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Die Erfindung betrifft ein automatisch schaltbares Getriebe, z. B. für ein Automatikgetriebe, eines Fahrzeuges.
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Bei einem typischen Schaltmechanismus eines Automatikgetriebes wird eine Kombination einer Mehrzahl von Planetengetrieben verwendet. Bei einem Automatikgetriebe mit einer Mehrzahl von Planetengetrieben wird die Drehzahl und das von einem Drehmomentwandler des Automatikgetriebes aufgenommene Drehmoment geändert, und das geänderte Drehmoment wird dementsprechend an eine Abtriebswelle übertragen.
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Es ist bekannt, dass, wenn ein Getriebe eine größere Anzahl von Schaltgängen realisiert, die Übersetzungsverhältnisse des Getriebes optimaler gestaltet werden können, und daher kann ein Fahrzeug einen besseren spezifischen Kraftstoffverbrauch und eine bessere Leistung haben. Aus diesem Grunde wird ständig nach einem Automatikgetriebe geforscht, das mehr Schaltgänge ermöglicht.
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Außerdem sind bei derselben Anzahl von Gängen die Merkmale eines Automatikgetriebes, wie Haltbarkeit, Leistungsübertragungseffizienz und Größe, entscheidend von der Anordnung der kombinierten Planetengetriebe abhängig. Daher wird auch ständig nach Gestaltungen für eine kombinierte Struktur eines Automatikgetriebes geforscht.
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Ein Handschaltgetriebe, das zu viele Gänge hat, verursacht beim Fahrer Unbequemlichkeiten durch übermäßig häufige Schaltvorgänge. Daher sind die positiven Merkmale mehrerer Schaltgänge für Automatikgetriebe wichtiger, da ein Automatikgetriebe die Schaltvorgänge grundsätzlich ohne manuelle Betätigung automatisch steuert.
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Zusätzlich zu verschiedenen Entwicklungen bezüglich Vier- und Fünfganggetrieben wurden Automatikgetriebe mit sechs Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang eingeführt, und ebenso wird nach Getrieben mit einer größeren Anzahl von Gängen geforscht, wie in den Druckschriften
EP 1 533 543 A2 ,
JP 2002-295 609 A und
JP 2002-266 956 A offenbart.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues, automatisch schaltbares Getriebe mit einem verbesserten Leistungsübertragungsvermögen und einem reduzierten Kraftstoffverbrauch zu schaffen.
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Die Erfindung stellt ein automatisch schaltbares Getriebe gemäß Hauptanspruch 1 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
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Nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges vorgesehen, das einen ersten und einen zweiten Schaltabschnitt und eine Mehrzahl von Reibelementen aufweist, wobei der erste Schaltabschnitt ein erstes und ein zweites Planetengetriebe eines einfachen Planetengetriebes aufweist, um einen ersten Antriebspfad zum direkten Aufnehmen einer Antriebswellendrehzahl und einen Zwischenabtriebspfad zum Abgeben einer reduzierten Drehzahl des ersten Schaltabschnitts zu bilden, und der zweite Schaltabschnitt ein drittes und ein viertes Planetengetriebe eines einfachen Planetengetriebes aufweist, um einen ersten Zwischenantriebspfad zum variablen Aufnehmen einer Antriebswellendrehzahl, einen zweiten Zwischenantriebspfad zum Aufnehmen der reduzierten Drehzahl des ersten Schaltabschnitts über den Zwischenabtriebspfad und auch zum variablen Aufnehmen einer Antriebswellendrehzahl, und einen Endabtriebspfad zum Abgeben einer modifizierten Drehzahl des zweiten Schaltabschnitts zu bilden.
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Das erste, zweite, dritte und vierte Planetengetriebe können jeweils Einzelplanetenräder aufweisen.
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Ein Sonnenrad des ersten Planetengetriebes kann mit einem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes direkt verbunden sein, und ein Hohlrad des ersten Planetengetriebes kann mit einem Planetenradträger des zweiten Planetengetriebes direkt verbunden sein, so dass der erste Schaltabschnitt vier Betriebselemente bildet.
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Die vier Betriebselemente können ein erstes Betriebselement, das von den Sonnenrädern des ersten und zweiten Planetengetriebes gebildet wird, ein zweites Betriebselement, das von einem Planetenradträger des ersten Planetengetriebes gebildet wird, ein drittes Betriebselement, das von dem Hohlrad des ersten Planetengetriebes und dem Planetenradträger des zweiten Planetengetriebes gebildet wird, und ein viertes Betriebselement umfassen, das von einem Hohlrad des zweiten Planetengetriebes gebildet wird.
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Das vierte Betriebselement kann mit einer Antriebswelle direkt verbunden sein, um den ersten Antriebspfad zu bilden. Das dritte Betriebselement kann den Zwischenabtriebspfad bilden. Das erste und zweite Betriebselement können wahlweise als ein feststehendes Element wirken.
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Ein Hohlrad des dritten Planetengetriebes kann mit einem Planetenradträger des vierten Planetengetriebes direkt verbunden sein, und Sonnenräder des dritten und vierten Planetengetriebes können variabel miteinander verbunden sein, so dass der zweite Schaltabschnitt vier Betriebselemente bildet.
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Die vier Betriebselemente können ein fünftes Betriebselement, das von einem Hohlrad des vierten Planetengetriebes gebildet wird, ein sechstes Betriebselement, das von dem Hohlrad des dritten Planetengetriebes und dem Planetenradträger des vierten Planetengetriebes gebildet wird, ein siebtes Betriebselement, das von einem Planetenradträger des dritten Planetengetriebes gebildet wird, und ein achtes Betriebselement umfassen, das von den Sonnenrädern des dritten und vierten Planetengetriebes gebildet wird.
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Das fünfte Betriebselement kann den zweiten Zwischenantriebspfad bilden, der mit dem Zwischenabtriebspfad des ersten Schaltabschnitts direkt verbunden ist und mit der Antriebswelle variabel verbunden ist. Das sechste Betriebselement kann den ersten Zwischenantriebspfad bilden, der mit der Antriebswelle variabel verbunden ist. Das siebte Betriebselement kann den Endabtriebspfad bilden.
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Das sechste Betriebselement, das den ersten Zwischenantriebspfad bildet, kann mit einem Getriebegehäuse variabel verbunden sein, um wahlweise als ein feststehendes Element zu wirken.
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Die Sonnenräder des dritten und vierten Planetengetriebes, die das achte Betriebselement bilden, können mit dem Getriebegehäuse derart variabel verbunden sein, dass sie gleichzeitig als feststehende Elemente wirken können oder nur eines von ihnen als ein feststehendes Element wirken kann.
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Das Sonnenrad des dritten Planetengetriebes kann mit dem Getriebegehäuse variabel verbunden sein.
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Das fünfte Betriebselement, das den zweiten Zwischenantriebspfad bildet, kann mit dem Getriebegehäuse variabel verbunden sein, um wahlweise als ein feststehendes Element zu wirken.
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Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges vorgesehen, das einen ersten und einen zweiten Schaltabschnitt und eine Mehrzahl von Reibelementen aufweist. Der erste Schaltabschnitt weist ein erstes und ein zweites Planetengetriebe auf, wobei ein Sonnenrad des ersten Planetengetriebes mit einem Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes direkt verbunden ist, und ein Hohlrad des ersten Planetengetriebes mit einem Planetenradträger des zweiten Planetengetriebes direkt verbunden ist, so dass der erste Schaltabschnitt vier Betriebselemente bildet. Die vier Betriebselemente des ersten Schaltabschnitts umfassen ein erstes und ein zweites Betriebselement, die wahlweise als ein feststehendes Element wirken, ein drittes Betriebselement, das als ein Zwischenabtriebselement wirkt, und ein viertes Betriebselement, das immer als ein Antriebselement wirkt. Der zweite Schaltabschnitt weist ein drittes und ein viertes Planetengetriebe auf, wobei ein Hohlrad des dritten Planetengetriebes mit einem Planetenradträger des vierten Planetengetriebes direkt verbunden ist, und Sonnenräder des dritten und vierten Planetengetriebes variabel miteinander verbunden sind, so dass der zweite Schaltabschnitt vier Betriebselemente bildet. Die vier Betriebselemente des zweiten Schaltabschnitts umfassen ein fünftes Betriebselement, das mit dem dritten Betriebselement des ersten Schaltabschnitts direkt verbunden ist und mit einer Antriebswelle variabel verbunden ist, ein sechstes Betriebselement, das mit der Antriebswelle und einem Getriebegehäuse jeweils variabel verbunden ist, ein siebtes Betriebselement, das immer als ein Antriebselement wirkt, und ein achtes Betriebselement, das wahlweise als ein freies Element oder ein feststehendes Element wirkt.
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Das erste, zweite, dritte und vierte Planetengetriebe können jeweils Einzelplanetenräder aufweisen.
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Das erste Betriebselement kann von den Sonnenrädern des ersten und zweiten Planetengetriebes gebildet werden. Das zweite Betriebselement kann von einem Planetenradträger des ersten Planetengetriebes gebildet werden. Das dritte Betriebselement kann von dem Hohlrad des ersten Planetengetriebes und dem Planetenradträger des zweiten Planetengetriebes gebildet werden. Das vierte Betriebselement kann von einem Hohlrad des zweiten Planetengetriebes gebildet werden.
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Das fünfte Betriebselement kann von einem Hohlrad des vierten Planetengetriebes gebildet werden. Das sechste Betriebselement kann von dem Hohlrad des dritten Planetengetriebes und dem Planetenradträger des vierten Planetengetriebes gebildet werden. Das siebte Betriebselement kann von einem Planetenradträger des dritten Planetengetriebes gebildet werden. Das achte Betriebselement kann von den Sonnenrädern des dritten und vierten Planetengetriebes gebildet werden.
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Die Sonnenräder des dritten und vierten Planetengetriebes, die das achte Betriebselement bilden, können mit dem Getriebegehäuse derart variabel verbunden sein, dass sie gleichzeitig als feststehende Elemente wirken können oder nur eines von ihnen als ein feststehendes Element wirken kann.
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Das Sonnenrad des dritten Planetengetriebes kann mit dem Getriebegehäuse variabel verbunden sein.
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Die Mehrzahl von Reibelementen können eine erste Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und dem sechsten Betriebselement angeordnet ist, eine zweite Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und dem fünften Betriebselement angeordnet ist, eine dritte Kupplung, die zwischen den Sonnenrädern des dritten und vierten Planetengetriebes angeordnet ist, die das achte Betriebselement bilden, eine erste Bremse, die zwischen dem zweiten Betriebselement und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, eine zweite Bremse, die zwischen dem Getriebegehäuse und dem Sonnenrad des dritten Planetengetriebes angeordnet ist, welches das achte Betriebselement bildet, eine dritte Bremse, die zwischen dem ersten Betriebselement und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, und eine vierte Bremse umfassen, die zwischen dem sechsten Betriebselement und dem Getriebegehäuse angeordnet ist.
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Das erste, zweite, dritte und vierte Planetengetriebe können in dieser Reihenfolge angeordnet sein.
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Die erste und dritte Bremse können an einer Motorseite in Bezug auf das erste Planetengetriebe angeordnet sein. Die erste und zweite Kupplung können zwischen dem zweiten und dritten Planetengetriebe angeordnet sein. Die dritte Kupplung und die zweite und vierte Bremse können entgegengesetzt zu der Motorseite in Bezug auf das vierte Planetengetriebe angeordnet sein.
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Die Mehrzahl von Reibelementen können eine erste Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und dem sechsten Betriebselement angeordnet ist, eine zweite Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und dem fünften Betriebselement angeordnet ist, eine dritte Kupplung, die zwischen den Sonnenrädern des dritten und vierten Planetengetriebes angeordnet ist, die das achte Betriebselement bilden, eine erste Bremse, die zwischen dem zweiten Betriebselement und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, eine zweite Bremse, die zwischen dem Getriebegehäuse und dem Sonnenrad des dritten Planetengetriebes angeordnet ist, welches das achte Betriebselement bildet, eine dritte Bremse, die zwischen dem ersten Betriebselement und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, eine vierte Bremse, die zwischen dem sechsten Betriebselement und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, und eine fünfte Bremse umfassen, die zwischen dem fünften Betriebselement und dem Getriebegehäuse angeordnet ist.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Schema eines Automatikgetriebes gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Betriebstabelle von Reibelementen, die in einem Automatikgetriebe gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung angewendet werden;
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3 ein Gangdiagramm eines Automatikgetriebes gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung;
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4 ein Schema eines Automatikgetriebes gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
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5 eine Betriebstabelle von Reibelementen, die in einem Automatikgetriebe gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung angewendet werden.
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Mit Bezug auf die Zeichnung wird nachfolgend eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Mit Bezug auf 1 weist ein Automatikgetriebe gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen ersten und einen zweiten Schaltabschnitt T1 und T2 auf. Der erste Schaltabschnitt T1 weist ein erstes und ein zweites Planetengetriebe PG1 und PG2 jeweils mit Einzelplanetenrädern auf. Der zweite Schaltabschnitt T2 weist ein drittes und ein viertes Planetengetriebe PG3 und PG4 jeweils mit Einzelplanetenrädern auf. Eine über eine Antriebswelle IS eingegebene Drehzahl wird durch den ersten und den zweiten Schaltabschnitt T1 und T2 geändert und dann über eine Abtriebswelle OS ausgegeben.
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Die Antriebswelle IS als Antriebselement stellt eine Turbinenwelle eines Drehmomentwandlers dar und nimmt ein Drehmoment über den Drehmomentwandler auf. Die Abtriebswelle OS als Abtriebselement gibt ein Antriebsmoment an die Fahrzeugräder über ein Abtriebsrad und ein Differential ab.
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Der erste Schaltabschnitt T1 mit dem ersten und dem zweiten Planetengetriebe PG1 und PG2 nimmt wahlweise die Motordrehzahl über einen einzelnen Antriebspfad IP auf und gibt eine reduzierte Drehzahl über einen einzelnen Zwischenabtriebspfad MOP ab.
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Zu diesem Zweck ist ein Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebes PG1 mit einem Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebes PG2 direkt verbunden, und ein Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebes PG1 ist mit einem Planetenradträger PC2 des zweiten Planetengetriebes PG2 direkt verbunden.
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Entsprechend den festgelegten Verbindungen weist der erste Schaltabschnitt T1 ein erstes, zweites, drittes und viertes Betriebselement auf, wie in 3 gezeigt ist. Das erste Betriebselement N1 wird von den Sonnenrädern S1 und S2 des ersten und zweiten Planetengetriebes PG1 und PG2 gebildet. Das zweite Betriebselement N2 wird von einem Planetenradträger PC1 des ersten Planetengetriebes PG1 gebildet. Das dritte Betriebselement N3 wird von dem Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebes PG1 und dem Planetenradträger PC2 des zweiten Planetengetriebes PG2 gebildet. Das vierte Betriebselement N4 wird von einem Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebes PG2 gebildet.
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Mit Bezug auf 1 ist das erste Betriebselement N1 über eine dritte Bremse B3 mit einem Getriebegehäuse H verbunden und wirkt als ein feststehendes Element im zweiten und sechsten Vorwärtsgang. Das zweite Betriebselement N2 ist über eine erste Bremse B1 mit dem Getriebegehäuse H verbunden und wirkt als ein feststehendes Element im ersten und siebten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang.
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Das dritte Betriebselement N3 ist mit einem von Zwischenantriebspfaden des zweiten Schaltabschnitts T2 verbunden und bildet einen Zwischenabtriebspfad MOP. Das vierte Betriebselement N4 ist mit der Antriebswelle IS direkt verbunden und bildet einen Antriebspfad IP.
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Der zweite Schaltabschnitt T2, der das dritte und vierte Planetengetriebe PG3 und PG4 aufweist, nimmt eine Drehzahl über einen ersten und zweiten Zwischenantriebspfad MIP1 und MIP2 auf. Der erste Zwischenantriebspfad MIP1 ist mit der Antriebswelle IS variabel verbunden. Der zweite Zwischenantriebspfad MIP2 ist mit der Antriebswelle IS variabel verbunden und gleichzeitig mit dem Zwischenabtriebspfad MOP fest verbunden. Daher ändert der zweite Schaltabschnitt T2 die Drehzahlen, die über den ersten und zweiten Zwischenantriebspfad MIP1 und MIP2 aufgenommen werden, und gibt die geänderte Drehzahl über einen Endabtriebspfad OP ab.
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Zu diesem Zweck ist ein Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebes PG3 mit einem Planetenradträger PC4 des vierten Planetengetriebes PG4 direkt verbunden, und ein Sonnenrad S3 des dritten Planetengetriebes PG3 ist über eine dritte Kupplung C3 mit einem Sonnenrad S4 des vierten Planetengetriebes PG4 variabel verbunden.
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Entsprechend diesen Verbindungen weist der zweite Schaltabschnitt T2 ein fünftes, sechstes, siebtes und achtes Betriebselement auf, wie in 3 gezeigt ist.
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Das fünfte Betriebselement N5 wird von einem Hohlrad R4 des vierten Planetengetriebes PG4 gebildet. Das sechste Betriebselement N6 wird von dem Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebes PG3 und dem Planetenradträger PC4 des vierten Planetengetriebes PG4 gebildet. Das siebte Betriebselement N7 wird von einem Planetenradträger PC3 des dritten Planetengetriebes PG3 gebildet. Das achte Betriebselement N8 wird von den Sonnenrädern S3 und S4 des dritten und vierten Planetengetriebes PG3 und PG4 gebildet.
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Mit Bezug auf 1 bildet das fünfte Betriebselement N5 den zweiten Zwischenantriebspfad MIP2, indem es mit dem Zwischenabtriebspfad MOP direkt verbunden und gleichzeitig über eine zweite Kupplung C2 mit der Antriebswelle IS variabel verbunden ist. Das fünfte Betriebselement N5 wirkt als ein Antriebselement im ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Vorwärtsgang und im ersten und zweiten Rückwärtsgang.
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Das sechste Betriebselement N6 bildet den ersten Zwischenantriebspfad MIP1, indem es über eine erste Kupplung C1 mit der Antriebswelle IS variabel verbunden ist. Das sechste Betriebselement N6 wirkt als ein Antriebselement im vierten, fünften, sechsten und siebten Vorwärtsgang. Das sechste Betriebselement N6 ist über eine vierte Bremse B4 mit dem Getriebegehäuse H variabel verbunden und wirkt als ein feststehendes Element im ersten und zweiten Rückwärtsgang.
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Das siebte Betriebselement N7 ist mit der Abtriebswelle OS verbunden, um den Endabtriebspfad OP zu bilden, und wirkt immer als ein Antriebselement.
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Bezüglich des achten Betriebselements N8 ist das Sonnenrad S3 des dritten Planetengetriebes PG3 über eine zweite Bremse B2 mit dem Getriebegehäuse H verbunden. Entsprechend diesen Verbindungen kann das achte Betriebselement N8 wahlweise als ein feststehendes Element und ein freies Element wirken. Im ersten, zweiten und dritten Vorwärtsgang sind die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 gleichzeitig in Betrieb, und daher wirkt das achte Betriebselement N8 als ein feststehendes Element. Im vierten Vorwärtsgang kann das achte Betriebselement N8 noch als ein feststehendes Element wirken, da die zweite Bremse B2 in Betrieb ist, während die dritte Kupplung C3 außer Betrieb ist. Das achte Betriebselement N8 wirkt als ein freies Element im fünften, sechsten und siebten Vorwärtsgang und im ersten und zweiten Rückwärtsgang.
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Die erste, zweite und dritte Kupplung C1, C2 und C3 und die erste, zweite, dritte und vierte Bremse B1, B2, B3 und B4 können als Hydraulikdruck-Mehrscheibenreibungsvorrichtungen ausgebildet sein, die durch Hydraulikdruck in Reibeingriff gebracht werden.
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Wie in der Betriebstabelle in 2 gezeigt, sind bei einem Automatikgetriebe gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in jedem Gang drei Reibelemente, d. h. Kupplungen und Bremsen in Betrieb.
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Wie in einem Gangdiagramm eines Automatikgetriebes gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in 3 gezeigt, stellt eine untere horizontale Linie eine Drehzahl gleich 0 dar, und eine obere horizontale Linie stellt eine Drehzahl gleich 1,0 dar (d. h. dieselbe Drehzahl wie die Antriebswelle IS).
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In 3 entsprechen vier vertikale Linien des ersten Schaltabschnitts T1 der Reihe nach von links nach rechts dem ersten Betriebselement N1 mit den Sonnenrädern S1 und S2 des ersten und zweiten Planetengetriebes PG1 und PG2, dem zweiten Betriebselement N2 mit dem Planetenradträger PC1 des ersten Planetengetriebes PG1, dem dritten Betriebselement N3 mit dem Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebes PG1 und dem Planetenradträger PC2 des zweiten Planetengetriebes PG2, und dem vierten Betriebselement N4 mit dem Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebes PG2. Der horizontale Abstand zwischen den vier vertikalen Linien ist von den Sonnenrad/Hohlrad-Zähneverhältnissen des ersten und zweiten Planetengetriebes PG1 und PG2 abhängig.
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Außerdem entsprechen vier vertikale Linien des zweiten Schaltabschnitts T2 der Reihe nach von links nach rechts dem fünften Betriebselement N5 mit dem Hohlrad R4 des vierten Planetengetriebes PG4, dem sechsten Betriebselement N6 mit dem Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebes PG3 und dem Planetenradträger PC4 des vierten Planetengetriebes PG4, dem siebten Betriebselement N7 mit dem Planetenradträger PC3 des dritten Planetengetriebes PG3, und dem achten Betriebselement N8 mit den Sonnenrädern S3 und S4 des dritten und vierten Planetengetriebes PG3 und PG4. Der horizontale Abstand zwischen den vier vertikalen Linien ist von den Sonnenrad/Hohlrad-Zähneverhältnissen des dritten und vierten Planetengetriebes PG3 und PG4 abhängig.
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Die Bildung eines solchen Schaltdiagramms ist für eine technisch versierte Person offensichtlich und wird nicht ausführlicher beschrieben.
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[Erster Vorwärtsgang]
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Im ersten Vorwärtsgang sind die dritte Kupplung C3 und die erste und zweite Bremse B1 und B2 in Betrieb, wie in 2 gezeigt ist.
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Dann wirkt im ersten Schaltabschnitt T1 das zweite Betriebselement N2 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der ersten Bremse B1, während das vierte Betriebselement N4 eine Antriebsdrehzahl aufnimmt. Daher wird eine reduzierte Drehzahl von dem ersten Schaltabschnitt T1 über das dritte Betriebselement N3 abgegeben, wie in 3 gezeigt ist.
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In dem zweiten Schaltabschnitt T2 wirkt das achte Betriebselement N8 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 und der dritten Kupplung C3, während die reduzierte Drehzahl des dritten Betriebselements N3 an das fünfte Betriebselement N5 eingegeben wird. Daher wird eine Linie SP1 des ersten Vorwärtsgangs gebildet, und eine weiter reduzierte Drehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe D1 der Linie SP1 des ersten Vorwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der erste Vorwärtsgang realisiert.
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[Zweiter Vorwärtsgang]
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Im zweiten Vorwärtsgang wird die erste Bremse B1, die im ersten Vorwärtsgang in Betrieb ist, freigegeben, und die dritte Bremse B3 wird in Betrieb gesetzt.
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Dann wirkt wie im ersten Vorwärtsgang das erste Betriebselement N1 in dem ersten Schaltabschnitt T1 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der dritten Bremse B3, während das vierte Betriebselement N4 eine Antriebsdrehzahl aufnimmt. Daher wird eine reduzierte Drehzahl von dem ersten Schaltabschnitt T1 über das dritte Betriebselement N3 abgegeben.
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In dem zweiten Schaltabschnitt T2 wirkt wie im ersten Vorwärtsgang das achte Betriebselement N8 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 und der dritten Kupplung C3, während die reduzierte Drehzahl des dritten Betriebselements N3 an das fünfte Betriebselement N5 eingegeben wird. Daher wird eine Linie SP2 des zweiten Vorwärtsgangs gebildet, und eine weiter reduzierte Drehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe D2 der Linie SP2 des zweiten Vorwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der zweite Vorwärtsgang realisiert.
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[Dritter Vorwärtsgang]
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Im dritten Vorwärtsgang wird die dritte Bremse B3, die im zweiten Vorwärtsgang in Betrieb ist, freigegeben, und die zweite Kupplung C2 wird in Betrieb gesetzt.
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Dann trägt der erste Schaltabschnitt T1 nicht zu der Drehzahländerung bei und gibt die eingegebene Motordrehzahl direkt ab, da sich das erste und zweite Planetengetriebe PG1 und PG2 lediglich als eine Einheit drehen.
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In dem zweiten Schaltabschnitt T2 wirkt wie im zweiten Vorwärtsgang das achte Betriebselement N8 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 und der dritten Kupplung C3, während das fünfte Betriebselement N5 die Motordrehzahl von dem ersten Schaltabschnitt T1 und der Antriebswelle IS über die zweite Kupplung C2 aufnimmt. Daher wird eine Linie SP3 des dritten Vorwärtsgangs gebildet, und eine reduzierte Drehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe D3 der Linie SP3 des dritten Vorwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der dritte Vorwärtsgang realisiert.
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[Vierter Vorwärtsgang]
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Im vierten Vorwärtsgang wird die dritte Kupplung C3, die im dritten Vorwärtsgang in Betrieb ist, freigegeben, und die erste Kupplung C1 wird in Betrieb gesetzt.
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Dann trägt wie im dritten Vorwärtsgang der erste Schaltabschnitt T1 nicht zu der Drehzahländerung bei und gibt die eingegebene Motordrehzahl direkt ab, da sich das erste und zweite Planetengetriebe PG1 und PG2 durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 lediglich als eine Einheit drehen.
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In dem zweiten Schaltabschnitt T2 wirkt das achte Betriebselement N8 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der zweiten Bremse B2, während das sechste Betriebselement N6 (genauer das Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebes PG3) die Motordrehzahl von der Antriebswelle IS über die erste Kupplung C1 aufnimmt. Daher wird eine Linie SP4 des vierten Vorwärtsgangs gebildet, und eine reduzierte Drehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe D4 der Linie SP4 des vierten Vorwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der vierte Vorwärtsgang realisiert.
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[Fünfter Vorwärtsgang]
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Im fünften Vorwärtsgang wird die zweite Bremse B2, die im vierten Vorwärtsgang in Betrieb ist, freigegeben, und die dritte Kupplung C3 wird in Betrieb gesetzt.
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Dann trägt wie im dritten Vorwärtsgang der erste Schaltabschnitt T1 nicht zu der Drehzahländerung bei und gibt die eingegebene Motordrehzahl direkt ab, da sich das erste und zweite Planetengetriebe PG1 und PG2 durch den Betrieb der zweiten Kupplung C2 lediglich als eine Einheit drehen.
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Außerdem drehen sich in dem zweiten Schaltabschnitt T2 das dritte und vierte Planetengetriebe PG3 und Pg4 infolge des gleichzeitigen Betriebs der ersten, zweiten und dritten Kupplung C1, C2 und C3 als eine Einheit. Daher wird eine Linie SP5 des fünften Vorwärtsgangs gebildet, und dieselbe Drehzahl wie die Antriebsdrehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe D5 der Linie SP5 des fünften Vorwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der fünfte Vorwärtsgang realisiert.
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[Sechster Vorwärtsgang]
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Im sechsten Vorwärtsgang wird die zweite Kupplung C2, die im fünften Vorwärtsgang in Betrieb ist, freigegeben, und die dritte Bremse B3 wird in Betrieb gesetzt.
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Dann wirkt wie im zweiten Vorwärtsgang das erste Betriebselement N1 in dem ersten Schaltabschnitt T1 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der dritten Bremse B3, während das vierte Betriebselement N4 eine Antriebsdrehzahl aufnimmt. Daher wird eine reduzierte Drehzahl von dem ersten Schaltabschnitt T1 über das dritte Betriebselement N3 abgegeben.
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In dem zweiten Schaltabschnitt T2 nimmt das sechste Betriebselement N6 die Motordrehzahl durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 auf, während die reduzierte Drehzahl des dritten Betriebselements N3 an das fünfte Betriebselement N5 eingegeben wird. Daher wird eine Linie SP6 des sechsten Vorwärtsgangs gebildet, und eine erhöhte Drehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe D6 der Linie SP6 des sechsten Vorwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der sechste Vorwärtsgang realisiert.
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[Siebter Vorwärtsgang]
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Im siebten Vorwärtsgang wird die dritte Bremse B3, die im sechsten Vorwärtsgang in Betrieb ist, freigegeben, und die erste Bremse B1 wird in Betrieb gesetzt.
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Dann wirkt wie im ersten Vorwärtsgang das zweite Betriebselement N2 in dem ersten Schaltabschnitt T1 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der ersten Bremse B1, während das vierte Betriebselement N4 eine Antriebsdrehzahl aufnimmt. Daher wird eine reduzierte Drehzahl von dem ersten Schaltabschnitt T1 über das dritte Betriebselement N3 abgegeben.
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In dem zweiten Schaltabschnitt T2 nimmt das sechste Betriebselement N6 die Motordrehzahl durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 auf, während die reduzierte Drehzahl des dritten Betriebselements N3 an das fünfte Betriebselement N5 eingegeben wird. Daher wird eine Linie SP7 des siebten Vorwärtsgangs gebildet, und eine erhöhte Drehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe D7 der Linie SP7 des siebten Vorwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der siebte Vorwärtsgang realisiert.
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[Erster Rückwärtsgang]
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Im ersten Rückwärtsgang werden die dritte Kupplung C3 und die erste und vierte Bremse B1 und B4 in Betrieb gesetzt.
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Dann wirkt in dem ersten Schaltabschnitt T1 das zweite Betriebselement N2 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der ersten Bremse B1, während das vierte Betriebselement N4 eine Antriebsdrehzahl aufnimmt. Daher wird eine reduzierte Drehzahl von dem ersten Schaltabschnitt T1 über das dritte Betriebselement N3 abgegeben.
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In dem zweiten Schaltabschnitt T2 wirkt das sechste Betriebselement N6 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der vierten Bremse B4, während die reduzierte Drehzahl des dritten Betriebselements N3 an das fünfte Betriebselement N5 eingegeben wird. Daher wird eine Linie RS1 des ersten Rückwärtsgangs gebildet, und eine negative reduzierte Drehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe SR1 der Linie RS1 des ersten Rückwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der erste Rückwärtsgang realisiert.
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[Zweiter Rückwärtsgang]
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Im zweiten Rückwärtsgang wird die erste Bremse B1, die im ersten Rückwärtsgang in Betrieb ist, freigegeben, und die dritte Bremse B3 wird in Betrieb gesetzt.
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Dann wirkt in dem ersten Schaltabschnitt T1 das erste Betriebselement N1 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der dritten Bremse B3, während das vierte Betriebselement N4 eine Antriebsdrehzahl aufnimmt. Daher wird eine reduzierte Drehzahl von dem ersten Schaltabschnitt T1 über das dritte Betriebselement N3 abgegeben.
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In dem zweiten Schaltabschnitt T2 wirkt das sechste Betriebselement N6 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der vierten Bremse B4, während die reduzierte Drehzahl des dritten Betriebselements N3 an das fünfte Betriebselement N5 eingegeben wird. Daher wird eine Linie RS2 des zweiten Rückwärtsgangs gebildet, und eine negative reduzierte Drehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe SR2 der Linie RS2 des zweiten Rückwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der zweite Rückwärtsgang realisiert.
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4 zeigt ein Schema eines Automatikgetriebes gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Das Automatikgetriebe gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform ist im Wesentlichen dasselbe wie das Automatikgetriebe gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform. Jedoch wird bei dem Automatikgetriebe gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform ein achter Vorwärtsgang durch Hinzufügen einer fünften Bremse B5 zwischen dem Getriebegehäuse H und dem Hohlrad R4 des vierten Planetengetriebes PG4 realisiert.
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Der Schaltvorgang für den ersten bis siebten Vorwärtsgang und die beiden Rückwärtsgänge bei dem Automatikgetriebe gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform ist derselbe wie bei dem Automatikgetriebe gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform.
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Wie in 5 gezeigt, wird im achten Vorwärtsgang die erste Bremse B1, die im siebten Vorwärtsgang in Betrieb ist, freigegeben, und die fünfte Bremse B5 wird in Betrieb gesetzt.
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Dann trägt der erste Schaltabschnitt T1 nicht zu der Drehzahländerung bei und kann sich lediglich passiv drehen, da weder die erste und dritte Bremse B1 und B3 noch die zweite Kupplung C2 in Betrieb sind.
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In dem zweiten Schaltabschnitt T2 wirkt das fünfte Betriebselement N5 als ein feststehendes Element durch den Betrieb der fünften Bremse B5, während das sechste Betriebselement N6 (genauer das Hohlrad R3 des dritten Planetengetriebes PG3) die Motordrehzahl von der Antriebswelle IS über die erste Kupplung C1 aufnimmt. Daher wird eine Linie SP8 des achten Vorwärtsgangs (als eine gestrichelte Linie in 3 gezeigt) gebildet, und eine erhöhte Drehzahl wird von dem siebten Betriebselement N7 abgegeben. Das heißt, die Endabtriebsdrehzahl des Automatikgetriebes ist eine Höhe D8 der Linie SP8 des achten Vorwärtsgangs in der Position des siebten Betriebselements N7, und somit wird der achte Vorwärtsgang realisiert.
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Wie oben beschrieben, werden gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung sieben oder acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge durch Verwendung von vier einfachen Planetengetrieben in Kombination mit drei Kupplungen und vier oder fünf Bremsen realisiert. Mit einem solchen Automatikgetriebe kann das Leistungsübertragungsvermögen eines Automatikgetriebes verbessert werden, und der Kraftstoffverbrauch kann reduziert werden.