DE112008000411B4

DE112008000411B4 - Getriebe mit breitem Übersetzungsverhältnis und mehreren Gängen

Info

Publication number: DE112008000411B4
Application number: DE112008000411.0T
Authority: DE
Inventors: Madhusudan Raghavan; Norman K. Bucknor
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: US20080207380A1; CN101617144A; DE112008000411T5; CN101617144B; US7686732B2; WO2008103541A1

Abstract

Mehrganggetriebe (14; 414), umfassend:ein Getriebegehäuse (60; 460);eine Antriebswelle (17);eine Abtriebswelle (19);einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz (20, 30, 40; 420, 430, 440), die jeweils ein Sonnenrad (22, 32, 42; 422, 432, 442), ein Hohlrad (24, 34, 44; 424, 434, 444) und eine Planetenträgeranordnung (26, 36, 46; 426, 436, 446) aufweisen;wobei die Antriebswelle (17) ständig mit dem Sonnenrad (32; 432) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) verbunden ist und die Abtriebswelle (19) ständig mit der Planetenträgeranordnung (46; 446) des dritten Planetenradsatzes (40; 440) verbunden ist;ein erstes Verbindungselement (70; 470), das die Planetenträgeranordnung (26; 426) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) ständig mit dem Hohlrad (34; 434) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) verbindet;ein zweites Verbindungselement (72; 472), das die Planetenträgeranordnung (36; 436) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) ständig mit dem Hohlrad (44; 444) des dritten Planetenradsatzes (40; 440) verbindet;eine erste Kupplung (50; 450), die das Sonnenrad (22; 422) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) selektiv mit dem Sonnenrad (32; 432) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) verbindet;eine zweite Kupplung (52; 452), die das erste Verbindungselement (70; 470) selektiv mit dem Sonnenrad (32; 432) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) verbindet;eine dritte Kupplung (54; 454), die das Hohlrad (24; 424) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) selektiv mit der Planetenträgeranordnung (46; 446) des dritten Planetenradsatzes (40; 440) verbindet;eine vierte Kupplung (56; 456), die das Hohlrad (24; 424) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) selektiv mit dem Sonnenrad (42) des dritten Planetenradsatzes (40) oder mit dem zweiten Verbindungselement (472) verbindet;eine erste Bremse (57; 457), die das erste Verbindungselement (70; 470) selektiv mit dem Getriebegehäuse (60; 460) verbindet;eine zweite Bremse (58; 458), die das Sonnenrad (22; 422) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) selektiv mit dem Getriebegehäuse (60; 460) verbindet;eine dritte Bremse (59; 459), die das Sonnenrad (42; 442) des dritten Planetenradsatzes (40; 440) selektiv mit dem Getriebegehäuse (60; 460) verbindet;wobei die vier Kupplungen (50, 52, 54, 56; 450, 452, 454, 456) und drei Bremsen (57, 58, 59; 457, 458, 459) in Kombinationen von dreien eingerückt sind, um sieben, acht, neun, und in dem Fall, dass die vierte Kupplung (56) mit dem Sonnenrad (42) des dritten Planetenradsatzes (40) verbunden ist, auch elf, Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zwischen der Antriebswelle (17) und der Abtriebswelle (19) herzustellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Familie von Lastschaltgetrieben, die drei Planetenradsätze aufweisen, die durch sieben Drehmomentübertragungseinrichtungen gesteuert werden, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
Personenkraftwagen umfassen einen Antriebsstrang, der aus einem Motor, einem Mehrganggetriebe und einem Differential- oder Achsantrieb besteht. Das Mehrganggetriebe erhöht den Gesamtbetriebsbereich des Fahrzeugs, indem es zulässt, dass der Motor seinen Drehmomentbereich mehrmals durchlaufen kann. Die Anzahl von Vorwärtsgängen, die in dem Getriebe verfügbar ist, bestimmt die Häufigkeit, mit der der Drehmomentbereich des Motors wiederholt durchlaufen werden kann. Frühe Automatikgetriebe wiesen zwei Drehzahlbereiche auf. Dies begrenzte den Gesamtdrehzahlbereich des Fahrzeugs stark und erforderte daher einen relativ großen Motor, der einen breiten Drehzahl- und Drehmomentbereich erzeugen konnte. Dies führte dazu, dass der Motor während der Fahrt bei einem spezifischen Kraftstoffverbrauchspunkt arbeitete, der nicht der Punkt mit der höchsten Wirtschaftlichkeit war. Daher waren von Hand geschaltete Getriebe (Vorgelegewellengetriebe) am beliebtesten.
Mit dem Aufkommen von Drei- und Viergang-Automatikgetrieben nahm die Beliebtheit des automatisch schaltenden (Planetenrad-)Getriebes bei den Autofahrern zu. Diese Getriebe verbesserten das Betriebsverhalten und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs. Die erhöhte Anzahl von Gängen verringert die Stufengröße zwischen Übersetzungsverhältnissen und verbessert daher die Schaltqualität des Getriebes, indem es die Gangwechsel für den Bediener bei normaler Fahrzeugbeschleunigung im Wesentlichen nicht wahrnehmbar macht.
Sechsganggetriebe bieten mehrere Vorteile gegenüber Vier- und Fünfganggetrieben, die eine verbesserte Fahrzeugbeschleunigung und eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit einschließen. Während viele Lkw Lastschaltgetriebe mit sechs oder mehr Vorwärtsgängen anwenden, werden Pkw aufgrund der Größe und Komplexität dieser Getriebe noch mit Drei- und Viergang-Automatikgetrieben und relativ wenigen Fünf- oder Sechsgangeinrichtungen hergestellt.
Sieben-, Acht- und Neunganggetriebe bieten weitere Verbesserungen bei der Beschleunigung und Kraftstoffwirtschaftlichkeit gegenüber Sechsganggetrieben. Wie bei den oben diskutierten Sechsganggetrieben ist jedoch die Entwicklung von Sieben-, Acht- und Neunganggetrieben aufgrund der Komplexität, Größe und Kosten verhindert worden.
Die WO 2006 / 107 233 A1 offenbart in ihren in den 7 und 8 gezeigten Getriebeausführungsformen Mehrganggetriebe, die ein Getriebegehäuse, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle sowie einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz umfassen, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad und eine Planetenträgeranordnung aufweisen, wobei die Planetenträgeranordnung des zweiten Planetenradsatzes eine Doppelplanetenradträgeranordnung ist, die Antriebswelle ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist und die Abtriebswelle ständig mit der Planetenträgeranordnung des dritten Planetenradsatzes verbunden ist. Ein erstes Verbindungselement verbindet die Planetenträgeranordnung des ersten Planetenradsatzes ständig mit der Planetenträgeranordnung des zweiten Planetenradsatzes. Ein zweites Verbindungselement verbindet das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes ständig mit dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes. Ein drittes Verbindungselement verbindet das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit der Planetenträgeranordnung des dritten Planetenradsatzes, so dass auch das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes ständig mit der Abtriebswelle verbunden ist. Eine erste Bremse verbindet das erste Verbindungselement selektiv mit dem Getriebegehäuse. Eine zweite Bremse verbindet das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes selektiv mit dem Getriebegehäuse. Eine dritte Bremse verbindet das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes selektiv mit dem Getriebegehäuse. Die Verbindungen, die zwischen den Elementen der Plantenradsätze durch die Kupplungen hergestellt werden können, unterscheiden sich von denen, die erfindungsgemäß herstellbar sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Familie von Getrieben bereitzustellen, die drei Planetenradsätze aufweisen, die gesteuert werden, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Mehrganggetriebe mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 2 gelöst.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:

1a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
1 b zeigt eine Schalttabelle und Tabellen für Übersetzungsverhältnisstufen, die einige der Betriebseigenschaften des in 1a gezeigten Antriebsstrangs veranschaulichen;
2 zeigt eine Schalttabelle und Tabellen für Übersetzungsverhältnisstufen, die einige der Betriebseigenschaften des in 1a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
3 zeigt eine Schalttabelle und Tabellen für Übersetzungsverhältnisstufen, die einige der Betriebseigenschaften des in 1a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
4a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält;
4b zeigt eine Schalttabelle und Tabellen für Übersetzungsverhältnisstufen, die einige der Betriebseigenschaften des in 4a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
5a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält;
5b zeigt eine Schalttabelle und Tabellen für Übersetzungsverhältnisstufen, die einige der Betriebseigenschaften des in 5a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
6 zeigt eine Schalttabelle und Tabellen für Übersetzungsverhältnisstufen, die einige der Betriebseigenschaften des in 5a gezeigten Antriebsstrangs darstellen;
7a ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein Planetengetriebe umfasst, das ein anderes Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; und
7b zeigt eine Schalttabelle und Tabellen für Übersetzungsverhältnisstufen, die einige der Betriebseigenschaften des in 7a gezeigten Antriebsstrangs darstellen.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in 1a ein Antriebsstrang 10 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, ein Planetengetriebe 14 und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 aufweist. Der Motor 12 kann unter Verwendung verschiedener Arten von Kraftstoff beaufschlagt sein, um den Wirkungsgrad und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit einer besonderen Anwendung zu verbessern. Derartige Kraftstoffe können beispielsweise Benzin; Diesel; Ethanol; Diethylether usw. umfassen.
Das Planetengetriebe 14 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 12 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 18 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 18 umfasst drei Planetenradsätze 20, 30 und 40.
Der Planetenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 22, ein Hohlrad 24 und eine Planetenträgeranordnung 26. Die Planetenträgeranordnung 26 umfasst mehrere Planetenräder 27, die drehbar an einem Träger 29 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 22 als auch dem Hohlrad 24 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 30 umfasst ein Sonnenrad 32, ein Hohlrad 34 und eine Planetenträgeranordnung 36. Die Planetenträgeranordnung 36 umfasst mehrere Planetenräder 37, die drehbar an einem Träger 39 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 34 als auch dem Sonnenrad 32 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 40 umfasst ein Sonnenrad 42, ein Hohlrad 44 und eine Planetenträgeranordnung 46. Die Planetenträgeranordnung 46 umfasst mehrere Planetenräder 47, die an einem Träger 49 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 44 als auch dem Sonnenrad 42 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 50, 52, 54, 56, 57, 58 und 59. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 50, 52, 54 und 56 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 57, 58 und 59 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 32 des Planetenradsatzes 30 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 49 des Planetenradsatzes 40 verbunden. Das erste Verbindungselement 70 verbindet den Träger 29 des Planetenradsatzes 20 ständig mit dem Hohlrad 34 des Planetenradsatzes 30. Ein zweites Verbindungselement 72 verbindet den Träger 39 des Planetenradsatzes 30 ständig mit dem Hohlrad 44 des Planetenradsatzes 40.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 50, verbindet das Sonnenrad 22 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Sonnenrad 32 des Planetenradsatzes 30, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 52, verbindet den Träger 29 des Planetenradsatzes 20 und das Hohlrad 34 des Planetenradsatzes 30 über das erste Verbindungselement 70 selektiv mit dem Sonnenrad 32 des Planetenradsatzes 30, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 54, verbindet das Hohlrad 24 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Träger 49 des Planetenradsatzes 40, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 56, verbindet das Hohlrad 24 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Sonnenrad 42 des Planetenradsatzes 40. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 57, verbindet den Träger 29 des Planetenradsatzes 20 und das Hohlrad 34 des Planetenradsatzes 30 über das erste Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 58, verbindet das Sonnenrad 22 des Planetenradsatzes 20 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 59, verbindet das Sonnenrad 42 des Planetenradsatzes 40 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60.
Wie es in 1b und insbesondere in der darin offenbarten Schalttabelle gezeigt ist, werden die Drehmomentübertragungsmechanismen selektiv in Kombinationen von dreien eingerückt, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang bereitzustellen.
Der Rückwärtsgang (RW) wird mit der Einrückung der Kupplungen 50, 54 und der Bremse 57 hergestellt. Die Kupplung 50 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 54 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 49, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 57 verbindet den Träger 29 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22, das Sonnenrad 32 und das Antriebselement 17 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 39 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 29 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Die Drehzahl des Trägers 39 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/- Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Hohlrad 24, der Träger 49 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Hohlrads 24, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Zahlenwert des Rückwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20 und 30 bestimmt.
Der erste Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 50, 56 und der Bremse 57 hergestellt. Die Kupplung 50 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 56 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42. Die Bremse 57 verbindet den Träger 29 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 29 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Das Sonnenrad 22 und das Sonnenrad 32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und das Sonnenrad 42 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Hohlrads 24 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt. Der Träger 39 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 39 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Der Träger 49 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 49, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Sonnenrads 42, der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt. Der Zahlenwert des ersten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/- Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
Der zweite Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplung 50 und der Bremsen 57 und 59 hergestellt. Die Kupplung 50 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Bremse 57 verbindet den Träger 29 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 29 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Das Sonnenrad 22 und das Sonnenrad 32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 39 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 39 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Der Träger 49 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 49, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt. Der Zahlenwert des zweiten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 30 und 40 bestimmt.
Ein alternativer zweiter Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplung 56 und der Bremsen 57 und 59 hergestellt, wie es durch die „Y“ in 1b angegeben ist. Die Kupplung 56 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42 in Eingriff. Die Bremse 57 verbindet den Träger 29 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 29 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Das Hohlrad 24 und das Sonnenrad 42 rotieren nicht. Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 39 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 39 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt wird. Der Träger 49 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 49, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt. Der Zahlenwert des alternativen zweiten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 30 und 40 bestimmt.
Der dritte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 54, 56 und der Bremse 57 hergestellt. Die Kupplung 54 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 49 in Eingriff. Die Kupplung 56 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42 in Eingriff. Die Bremse 57 verbindet den Träger 29 und das Hohlrad 34 über das Verbindungselement 70 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 29 und das Hohlrad 34 rotieren nicht. Das Hohlrad 24, der Träger 39, der Planetenradsatz 40 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Wenn beliebige zwei Elemente eines Planetenradsatzes mit der gleichen Drehzahl rotieren, d.h. das Sonnenrad 42 und der Träger 49 über eine Verbindung mit dem Hohlrad 24 über Kupplungen 54 und 56, dann rotiert der gesamte Planetenradsatz mit der gleichen Drehzahl, wie es Fachleute verstehen werden. Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 39, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 32 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt wird. Der Zahlenwert des dritten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse des Planetenradsatzes 30 bestimmt.
Der vierte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplung 54 und der Bremsen 58 und 59 hergestellt. Die Kupplung 54 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 49 in Eingriff, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 58 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 rotiert nicht. Das Hohlrad 24, der Träger 49 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 29 und das Hohlrad 34 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 29 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 24 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 39 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 39 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32, der Drehzahl des Hohlrads 34 und dem Hohlrad/- Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Der Träger 49, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt wird. Der Zahlenwert des vierten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
Der fünfte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 50, 56 und der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 50 bringt das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32 in Eingriff. Die Kupplung 56 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42 in Eingriff. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 und das Sonnenrad 32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und das Sonnenrad 42 rotieren nicht. Der Träger 29 und das Hohlrad 34 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 29 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 22 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Träger 39 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Die Drehzahl des Trägers 39 wird von der Drehzahl des Sonnenrads 32, der Drehzahl des Hohlrads 34 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt. Der Träger 49 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 49, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt wird. Der Zahlenwert des fünften Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
Der sechste Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 50, 54 und der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 50 bringt das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Sonnenrad 32 in Eingriff, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist.
Die Kupplung 54 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 49 in Eingriff, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 und das Sonnenrad 32 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und der Träger 49 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Abtriebselement 19. Der Träger 29 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Hohlrad 34. Der Träger 29 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 22, der Drehzahl des Hohlrads 24 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Träger 39 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 39 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 32, der Drehzahl des Hohlrads 34 und dem Hohlrad/- Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt wird. Das Sonnenrad 42 rotiert nicht. Die Drehzahl des Trägers 49, und somit des Abtriebselements 19, wird von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt. Der Zahlenwert des sechsten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20, 30 und 40 bestimmt.
Der siebte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 54, 56 und der Bremse 58 hergestellt. Die Kupplung 54 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 49 in Eingriff, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Kupplung 56 bringt das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42 in Eingriff. Die Bremse 58 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 rotiert nicht. Das Hohlrad 24, der Planetenradsatz 40 und der Träger 39 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Abtriebselement 19. Der Träger 29 und das Hohlrad 34 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 29 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 24 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Das Sonnenrad 32 rotiert mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Der Träger 39, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 32, der Drehzahl des Hohlrads 34 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30 bestimmt wird. Der Zahlenwert des siebten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung der Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze 20 und 30 bestimmt.
Der achte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 52, 54 und der Bremse 59 hergestellt. Die Kupplung 52 verbindet den Träger 29 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 54 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 49, der mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 59 verbindet das Sonnenrad 42 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Der Träger 29, das Hohlrad 44 und der Planetenradsatz 30 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und der Träger 49 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Abtriebselement 19. Der Träger 49, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt wird. Der Zahlenwert des achten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses des Planetenradsatzes 40 bestimmt.
Der neunte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 52, 54 und 56 hergestellt. In dieser Konfiguration ist das Antriebselement 17 direkt mit dem Abtriebselement 19 verbunden. Der Zahlenwert des neunten Vorwärtsgangs beträgt 1.
Der zehnte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 52, 56 und der Bremse 58 hergestellt. Die Kupplung 52 verbindet den Träger 29 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 56 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Sonnenrad 42. Die Bremse 58 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 rotiert nicht. Der Träger 29, der Planetenradsatz 30 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24 und das Sonnenrad 42 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Das Hohlrad 24 rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Trägers 29 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Träger 49 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Der Träger 49, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Sonnenrads 42, der Drehzahl des Hohlrads 44 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40 bestimmt wird. Der Zahlenwert des zehnten Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses der Planetenradsätze 20 und 40 bestimmt.
Der elfte Vorwärtsgang wird mit der Einrückung der Kupplungen 52, 54 und der Bremse 58 hergestellt. Die Kupplung 52 verbindet den Träger 29 selektiv mit dem Sonnenrad 32, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Die Kupplung 54 verbindet das Hohlrad 24 selektiv mit dem Träger 49, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Die Bremse 58 verbindet das Sonnenrad 22 selektiv mit dem Getriebegehäuse 60. Das Sonnenrad 22 rotiert nicht. Der Träger 29, der Planetenradsatz 30 und das Hohlrad 44 rotieren mit der gleichen Drehzahl wie das Antriebselement 17. Das Hohlrad 24, der Träger 49 und das Abtriebselement 19 rotieren mit der gleichen Drehzahl. Das Hohlrad 24, und somit das Abtriebselement 19, rotiert mit einer Drehzahl, die von der Drehzahl des Trägers 29 und dem Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20 bestimmt wird. Der Zahlenwert des elften Vorwärtsgangs wird unter Verwendung des Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisses des Planetenradsatzes 20 bestimmt.
Wie es oben ausgeführt wurde, ist der Einrückplan für die Drehmomentübertragungsmechanismen in der Schalttabelle von 1b gezeigt. Diese Schalttabelle liefert auch ein Beispiel von Drehzahlverhältnissen, die unter Verwendung der beispielhaft in 1b angegebenen Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse verfügbar sind. Der N_R1/S_R1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20; der N_R2/S_R2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30; und der N_R3/S_R3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40. Das Schaubild von 1b beschreibt auch die Verhältnisstufen, die unter Verwendung des angegebenen Beispiels von Zähneverhältnissen für mögliche 9-Gang-, 8-Gang- und 7-Gang-Einrückungspläne des oben beschriebenen Getriebes erzielt werden. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang 1,92, während das Stufenverhältnis zwischen dem Rückwärtsgang (RW) und dem ersten Vorwärtsgang -0,33 für jeden beträgt.
Die in den 2, 3, 4b, 5b, 6 und 7b angegebenen Schalttabellen zeigen die Einrückabfolgen für die Drehmomentübertragungsmechanismen, um zumindest sieben Vorwärtsgänge und zumindest einen Rückwärtsgang bereitzustellen. Wie es oben für die Konfiguration in 1a gezeigt und beschrieben wurde, werden Fachleute aus den jeweiligen Schalttabellen verstehen, wie die Gänge über die in der Beschreibung gekennzeichneten Planetenradsätze hergestellt werden.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Schalttabelle von 2 die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Schalttabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit dem in 1a gezeigten Familienmitglied unter Verwendung der in 2 angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40. In 2 sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,54.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Schalttabelle von 3 die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Schalttabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit dem in 1a gezeigten Familienmitglied unter Verwendung der in 3 angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 20; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 30; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 40. In 3 sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang-, 8-Gang- und 9-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,60.
Mit Bezug auf 4a, ist ein Antriebsstrang 310 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden sind, das allgemein mit dem Bezugszeichen 314 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 umfasst.
Das Planetengetriebe 314 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 12 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 318 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 318 umfasst drei Planetenradsätze 320, 330 und 340.
Der Planetenradsatz 320 umfasst ein Sonnenrad 322, ein Hohlrad 324 und eine Planetenträgeranordnung 326. Die Planetenträgeranordnung 326 umfasst mehrere Planetenräder 327, die drehbar an einem Träger 229 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 322 als auch dem Hohlrad 324 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 330 umfasst ein Sonnenrad 332, ein Hohlrad 334 und eine Planetenträgeranordnung 336. Die Planetenträgeranordnung 336 umfasst mehrere Planetenräder 337, 338, die drehbar an einem Träger 339 montiert sind. Die Planetenräder 337 sind in kämmender Beziehung mit dem Hohlrad 334 angeordnet, und die Planetenräder 338 sind in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 332 als auch dem jeweiligen Planetenrad 337 angeordnet.
Der Planetenradsatz 340 umfasst ein Sonnenrad 342, ein Hohlrad 344 und eine Planetenträgeranordnung 346. Die Planetenträgeranordnung 346 umfasst mehrere Planetenräder 347, die an einem Träger 349 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 344 als auch dem Sonnenrad 342 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 350, 352, 354, 356, 357, 358 und 359. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 350, 352, 354 und 356 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 357, 358 und 359 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 332 des Planetenradsatzes 330 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 349 des Planetenradsatzes 340 verbunden. Das erste Verbindungselement 370 verbindet den Träger 329 des Planetenradsatzes 320 ständig mit dem Träger 339 des Planetenradsatzes 330. Ein zweites Verbindungselement 372 verbindet das Hohlrad 334 des Planetenradsatzes 330 ständig mit dem Hohlrad 344 des Planetenradsatzes 340.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 350, verbindet das Sonnenrad 322 des Planetenradsatzes 320 selektiv mit dem Sonnenrad 332 des Planetenradsatzes 330, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 352, verbindet den Träger 329 des Planetenradsatzes 320 und das Hohlrad 334 des Planetenradsatzes 330 über das erste Verbindungselement 370 selektiv mit dem Sonnenrad 332 des Planetenradsatzes 330, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 354, verbindet das Hohlrad 324 des Planetenradsatzes 320 selektiv mit dem Träger 349 des Planetenradsatzes 340, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 356, verbindet das Hohlrad 324 des Planetenradsatzes 320 selektiv mit dem Sonnenrad 342 des Planetenradsatzes 340. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 357, verbindet den Träger 329 des Planetenradsatzes 320 und den Träger 339 des Planetenradsatzes 330 über das erste Verbindungselement 370 selektiv mit dem Getriebegehäuse 360. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 358, verbindet das Sonnenrad 322 des Planetenradsatzes 320 selektiv mit dem Getriebegehäuse 360. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 359, verbindet das Sonnenrad 342 des Planetenradsatzes 340 selektiv mit dem Getriebegehäuse 360.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Schalttabelle von 4b die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Schalttabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit dem in 4a gezeigten Familienmitglied unter Verwendung der in 4b angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 320; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 330; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 340. In 4b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,54.
Mit Bezug auf 5a, ist ein Antriebsstrang 410 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen 414 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 umfasst.
Das Planetengetriebe 414 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 12 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 418 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 418 umfasst drei Planetenradsätze 420, 430 und 440.
Der Planetenradsatz 420 umfasst ein Sonnenrad 422, ein Hohlrad 424 und eine Planetenträgeranordnung 426. Die Planetenträgeranordnung 426 umfasst mehrere Planetenräder 427, die drehbar an einem Träger 429 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 422 als auch dem Hohlrad 424 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 430 umfasst ein Sonnenrad 432, ein Hohlrad 434 und eine Planetenträgeranordnung 436. Die Planetenträgeranordnung 436 umfasst mehrere Planetenräder 437, die drehbar an einem Träger 439 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 434 als auch dem Sonnenrad 432 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 440 umfasst ein Sonnenrad 442, ein Hohlrad 444 und eine Planetenträgeranordnung 446. Die Planetenträgeranordnung 446 umfasst mehrere Planetenräder 447, die an einem Träger 449 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 444 als auch dem Sonnenrad 442 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 450, 452, 454, 456, 457, 458 und 459. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 450, 452, 454 und 456 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 457, 458 und 459 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 432 des Planetenradsatzes 430 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 449 des Planetenradsatzes 440 verbunden. Das erste Verbindungselement 470 verbindet den Träger 429 des Planetenradsatzes 420 ständig mit dem Hohlrad 434 des Planetenradsatzes 430. Ein zweites Verbindungselement 472 verbindet den Träger 439 des Planetenradsatzes 430 ständig mit dem Hohlrad 444 des Planetenradsatzes 440.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 450, verbindet das Sonnenrad 422 des Planetenradsatzes 420 selektiv mit dem Sonnenrad 432 des Planetenradsatzes 430, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 452, verbindet den Träger 429 des Planetenradsatzes 420 und das Hohlrad 434 des Planetenradsatzes 430 über das erste Verbindungselement 470 selektiv mit dem Sonnenrad 432 des Planetenradsatzes 430, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 454, verbindet das Hohlrad 424 des Planetenradsatzes 420 selektiv mit dem Träger 449 des Planetenradsatzes 440, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 456, verbindet das Hohlrad 424 des Planetenradsatzes 420 selektiv mit dem Hohlrad 444 des Planetenradsatzes 440. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 457, verbindet den Träger 429 des Planetenradsatzes 420 und das Hohlrad 434 des Planetenradsatzes 430 über das erste Verbindungselement 470 selektiv mit dem Getriebegehäuse 460. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 458, verbindet das Sonnenrad 422 des Planetenradsatzes 420 selektiv mit dem Getriebegehäuse 460. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 459, verbindet das Sonnenrad 442 des Planetenradsatzes 440 selektiv mit dem Getriebegehäuse 460.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Schalttabelle von 5b die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Schalttabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit dem in 5a gezeigten Familienmitglied unter Verwendung der in 5b angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 420; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 430; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 440. In 5b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,53.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Schalttabelle von 6 die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Schalttabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit dem in 5a gezeigten Familienmitglied unter Verwendung der in 6 angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 420; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 430; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 440. In 6b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,68.
Mit Bezug auf 7a, ist ein Antriebsstrang 610 gezeigt, der einen herkömmlichen Motor samt Drehmomentwandler 12, der mit einer anderen Ausführungsform des Planetengetriebes verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen 614 bezeichnet ist, und einen herkömmlichen Achsantriebsmechanismus 16 umfasst.
Das Planetengetriebe 614 umfasst ein Antriebselement 17, das ständig mit dem Motor 12 verbunden ist, eine Planetenradanordnung 618 und ein Abtriebselement 19, das ständig mit dem Achsantriebsmechanismus 16 verbunden ist. Die Planetenradanordnung 618 umfasst drei Planetenradsätze 620, 630 und 640.
Der Planetenradsatz 620 umfasst ein Sonnenrad 622, ein Hohlrad 624 und eine Planetenträgeranordnung 626. Die Planetenträgeranordnung 626 umfasst mehrere Planetenräder 627, die drehbar an einem Träger 629 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 622 als auch dem Hohlrad 624 angeordnet sind.
Der Planetenradsatz 630 umfasst ein Sonnenrad 632, ein Hohlrad 634 und eine Planetenträgeranordnung 636. Die Planetenträgeranordnung 636 umfasst mehrere Planetenräder 637, 638, die drehbar an einem Träger 639 montiert sind. Die Planetenräder 637 sind in kämmender Beziehung mit dem Hohlrad 634 angeordnet. Die Planetenräder 638 sind in kämmender Beziehung mit sowohl dem Sonnenrad 634 als auch dem jeweiligen Planetenrad 637 angeordnet.
Der Planetenradsatz 640 umfasst ein Sonnenrad 642, ein Hohlrad 644 und eine Planetenträgeranordnung 646. Die Planetenträgeranordnung 646 umfasst mehrere Planetenräder 647, die an einem Träger 649 montiert und in kämmender Beziehung mit sowohl dem Hohlrad 644 als auch dem Sonnenrad 642 angeordnet sind.
Die Planetenradanordnung umfasst auch sieben Drehmomentübertragungsmechanismen 650, 652, 654, 656, 657, 658 und 659. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 650, 652, 654 und 656 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom rotierenden Typ, die üblicherweise Kupplungen genannt werden. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 657, 658 und 659 sind Drehmomentübertragungsmechanismen vom feststehenden Typ, die üblicherweise Bremsen oder Reaktionskupplungen genannt werden.
Das Antriebselement 17 ist ständig mit dem Sonnenrad 632 des Planetenradsatzes 630 verbunden. Das Abtriebselement 19 ist ständig mit dem Träger 649 des Planetenradsatzes 640 verbunden. Das erste Verbindungselement 670 verbindet den Träger 629 des Planetenradsatzes 620 ständig mit dem Träger 639 des Planetenradsatzes 630. Ein zweites Verbindungselement 672 verbindet das Hohlrad 634 des Planetenradsatzes 630 ständig mit dem Hohlrad 644 des Planetenradsatzes 640.
Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 650, verbindet das Sonnenrad 622 des Planetenradsatzes 620 selektiv mit dem Sonnenrad 632 des Planetenradsatzes 630, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 652, verbindet den Träger 629 des Planetenradsatzes 620 und das Hohlrad 634 des Planetenradsatzes 630 über das erste Verbindungselement 670 selektiv mit dem Sonnenrad 632 des Planetenradsatzes 630, das ständig mit dem Antriebselement 17 verbunden ist. Eine dritte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 654, verbindet das Hohlrad 624 des Planetenradsatzes 620 selektiv mit dem Träger 649 des Planetenradsatzes 640, der ständig mit dem Abtriebselement 19 verbunden ist. Eine vierte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung 656, verbindet das Hohlrad 624 des Planetenradsatzes 620 selektiv mit dem Hohlrad 644 des Planetenradsatzes 640. Eine fünfte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 657, verbindet den Träger 629 des Planetenradsatzes 620 und den Träger 639 des Planetenradsatzes 630 über das erste Verbindungselement 670 selektiv mit dem Getriebegehäuse 660. Eine sechste Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 658, verbindet das Sonnenrad 622 des Planetenradsatzes 620 selektiv mit dem Getriebegehäuse 660. Eine siebte Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Bremse 659, verbindet das Sonnenrad 642 des Planetenradsatzes 640 selektiv mit dem Getriebegehäuse 660.
Wie es oben ausgeführt wurde, beschreibt die Schalttabelle von 7b die Einrückabfolge der Drehmomentübertragungsmechanismen, die dazu verwendet wird, um einen Rückwärtsfahrgang und zumindest sieben Vorwärtsgänge bereitzustellen. Die Schalttabelle liefert auch ein Beispiel der Übersetzungsverhältnisse, die mit dem in 7a gezeigten Familienmitglied unter Verwendung der in 7b angegebenen Beispielzähneverhältnisse erzielt werden können. Der N_R1/N_S1-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 620; der N_R2/N_S2-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 630; und der N_R3/N_S3-Wert ist das Zähneverhältnis des Planetenradsatzes 640. In 7b sind auch die Verhältnisstufen zwischen Verhältnissen mit einer Stufe in der Vorwärtsrichtung sowie das Stufenverhältnis vom Rückwärtsgang zum ersten Gang für 7-Gang- und 8-Gang-Einrückungspläne gezeigt. Beispielsweise beträgt das Stufenverhältnis vom ersten zum zweiten Gang 1,53.

Claims

Mehrganggetriebe (14; 414), umfassend: ein Getriebegehäuse (60; 460); eine Antriebswelle (17); eine Abtriebswelle (19); einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz (20, 30, 40; 420, 430, 440), die jeweils ein Sonnenrad (22, 32, 42; 422, 432, 442), ein Hohlrad (24, 34, 44; 424, 434, 444) und eine Planetenträgeranordnung (26, 36, 46; 426, 436, 446) aufweisen; wobei die Antriebswelle (17) ständig mit dem Sonnenrad (32; 432) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) verbunden ist und die Abtriebswelle (19) ständig mit der Planetenträgeranordnung (46; 446) des dritten Planetenradsatzes (40; 440) verbunden ist; ein erstes Verbindungselement (70; 470), das die Planetenträgeranordnung (26; 426) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) ständig mit dem Hohlrad (34; 434) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) verbindet; ein zweites Verbindungselement (72; 472), das die Planetenträgeranordnung (36; 436) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) ständig mit dem Hohlrad (44; 444) des dritten Planetenradsatzes (40; 440) verbindet; eine erste Kupplung (50; 450), die das Sonnenrad (22; 422) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) selektiv mit dem Sonnenrad (32; 432) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) verbindet; eine zweite Kupplung (52; 452), die das erste Verbindungselement (70; 470) selektiv mit dem Sonnenrad (32; 432) des zweiten Planetenradsatzes (30; 430) verbindet; eine dritte Kupplung (54; 454), die das Hohlrad (24; 424) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) selektiv mit der Planetenträgeranordnung (46; 446) des dritten Planetenradsatzes (40; 440) verbindet; eine vierte Kupplung (56; 456), die das Hohlrad (24; 424) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) selektiv mit dem Sonnenrad (42) des dritten Planetenradsatzes (40) oder mit dem zweiten Verbindungselement (472) verbindet; eine erste Bremse (57; 457), die das erste Verbindungselement (70; 470) selektiv mit dem Getriebegehäuse (60; 460) verbindet; eine zweite Bremse (58; 458), die das Sonnenrad (22; 422) des ersten Planetenradsatzes (20; 420) selektiv mit dem Getriebegehäuse (60; 460) verbindet; eine dritte Bremse (59; 459), die das Sonnenrad (42; 442) des dritten Planetenradsatzes (40; 440) selektiv mit dem Getriebegehäuse (60; 460) verbindet; wobei die vier Kupplungen (50, 52, 54, 56; 450, 452, 454, 456) und drei Bremsen (57, 58, 59; 457, 458, 459) in Kombinationen von dreien eingerückt sind, um sieben, acht, neun, und in dem Fall, dass die vierte Kupplung (56) mit dem Sonnenrad (42) des dritten Planetenradsatzes (40) verbunden ist, auch elf, Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zwischen der Antriebswelle (17) und der Abtriebswelle (19) herzustellen.
Mehrganggetriebe (314; 614), umfassend: ein Getriebegehäuse (360; 660); eine Antriebswelle (17); eine Abtriebswelle (19); einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz (320, 330, 340; 620, 630, 640), die jeweils ein Sonnenrad (322, 332, 342; 622, 632, 642), ein Hohlrad (324, 334, 344; 624, 634, 644) und eine Planetenträgeranordnung (326, 336, 346; 626, 636, 646) aufweisen, wobei die Planetenträgeranordnung (336; 636) des zweiten Planetenradsatzes (330; 630) eine Doppelplanetenradträgeranordnung ist; wobei die Antriebswelle (17) ständig mit dem Sonnenrad (332; 632) des zweiten Planetenradsatzes (330; 630) verbunden ist und die Abtriebswelle (19) ständig mit der Planetenträgeranordnung (346; 646) des dritten Planetenradsatzes (340; 640) verbunden ist; ein erstes Verbindungselement (370; 670), das die Planetenträgeranordnung (326; 626) des ersten Planetenradsatzes (320; 620) ständig mit dem der Planetenträgeranordnung (336; 636) des zweiten Planetenradsatzes (330; 630) verbindet; ein zweites Verbindungselement (372; 672), das das Hohlrad (334; 634) des zweiten Planetenradsatzes (330; 630) ständig mit dem Hohlrad (344; 644) des dritten Planetenradsatzes (340; 640) verbindet; eine erste Kupplung (350; 650), die das Sonnenrad (322; 622) des ersten Planetenradsatzes (320; 620) selektiv mit dem Sonnenrad (332; 632) des zweiten Planetenradsatzes (330; 630) verbindet; eine zweite Kupplung (352), die das erste Verbindungselement (370; 670) selektiv mit dem Sonnenrad (332; 632) des zweiten Planetenradsatzes (330; 630) verbindet; eine dritte Kupplung (354; 654), die das Hohlrad (324; 624) des ersten Planetenradsatzes (320; 620) selektiv mit der Planetenträgeranordnung (346; 646) des dritten Planetenradsatzes (340; 640) verbindet; eine vierte Kupplung (356; 656), die das Hohlrad (324; 624) des ersten Planetenradsatzes (320; 620) selektiv mit dem Sonnenrad (342) des dritten Planetenradsatzes (340) oder mit dem zweiten Verbindungselement (672) verbindet; eine erste Bremse (357; 657), die das erste Verbindungselement (370; 670) selektiv mit dem Getriebegehäuse (360; 660) verbindet; eine zweite Bremse (358; 658), die das Sonnenrad (322; 622) des ersten Planetenradsatzes (320; 620) selektiv mit dem Getriebegehäuse (360; 660) verbindet; eine dritte Bremse (359; 659), die das Sonnenrad (342; 642) des dritten Planetenradsatzes (340; 640) selektiv mit dem Getriebegehäuse (360; 660) verbindet; wobei die vier Kupplungen (350, 352, 354, 356; 650, 652, 654, 656) und drei Bremsen (357, 358, 359; 657, 658, 659) in Kombinationen von dreien eingerückt sind, um sieben, acht, neun, und in dem Fall, dass die vierte Kupplung (356) mit dem Sonnenrad (342) des dritten Planetenradsatzes (340) verbunden ist, auch elf, Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zwischen der Antriebswelle (17) und der Abtriebswelle (19) herzustellen.