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DE2944900C2 - Mehrgängiges, hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe mit Leistungsverzweigung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Mehrgängiges, hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe mit Leistungsverzweigung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

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DE2944900C2
DE2944900C2 DE2944900A DE2944900A DE2944900C2 DE 2944900 C2 DE2944900 C2 DE 2944900C2 DE 2944900 A DE2944900 A DE 2944900A DE 2944900 A DE2944900 A DE 2944900A DE 2944900 C2 DE2944900 C2 DE 2944900C2
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planet
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DE2944900A
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Ford Werke GmbH
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Description

Die Erfindung geht aus von einem mehrgängigen, hydrodynamisch-mechanischen Verbundgetriebe mit Leistungsverzweigung, insbesondere für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Aus der US-PS 34 91 617 ist ein Getriebe der im Oberbegriff erläuterten Art bekannt.
Die Zielsetzung solcher mehrgängen, hydrodynamisch-mechanischen Verbundgetriebe mit Leistungsverzweigung besteht darin, einerseits den Komfort des hydrodynamischen Teiles soweit wie möglich zu erhalten und andererseits den besseren Wirkungsgrad des mechanischen Teiles des Verbundgetriebes über einen weiten Arbeitsbereich des Getriebes zur Wirkung zu bringen.
Bei dem bekannten Getriebe werden daher die niedrigeren Gänge über den hydrodynamischen Teil des Verbundgetriebes erstellt, und erst der höchste Gang oder ein Schnellgang wird durch den mechanischen Teil des Verbundgetriebes erstellt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe dieser Art derart zu verbessern, daß unter Beibehaltung des Komforts im Anfahr- bzw. Beschleunigungsbereich der Wirkungsgrad des Getriebes verbessert wird, d. h. der Schlupf innerhalb des Drehmomentwandlers insbesondere im 2. Gang vermindert wird.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise gelöst, indem die Freilaufabstützung des Statorteils des Drehmomentwandlers über eine Hohlwelle unmittelbar am Planetenräderträger des Verbundplanetenrädergetriebes abgestützt ISL
Dadurch ergibt sich während eines Betriebes in dem für den Beschleunigungsbereich des Fahrzeuges wesentlichen 2. Gang eine neue Funktionsweise, indem nun-der Statorteil über den im 2. Gang umlaufenden Planetenräderträger mit geringer Drehzahl in Drehrichtung des Pumpenteiles 14 angetrieben wird, wodurch der Schlupf
ίο im Drehmomentwandler verringert wird und damit eine Verbesserung der Beschleunigung und eine Verbesserung des Wirkungsgrades des Verbundgetriebes erzielt wird.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Wechselgetriebes gem. der Erfindung;
Fig.2 eine Tabelle über die in den verschiedenen Gängen betätigten Kupplungen und Bremsen.
In F i g. 1 ist ein hydrokinetischer Drehmomentwandler mit 10 und ein Verbundplanetenrädergetriebe mit 12 bezeichnet. Der Drehmomentwandler 10 besteht aus einem Pumpenteil 14, einem Turbinenteil 16 und einem Statorteil 18, die einen ringförmigen Strömungskreislauf bilden. Der Pumpenteil 14 ist treibend mit der Kurbelwelle 20 eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges verbunden.
Der Turbinenteil 16 ist treibend mit einer Turbinenwelle 22 verbunden, die sich durch das Planetenrädergetriebe erstreckt. Eine Abtriebshohlwelle 24 ist mit einem Abtriebsglied 26 verbunden, das z. B. über einen Kettenoder Riementrieb mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges verbunden werden kann.
Der Statorteil 18 ist über eine Hohlwelle 30 direkt mit dem Planetenradträger 32 des Verbundplanetenrädergetriebes 12 verbunden. Der Statorteil 18 ist in bekannter Weise über eine Überholkupplung 34 mit der Hohlwelle 30 verbunden.
Die soebenen beschriebene Verbindung des Statorteiles 18 mit dem Planetenrädergetriebe 12 führt im ersten Gang zu einer völlig herkömmlichen Funktion des Statorteiles 18, d. h., während des Drehmomentwandlungsbereiches verhindert die Überholkupplung 34 eine Drehung des Statorteiles 18 entgegen der Drehung des Pumpenteiles 14, wodurch die erwünschte Drehmomentverstärkung erzielt wird. Während eines Betriebes im zweiten Gang ergibt sich jedoch eine neue Funktionsweise, indem nun der Statorteil 18 über den im zweiten Gang umlaufenden Planetenräderträger 32 mit geringer Drehzahl in Drehrichtung des Pumpenteiles 14 angetrieben wird. Dadurch wird der Schlupf im Drehmomentwandler während eines Betriebes im zweiten Gang verringert und damit eine entsprechende Verbesserung des Wirkungsgrades und der Beschleunigung erzielt.
Während eines Betriebes im dritten Gang löst die Überholkupplung 34, und der Statorteil 18 kann freilaufen. Der Drehmomentwandler 10 arbeitet hierbei im Kupplungsbereich.
Das Planetenrädergetriebe 12 besteht zusätzlich zum Planetenräderträger 32 aus einem Ringrad 36, einem kleineren Sonnenrad 38, einem größeren Sonnenrad 40, kurzen Planetenrädern 42 und langen Planetenrädern
44. Die kurzen Planetenräder 42 stehen in Eingriff mit dem kleineren Sonnenrad 38 und den langen Planetenrädern 44. Die langen Planetenräder 44 stehen in Eingriff mit dem größeren Sonnenrad 40 und dem
Ringrad 36. Das Ringrad 36 wirkt hierbei als Ausgangsglied des Planetenrädergetriebes und ist über -ine Abtriebsteil 46, eine Abtriebshohlwelle 24 mit dem Abtriebsglied 26 verbunden.
Der Pumpenteil 14 ist über eine Pumpenhohlwelle 28 und eine Kupplung 48 wahlweise mit dem Planetenräderträger 32 verbindbar.
Der Planetenräderträger 32 ist mit einer Bremstrommel 50 verbunden. Ein Bremsband 52 umfaßt die Bremstrommel 50 und kann über ein von Druckmittel beaufschlagte:. Betätigungsservo (nicht gezeigt) gelöst und betätigt werden. Das Betätigungsservo dieser Bandbremse 52 kann herkömmlicher Art sein, wie sie z. B. aus der US-PS 30 9S 755 zu entnehmen ist
Das größere Sonnenrad 40 ist über eine Hohlwelle 54 mit einer Bremstrommel 56 verbunden, die von einem Bremsband 58 umfaßt ist. Das Bremsband 58 wird hierbei über eine Betätigungsservo gem. der Erfindung angelegt oder gelöst, wie es in Zusammenhang mit F i g. 3 noch nachfolgend beschrieben wird.
Das kleinere Sonnenrad 38 ist über eine Hohlwelle 60 und eine Kupplung 62 wahlweise mit der mit der mit dem Turbinenteil 16 verbundenen Turbinenwelle 22 verbindbar. Die Turbinenwelle 22 ist über eine Kupplung 64 wahlweise mit der Bremstrommel 56 verbindbar. Die Kupplungen 62 und 64 sind hierbei am rechten Ende des Verbundplanetenrädergetriebes 12 angeordnet.
Um ein Schalten vom ersten Gang zum zweiten Gang ohne zeitlich aufeinander abgestimmtes Anlegen und Lösen von Kupplungen und Bremsen zu ermöglichen, if*. zwischen der Bremsentrommel 50 und dem Getriebegehäuse eine Überholbremse 66 angeordnet, die die Drehmomentreaktion des Planetenräderträgers 32 im ersten Gang abstützt. Das Bremsband 52 ist erforderlieh, um eine Drehmomentreaktion an der Bremstrommel 50 im Rückwärtsgang oder im Schiebebereich abzustützen. Da hierbei die Drehmomentreaktion in gleicher Drehricntung auftreten kann, kann das Betätigungsservo für die Bandbremse 52 derart ausgelegt werden, daß sie die auftretenden Drehmomentreaktionen unter Ausnützung der Selbstverstärkungswirkung einer Bandbremse aufnehmen kann.
In Fig. 2 sind in Form einer Tabelle die in den verschiedenen Gangstufen betätigten Kupplungen oder Bremsen angegeben, wobei die den Kupplungen und Bremsen in F i g. 1 neben den Bezugszeichen zugefügten Kurzzeichen Ci, C2, C3, Bu B2 und OWC verwendet werden.
Im ersten Gang ist die erste Kupplung 62 eingerückt und das Reaktionsmoment über die Überholbremse 66 abgestützt Eine Schaltung vom ersten Gang zum zweiten Gang wird bei eingerückt bleibender erster Kupplung 62 durch Anlegen des zweixen Bremsbandes 58 erzielt Das größere Sonnenrad 40 bildet hierbei das Reaktionselement Eine Schaltung vom zweiten Gang zum dritten oder direkten Gang wird bei eingerückt bleibender erster Kupplung 62 durch Einrücken der zweiten Kupplung 48 und Lösen der Bandbremse 58 erzielt Eine Schaltung vom direkten Gang zum Schnellgang wird bei eingerückt bleibender zweiter Kupplung 48 durch Anlegen des Bremsbandes 58 und Lösen der ersten Kupplung 62 erzielt
Ein Rückwärtsgang wird durch Einrücken der dritten Kupplung 64 und Anlegen des ersten Bremsbandes 52 geschpJtet.
Im ersten Gang treibt hierbei der Turbinenteil 16 über die Kupplung 62 das kleinere Sonnenrad 38 an. Der Planetenräderträger 32 wirkt hierbei als Reaktionsglied, das entweder über die Überhoibremse 66 oder das Bremsband 52 abgestützt ist. Dadurch wird das Ringrad 36 und damit die Abtriebswelle mit der Übersetzung des ersten Ganges angetrieben.
Während einer Schaltung vom ersten Gang zum zweiten Gang treibt der Turbinenteil 16 weiterhin das kleinere Sonnenrad 38 an, die Drehung des Ringrades 36 wird jedoch beschleunigt, da nunmehr das größere Sonnenrad 40 über die Bandbremse 58 als Reaktionsglied festgehalten wird. Dabei wird durch die Verbindung zwischen dem Planetenräderträger 32 und dem Statorteil 18, dieser in Drehrichtung des Pumpenteiles 14 gedreht, wodurch der Schlupf im Drehmomentwandler 10 verringert und das Beschleunigungsvermögen im zweiten Gang verbessert wird.
Im dritten oder direkten Gang werden die beiden Kupplungen 62 und 48 eingerückt, wodurch alle Elemente des Planetenrädergetriebes gegeneinander gesperrt werden und mit gleicher Drehzahl umlaufen. Zu diesem Zeitpunkt laufen auch der Statorteil 18 und der Pumpenteil 14 mit gleicher Drehzahl um, nachdem der Drehmomentwandler seinen Kupplungsbereich erreicht hat.
Im Schnellgang ist die Kupplung 48 eingerückt und das Bremsband 58 angelegt. Damit wird über den Pumpenteil 14 und das als Untersetzungsgetriebe wirksame Planetenrädergetriebe eine mechanische Verbindung zur Abtriebshohlwelle hergestellt. Der hydrokinetische Drehmomentwandler 10 wird somit während eines Betriebes im Schnellgang umgangen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1
Patentanspruch:
Mehrgängiges, hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe mit Leistungsverzweigung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem der hydrokinetische Drehmomentwandler, bestehend aus einem mit dem Motor verbundenen Pumpenteil, einem Turbinenteil und einem freilaufabgestützten Statorteil, mit einem Verbundplanetenrädergetriebe, bestehend aus einem Planetenräderträger mit zwei Sätzen von unterschiedlichen Planetenrädern, von denen längere Planetenräder mit einem Ringrad und einem größeren Sonnenrad in Eingriff stehen und von denen kürzere Planetenräder mit den längeren Planetenrädern und einem kleineren Sonnenrad in Eingriff stehen, derart verbunden ist, daß der Turbinenteil in den drei Vorwärtsgängen über eine erste Kupplung (C 1) mit einem kleineren Sonnenrad verbunden ist, der Planetenräderträger im l.Gang über eine Überholbremse (OWC) festgelegt ist, das größere Sonnenrad im 2. Gang über eine zweite Bremse (B 2) festgelegt ist und der Pumpenteil im 3. Gang und auch im 4. Gang, dem Schnellgang, über eine zweite Kupplung (C2) mit dem Planetenräderträger verbunden ist und im 2. Gang und im 4. Gang das größere Sonnenrad über die zweite Bremse (B 2) festgelegt ist und wobei der Turbinenteil im Rückwärtsgang über eine dritte Kupplung (C3) mit dem größeren Sonnenrad verbunden ist und der Planetenräderträger über eine erste Bremse (Bi) festgelegt ist und das Ringrad mit dem Abtriebsglied verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilauf abstützung des Startorteils (18) über eine Hohlwelle (30) unmittelbar am Planetenräderträger (32) abgestützt ist.
DE2944900A 1978-12-06 1979-11-07 Mehrgängiges, hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe mit Leistungsverzweigung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Expired DE2944900C2 (de)

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DE2944900A1 DE2944900A1 (de) 1980-06-12
DE2944900C2 true DE2944900C2 (de) 1983-11-24

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