremsenanordnungen 28, 30 und 32 durch Fluidbetätigungsvorrichtungen (nicht abgebildet) betätigt werden.
Die Getriebeeinheit 20 weist ein vorderes oder erstes Planetengetriebe auf, das allgemein mit der Bezugsziffer 46 bezeichnet ist, ein axial beabstandetes intermediäres oder zweites Planetengetriebe, das allgemein mit der Bezugsziffer 48 bezeichnet ist, und ein axial beabstandetes hinteres oder drittes Planetengetriebe, das allgemein mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet ist. Das erste Planetengetriebe 46 weist in der Mitte ein erstes Sonnenrad 52 auf. Das erste Sonnenrad 52 ist mit einer Rückwärtsnabe 40 verbunden. Das erste Planetengetriebe 46 weist ferner einen ersten Planetenmitnehmer 54 mit einer Mehrzahl umfänglich beabstandeter erster kleiner Zahnräder auf, die mit dem ersten Sonnenrad 52 eingreifen. Der erste Planetenmitnehmer 54 ist mit der Overdrive-Nabe 38 verbunden. Das erste Planetengetriebe 46 weist ferner ein erstes Hohlrad 56 auf, das um den ersten Planetenmitnehmer 54 angeordnet ist und mit den ersten kleinen Zahnrädern eingreift. Das erste Hohlrad 56 ist mit dem nachstehend beschriebenen zweiten Planetengetriebe 48 verbunden.
Das intermediäre oder zweite Planetengetriebe 48 weist in dessen Mitte ein zweites Sonnenrad 58 auf, das mit der Underdrive-Nabe 36 verbunden ist. Das zweite Planetengetriebe 48 weist ferner einen zweiten Planetenmitnehmer 60 mit einer Mehrzahl umfänglich beabstandeter zweiter kleiner Zahnräder für den Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad 58 auf. Das zweite Planetengetriebe 48 weist ein zweites Flanschelement 62 auf, das das erste Hohlrad 56 und den zweiten Planetenmitnehmer 60 miteinander verbindet. Das zweite Planetengetriebe 48 weist ferner ein zweites Hohlrad 64 auf, das um den zweiten Planetenmitnehmer 60 angeordnet ist und mit den zweiten kleinen Zahnrädern eingreift. Das zweite Hohlrad 64 ist mit dem ersten Verbindungselement 42 verbunden.
Das hintere oder dritte Planetengetriebe 50 weist in der Mitte ein drittes Sonnenrad 66 auf, das mit der zweiten Nabe 44 verbunden ist. Das dritte Planetengetriebe 50 weist ferner einen dritten Planetenmitnehmer 68 mit einer Mehrzahl umfänglich beabstandeter, dritter kleiner Zahnräder für einen Eingriff mit dem dritten Sonnenrad 66 auf. Der dritte Planetenmitnehmer 68 ist mit dem ersten Verbindungselement 42 verbunden. Das dritte Planetengetriebe 50 weist ferner ein drittes Hohlrad 70 auf, das um den dritten Planetenmitnehmer 68 angeordnet ist und mit den dritten kleinen Zahnrädern eingreift. Das dritte Hohlrad 70 weist ein drittes Verbindungselement 72 auf, das mit dem zweiten Planetenmitnehmer 60 und mit dem Ausgangselement 16 des Getriebes 10 verbunden ist.
Im Betrieb dreht sich das Eingangselement 14 des Getriebes 10 durch die Drehmomentübertragung von der sich drehenden Kurbelwelle des Motors und über den Drehmomentwandler (nicht abgebildet) auf das Eingangselement 14. Die Eingangssicherungseinrichtung 34 dreht sich ferner aufgrund ihrer Verbindung mit dem Eingangselement 14. Die Eingangssicherungseinrichtung 34 und dei Platten 22a, 24a, 26a drehen sich ferner mit dem Eingangselement 14 aufgrund der Verbindung der Eingangssicherungseinrichtung 34 mit dem Eingangselement 14.
Wenn die Underdrive-Kupplungsanordnung 22 betätigt wird, greifen die sich drehenden Platten 22a und die Scheiben 22b der Underdrive-Kupplungsanordnung 22 miteinander ein, und zwischen den Platten 22a und den Scheiben 22b wird eine Reibungskraft erzeugt. Da sich die Eingangssicherungseinrichtung 34 und die Platten 22a drehen, bewirkt die Reibungskraft eine Rotation der Scheiben 22b und der Underdrive-Nabe 36, wodurch wiederum das zweite Sonnenrad 58 des zweiten Planetengetriebes 48 gedreht wird.
Wenn die Overdrive-Kupplungsanordnung 24 betätigt wird, greifen die sich drehenden Platten 24a und Scheiben 24b der Overdrive-Kupplungsanordnung 24 miteinander ein, und zwischen den Platten 24a und den Scheiben 24b wird eine Reibungskraft erzeugt. Durch die Rotation der Eingangssicherungseinrichtung 34 und der Platten 24a bewirkt die Reibungskraft ein Rotation der Scheiben 24b und der Overdrive-Nabe, wodurch wiederum der erste Planetenmitnehmer 54, das erste Verbindungselement 42, das zweite Hohlrad 64 und der dritte Planetenmitnehmer 68 gedreht werden.
Wenn die Rückwärts-Kupplungsanordnung 26 betätigt wird, greifen die sich drehenden Platten 26a und Scheiben 26b der Rückwärts-Kupplungsanordnung 26 miteinander ein, und zwischen den Platten 26a und den Scheiben 26b wird eine Reibungskraft erzeugt. Die Rotation der Eingangssicherungseinrichtung 34 und der Platten 26a bewirkt, dass die Reibungskraft eine Rotation der Scheiben 26b und der Rückwärtsnabe 40 bewirkt, wodurch wiederum das erste Sonnenrad 52 des ersten Planetengetriebes 46 gedreht wird.
Wenn die Drei/Fünf-Bremsenanordnung 28 betätigt wird, greifen die Platten 28a und die Scheiben 28b der Drei/Fünf- Bremsenanordnung 28 miteinander ein, und zwischen den Platten 28a und den Scheiben 28b wird eine Reibungskraft erzeugt. Da sich die Platen 28a bei ihrer Verbindung mit dem Getriebegehäuse 12 nicht drehen bzw. stationär sind, hält die Reibungskraft die Scheiben 28b und die Rückwärtsnabe 40 stationär, wodurch wiederum das erste Sonnenrad 52 des ersten Planetengetriebes 46 stationär gehalten wird.
Wenn die Niedrig-/Rückwärts-Bremsenanordnung 30 betätigt wird, greifen die Platten 30a und die Scheiben 30b der Niedrig- /Rückwärts-Bremsenanordnung 30 miteinander ein, und zwischen den Platten 30a und den Scheiben 30b wird eine Reibungskraft erzeugt. Da die Platten 30a bei der Verbindung mit dem Getriebegehäuse 12 stationär sind, hält die Reibungskraft die Scheiben 30b stationär, wodurch wiederum das erste Verbindungselement 42, der erste Planetenmitnehmer 54, das zweite Hohlrad 64 und der dritte Planetenmitnehmer 68 gehalten werden.
Wenn die zweite Bremsenanordnung 32 betätigt wird, greifen die Platten 32a und Scheiben 32b der zweiten Bremsenanordnung 32 miteinander ein, und zwischen den Platten 32a und den Scheiben 32b wird eine Reibungskraft erzeugt. Da die Platten 32a bei ihrer Verbindung mit dem Getriebegehäuse 12 stationär sind, hält die Reibungskraft die Scheiben 32b stationär, wodurch wiederum die zweite Nabe 44 und das dritte Sonnenrad 66 des dritten Planetengetriebes 50 stationär gehalten werden.
Wenn in Bezug auf die Abbildung aus Fig. 2 ein Betrieb des Getriebes 10 im ersten Gang gewünscht wird, werden die Underdrive-Kupplungsanordnung 22 und die Niedrig/Rückwärts- Bremsenanordnung 30 betätigt. Dies bewirkt eine Rotation des zweiten Sonnenrads 30 sowie dass das zweite Hohlrad 64 stationär gehalten wird. Als Folge dessen bewirkt die Rotation des zweiten Sonnenrads 58 eine Rotation der zweiten kleinen Zahnräder und des zweiten Planetenmitnehmers 60. Auf Grund der Verbindung des Ausgangselements 16 mit dem zweiten Planetenmitnehmer 60 durch das dritte Verbindungselement 72 bewirkt die Rotation de zweiten Planetenmitnehmers 60 eine Rotation des Ausgangselements 16. Diese Anordnung der Getriebeeinheit 20 erzeugt ein Übersetzungsverhältnis von 3,55.
Wenn das Getriebe 10 im zweiten Gang betrieben werden soll, werden die Underdrive-Kupplungsanordnung 22 und die zweite Bremsenanordnung 32 betätigt. Dies bewirkt, dass sich das zweite Sonnenrad 58 dreht und das dritte Sonnenrad 66 stationär gehalten wird. Dadurch, dass das dritte Sonnenrad 66 stationär gehalten wird, drehen sich der zweite Planetenmitnehmer 60, das erste Hohlrad 56, der erste Planetenmitnehmer 54, das zweite Hohlrad 64 und der dritte Planetenmitnehmer 64, wodurch wiederum das dritte Hohlrad 70 gedreht wird, wodurch die Geschwindigkeit des Ausgangselements 16 erhöht wird. Als Folge dessen dreht sich das Ausgangselement 16 mit einer höheren Drehzahl als in dem ersten Gang. Diese Anordnung der Getriebeeinheit 20 erzeugt ein Übersetzungsverhältnis von 2,00.
Wenn das Getriebe 10 in dem dritten Gang betrieben werden soll, werden die Underdrive-Kupplungsanordnung 22 und die Drei/Fünf-Bremnsenanordnung 28 betätigt. Dies bewirkt, dass sich das zweite Sonnrad 58 dreht und das erste Sonnenrad 52 stationär gehalten wird. Als Folge dessen bewirkt die Rotation des zweiten Sonnenrads 58 eine Rotation des zweiten Planetenmitnehmers 60 und des ersten Hohlrads 62. Dadurch, dass das erste Sonnenrad 52 stationär gehalten wird, drehen sich der erste Planetenmitnehmer 54, das zweite Hohlrad 64 und der dritte Planetenmitnehmer 68, wodurch wiederum das dritte Hohlrad 70 und der zweite Planetenmitnehmer 60 gedreht werden, was wiederum die Drehzahl bzw. die Geschwindigkeit erhöht. Als Folge dessen drehen der zweite Planetenmitnehmer 60 und das dritte Hohlrad 70 das Ausgangselement 16 mit einer höheren Drehzahl als in dem zweiten Gang. Diese Anordnung der Getriebeeinheit 20 erzeugt ein Übersetzungsverhältnis von 1,61.
Wenn ein Betrieb des Getriebes 10 im vierten Gang gewünscht wird, werden die Underdrive-Kupplungsanordnung 22 und die Overdrive-Kupplungsanordnung 24 betätigt. Dies bewirkt eine Rotation des zweiten Sonnenrads 58 und des ersten Planetenmitnehmers 54, des zweiten Hohlrads 64 und des dritten Planetenmitnehmers 68. Auf Grund der Rotation des ersten Planetenmitnehmers 54, des zweiten Hohlrads 64 und des dritten Planetenmitnehmers 68 drehen sich auch das erste Hohlrad 56, der zweite Planetenmitnehmer 60 und das dritte Hohlrad 70. Als Folge dessen dreht sich das Ausgangselement 16 mit einer höheren Drehzahl als in dem dritten Gang. Diese Anordnung der Getriebeeinheit 20 erzeugt ein Übersetzungsverhältnis von 1,00.
Wenn das Getriebe 10 im fünften Gang betrieben werden soll, werden die Overdrive-Kupplungsanordnung 24 und die Drei/Fünf- Bremsenanordnung 28 betätigt. Dies bewirkt, dass sich der erste Planetenmitnehmer 54, das zweite Hohlrad 64 und der dritte Planetenmitnehmer 68 drehen und dass das erste Sonnenrad 52 stationär gehalten wird. Als Folge dessen drehen sich das erste Hohlrad 56, der zweite Planetenmitnehmer 60 und das dritte Hohlrad 70, welche wiederum das Ausgangselement 16 mit einer höheren Drehzahl als in dem vierten Gang drehen. Diese Anordnung der Getriebeeinheit 20 erzeugt ein Übersetzungsverhältnis von 0,76.
Wenn das Getriebe 10 in dem Rückwärtsgang betrieben werden soll, werden die Rückwärts-Kupplungsanordnung 26 und die Niedrig/Rückwärts-Bremsenanordnung 30 betätigt. Dies bewirkt, dass sich das erste Sonnenrad 52 dreht und dass der erste Planetenmitnehmer 54, das zweite Hohlrad 64 und der dritte Planetenmitnehmer 68 stationär gehalten werden. Als Folge dessen dreht das erste Sonnenrad 52 die ersten kleinen Zahnräder, wodurch wiederum das erste Hohlrad 56 rückwärts gedreht wird. Die Rotation des ersten Hohlrads 56 bewirkt eine Rotation des zweiten Planetenmitnehmers 60 sowie der zweiten kleinen Zahnräder, wodurch wiederum eine Rotation des Ausgangselements 16 in eine zu den anderen Gangstellungen entgegengesetzte Richtung bewirkt wird. Diese Anordnung der Getriebeeinheit 20 erzeugt ein Übersetzungsverhältnis von -3,17.
Wie dies in der Abbildung aus Fig. 2 dargestellt ist, weist das Getriebe 10 eine Planetengröße von 3,00 für das erste Planetengetriebe 46 auf, eine Größe von 3,00 für das zweite Planetengetriebe 48 und eine Größe von 1,55 für das dritte Planetengetriebe 50. Ferner kann das Getriebe 10 als Viergang- Underdrive-Automatikgetriebe betrieben werden, wenn nur die Gänge eins bis vier verwendet werden und durch ähnliche Algorithmen gesteuert werden, wie sie in dem U.S. Patent US-A- 4.875.391 offenbart werden.
Demgemäß weist das Fünfgang-Automatikgetriebe 10 eine einzigartige Anordnung der Planetengetriebe 46, 48 und 50 auf, so dass in dem fünften Gang ein Overdrive-Verhältnis von 0,76 erreicht wird. Die einzigartige Anordnung der Planetengetriebe 46, 48 und 50 führt entweder zu einem Viergang-Underdrive- Automatikgetriebe oder zu einem Fünfgang-Overdrive- Automatikgetriebe.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend auf veranschaulichende Art und Weise beschrieben. Hiermit wird festgestellt, dass die verwendete Terminologie dem Zweck der Beschreibung dient und keine einschränkende Wirkung hat.
In Bezug auf die obengenannten Lehren sind zahlreiche Modifikationen und Abänderungen möglich. Somit ist gemäß dem Umfang der anhängigen Ansprüche eine andere Ausführung der vorliegenden Erfindung möglich, als wie dies speziell beschrieben worden ist.

Claims

1. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) für ein Fahrzeug, mit einem Getriebegehäuse (12), einem Eingangselement (14), einem Ausgangselement (16), einer Mehrzahl von Planetengetrieben (47, 48, 50) zum Verändern des Drehmomentverhältnisses zwischen dem genannten Eingangselement (14) und dem genannten Ausgangselement (16), einer Mehrzahl von Kupplungsanordnungen (22, 24, 26) zur selektiven Kopplung des genannten Eingangselements (14) mit vorbestimmten Zahnrädern der genannten Planetengetriebe (46, 48, 50), einer Mehrzahl von Bremsenanordnungen (28, 30, 32) zur selektiven Kopplung vorbestimmter Zahnräder der genannten Planetengetriebe (46, 48, 50) mit dem genannten Getriebegehäuse (12) und mit einer Mehrzahl von Verbindungselementen (42, 62, 72), die es ermöglichen, dass das genannte Ausgangselement (16) und ein Planetenmitnehmer eines der genannten Planetengetriebe gleichzeitig drehen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungsanordnung (24) das genannte Eingangselement (14) mit einem Planetenmitnehmer (54) eines ersten Planetengetriebes (46) koppelt, und dass eine Bremsenanordnung (30) selektiv den genannten Planetenmitnehmer (54) des genannten ersten Planetengetriebes (46) und ein Hohlrad (64) eines zweiten Planetengetriebes (48) und einen Planetenmitnehmer (68) eines dritten Planetengetriebes (50) mit dem genannten Getriebegehäuse (12) koppelt, um gleichzeitig stationär zu bleiben.

2. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetengetriebe (46, 48, 50) ein erstes Planetengetriebe (46), ein von dem genannten ersten Planetengetriebe (46) axial beabstandetes zweites Planetengetriebe (48) und ein axial von dem zweiten Planetengetriebe (48) axial beabstandetes drittes Planetengetriebe (50) umfassen.

3. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der genannten ersten (46), zweiten (48) und dritten Planetengetriebe (50) ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenmitnehmer umfassen, mit einer Mehrzahl umfänglich beabstandeter Ritzel, die zwischen dem genannten Sonnenrad und dem genannten Hohlrad angeordnet sind.

4. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mehrzahl von Verbindungselementen (42, 62, 723) dem Planetenmitnehmer (54) des ersten Planetengetriebes (46) und dem Hohlrad (64) des zweiten Planetengetriebes (48) und dem Planetenmitnehmer (70) des dritten Planetengetriebes (50) ermöglichen, sich gleichzeitig zu drehen oder gleichzeitig stationär zu bleiben.

5. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnungen (22, 24, 26) eine erste Kupplungsanordnung (22) umfassen, die dazu dient, das Eingangselement (14) mit dem Sonnenrad (58) des zweiten Planetengetriebes (48) zu koppeln, wobei die Kupplungsanordnung (24) das Eingangselement (14) mit dem Planetenmitnehmer (54) des ersten Planetengetriebes (46) verbindet, wobei die genannte Kupplungsanordnung (24) eine zweite Kupplungsanordnung darstellt, und mit einer dritten Kupplungsanordnung (26), die dazu dient, das genannte Eingangselement (14) mit dem Sonnenrad (52) des genannten ersten Planetengetriebes (46) zu koppeln.

6. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) für ein Fahrzeug, mit einem Getriebegehäuse (12), einem Eingangselement (14), einem Ausgangselement (16), einem ersten Planetengetriebe (46), einem von dem genannten ersten Planetengetriebe (46) axial beabstandeten zweiten Planetengetriebe (48) und einem axial von dem zweiten Planetengetriebe (48) axial beabstandeten dritten Planetengetriebe (50), wobei das genannte erste (46), zweite (48) und dritte Planetengetriebe (50) ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenmitnehmer umfassen, mit einer Mehrzahl umfänglich beabstandeter Ritzel, die zwischen dem genannten Sonnenrad und dem genannten Hohlrad angeordnet sind, und mit einer Bremsenanordnung (32) zur selektiven Kopplung des genannten Sonnenrads (66) des genannten dritten Planetengetriebes (50) mit dem genannten Getriebegehäuse (12), um stationär zu bleiben, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mehrzahl von Verbindungselementen (42, 62, 72) ermöglichen, dass das genannte Ausgangselement (16) und das genannte Hohlrad (56) des genannten ersten Planetengetriebes (46) und dem genannten Planetenmitnehmer (60) des genannten zweiten Planetengetriebes (48) und des genannten Hohlrads (70) des genannten dritten Planetengetriebes (50) sich gleichzeitig drehen.

7. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es die genannte Mehrzahl der Verbindungselemente (42, 62, 72) dem Planetenmitnehmer (54) des ersten Planetengetriebes (46) und dem Hohlrad (64) des zweiten Planetengetriebes (48) und dem Planetenmitnehmer (68) des dritten Planetengetriebes (50) ermöglichen, stationär zu bleiben oder sich gleichzeitig zu drehen.

8. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Bremsenanordnung (28) selektiv das Sonnenrad (52) des ersten Planetengetriebes (46) mit dem Getriebegehäuse (12) koppelt, um stationär zu bleiben.

9. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Bremsenanordnung (30) den Planetenmitnehmer (54) des ersten Planetengetriebes (46) und das Hohlrad (64) des zweiten Planetengetriebes (48) und den Planetenmitnehmer (68) des dritten Planetengetriebes (50) selektiv mit dem Getriebegehäuse (12) koppelt, um gleichzeitig stationär zu bleiben.

10. Fünfgang-Automatikgetriebe (10) für ein Fahrzeug, mit einem Getriebegehäuse (12), einem Eingangselement (14), einem Ausgangselement (16), einem ersten Planetengetriebe (46), einem von dem genannten ersten Planetengetriebe (46) axial beabstandeten zweiten Planetengetriebe (48) und einem axial von dem zweiten Planetengetriebe (48) axial beabstandeten dritten Planetengetriebe (50), wobei das genannte erste (46), zweite (48) und dritte Planetengetriebe (50) ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenmitnehmer umfassen, mit einer Mehrzahl umfänglich beabstandeter Ritzel, die zwischen dem genannten Sonnenrad und dem genannten Hohlrad angeordnet sind, einer Mehrzahl von Verbindungselementen (42, 62, 72), die es ermöglichen, dass sich das genannte Ausgangselement (16) und das genannte Hohlrad (56) des genannten ersten Planetengetriebes (46) und der genannte Planetenmitnehmer (60) des genannten zweiten Planetengetriebes (48) und das genannte Hohlrad (70) des genannten dritten Planetengetriebes (50) gleichzeitig drehen, und wobei es ermöglicht wird, dass der genannte Planetenmitnehmer (54) des genannten ersten Planetengetriebes (46) und das genannte Hohlrad (64) des genannten zweiten Planetengetriebes (48) und der genannte Planetemitnehmer (68) des genannten dritten Planetengetriebes (50) stationär bleiben oder sich gleichzeitig drehen, mit einer ersten Bremsenanordnung (28) zum selektiven Koppeln des genannten Sonnenrads (52) des genannten ersten Planetengetriebes (46) mit dem genannten Getriebegehäuse (12), um stationär zu bleiben, mit einer Bremsenanordnung (32) zum selektiven Koppeln des genannten Sonnenrads (66) des genannten dritten Planetengetriebes (50) mit dem genannten Getriebegehäuse (12), um gleichzeitig stationär zu bleiben, mit einer ersten Kupplungsanordnung (22) zum selektiven Koppeln des genannten Eingangselements (14) mit dem genannten Sonnenrad (58) des genannten zweiten Planetengetriebes (48), und mit einer Kupplungsanordnung (26) zum selektiven Koppeln des genannten Eingangselements (14) mit dem genannten Sonnenrad (52) des genannten ersten Planetengetriebes (46), dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Bremsenanordnung (30) selektiv den genannten Planetenmitnehmer (54) des genannten ersten Planetengetriebes (46) und das genannte Hohlrad (64) des genannten zweiten Planetengetriebes (48) und den genannten Planetenmitnehmer (68) des genannten dritten Planetengetriebes (50) mit dem genannten Getriebegehäuse (12) koppelt, um gleichzeitig stationär zu bleiben, und dass eine zweite Kupplungsanordnung (24) selektiv das genannte Eingangselement (14) mit dem genannten Planetenmitnehmer (54) des genannten ersten Planetengetriebes (46) koppelt.