AT520217A4 - Leistungsverzweigungsgetriebe - Google Patents

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AT520217A4
AT520217A4 ATA50614/2017A AT506142017A AT520217A4 AT 520217 A4 AT520217 A4 AT 520217A4 AT 506142017 A AT506142017 A AT 506142017A AT 520217 A4 AT520217 A4 AT 520217A4
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Häglsperger Josef
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Avl Commercial Driveline & Tractor Eng Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leistungsverzweigungsgetriebe (1) mit einer Getriebeeingangswelle (2) zur Verbindung mit einer Antriebsmaschine (3), mit einer Variatoreinheit (4) mit einer eine erste Triebwelle (TW1) aufweisenden ersten Maschine (H1) und einer eine zweite Triebwelle (TW2) aufweisenden zweiten Maschine (H2), mit einem ein erstes (SR1) und zweites Sonnenrad (SR2), einen Planetenträger (PT) mit zumindest zwei drehfest verbundene Planetenräder (PR1, PR2) und ein mit einem Planetenrad (PR2) im Zahneingriff stehendes Hohlrad (HR) aufweisendes Stufenplanetengetriebe (5), wobei das erste Sonnenrad (SR1) mit der Getriebeeingangswelle (2) drehfest verbunden ist und mit dem ersten Planetenrad (PR1) im Zahneingriff steht und das zweite Sonnenrad (SR2) mit einer ersten Zwischenwelle (ZW1) drehfest verbunden ist und mit dem zweiten Planetenrad (PR2) im Zahneingriff steht, und wobei das mit dem zweiten Planetenrad (PR2) im Zahneingriff stehende Hohlrad (HR) mit der ersten Triebwelle (TW1) der ersten Maschine (H1) antriebsverbunden ist, und wobei die zweite Triebwelle (TW2) der zweiten Maschine (H2) über zumindest eine erste Kupplung (K1) mit einer Getriebeabtriebswelle (6) antriebsverbindbar ist. Um den Wirkungsgrad zu verbessern ist vorgesehen, dass die zweite Triebwelle (TW2) über zumindest eine zweite Kupplung (K2V, K2R) mit der ersten Zwischenwelle (ZW1) antriebsverbindbar ist.

Description

21480AT Die Erfindung betrifft ein Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, mit einer Getriebeeingangswelle zur Verbindung mit einer Antriebsmaschine, mit einer Variatoreinheit mit einer eine erste Triebwelle aufweisenden vorzugsweise hydrostatischen erste Maschine und einer eine zweite Triebwelle aufweisenden vorzugsweise hydrostatischen zweiten Maschine, mit einem ein erstes und zweites Sonnenrad, einen Planetenträger mit zumindest zwei drehfest verbundene Planetenräder und ein mit einem Planetenrad im Zahneingriff stehendes Hohlrad aufweisendes Stufenplanetengetriebe, wobei das erste Sonnenrad mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden ist und mit dem ersten Planetenrad im Zahneingriff steht und das zweite Sonnenrad mit einer ersten Zwischenwelle drehfest verbunden ist und mit dem zweiten Planetenrad im Zahneingriff steht, und wobei das mit dem zweiten Planetenrad im Zahneingriff stehende Hohlrad mit der ersten Triebwelle der ersten Maschine antriebsverbunden ist, und wobei die zweite Triebwelle der zweiten Maschine über zumindest eine erste Kupplung mit einer Getriebeabtriebswelle antriebsverbindbar ist. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben dieses Leistungsverzweigungsgetriebes.
Die DE 29 04 572 A1 beschreibt ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Differentialgetriebe, das mehrere Getriebeglieder, wie Sonnenrad, Planetenträger und Hohlrad umfasst. Jeweils zumindest mit einem dieser Getriebeglieder ist eine Getriebeeingangswelle, mit einem weiteren eine Getriebeausgangswelle und mit einem dritten Getriebeglied zur Steuerung der Drehrichtung und Drehzahl desselben eine in beide Richtungen betreibbare Verdrängermaschine oder eine im Vierquadrantenbetrieb betreibbare Elektromaschine ( = Koppelkraftmaschine) gekoppelt. Das Planetendifferentialgetriebe umfasst zwei Sonnenräder mit unterschiedlichen Durchmessern und einen Planetenträger, auf dem Stufenplanetenräder angeordnet sind, welche mit den Sonnenrädern und einem Hohlrad kämmen. Das große Sonnenrad ist mit der Getriebeeingangswelle verbunden und die Koppelkraftmaschine ist mit Hilfe von Schaltkupplungen wahlweise in Abhängigkeit von der Drehzahl der Getriebeausgangswelle entweder mit der Getriebeausgangswelle oder mit dem kleinen Sonnenrad verbindbar. Derartige Leistungsverzweigungsgetriebe wurden in serienmäßige Schrägachseneinheiten verbaut, welche sich nur in eine Richtung ausschwenken ließen, wobei zum / 32
Umkehren des Ölflusses Umschaltventile eingesetzt wurden. Nachteilig ist der relativ hohe Bau- und Kostenaufwand, das hohe Gewicht dieses Leistungsverzeigungsgetriebes, sowie der vergleichsweise schlechtere Wirkungsgrad.
Ein besserer Wirkungsgrad lässt sich mit einem in der WO 2006/042434 A1 beschriebenen Leistungsverzweigungsgetriebe erreichen, bei dem die hydrostatischen Axialkolbenmaschinen als durchschwenkbare WeitwinkelSchrägachsen-Hydrostate ausgebildet sind, welche in das Getriebe integriert sind.
Aus der WO 02/027214 A1 ist ein ähnliches Leistungsverzeigungsgetriebe bekannt, bei dem ein Hydrostat direkt von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird. Das Leistungsverzweigungsgetriebe weist ein Planetensystem mit drei auf einem gemeinsamen Planetenräderträger befestigten Planetensätzen auf, die einen Reversierplanetenrädersatz einschließen. Das Getriebe weist zwei Vorwärtsgeschwindigkeitsbereiche und einen Reversiergeschwindigkeitsbereich für eine stufenlos veränderliche Geschwindigkeitsanpassung zwischen einer höchsten Rückwärtsfahrt und einer höchsten Vorwärtsfahrt auf. Das ebenfalls Weitwinkeleinheiten aufweisende Leistungsverzweigungsgetriebe hat den Nachteil, dass die Fahrbereiche mit hoher Blindleistung behaftet sind und im Übergang vom ersten zum zweiten Fahrbereich ein starker Wirkungsgradeinbruch auftritt.
Dieser Nachteil wird bei einem ähnlichen, aus der WO 2008/103298 A1 bekannten Leistungsverzweigungsgetriebe vermieden, welches ebenfalls zwei Hydrostateinheiten und ein Planetengetriebe mit drei auf einem Planetenradträger angeordneten Planetenradsätze aufweist. Das Leistungsgetriebe ist allerdings nicht vollreversierbar und somit nur begrenzt einsetzbar. Darüber hinaus findet im Übergang vom zweiten in den dritten Fahrbereich ein hoher Drucksprung durch den sprunghaft ansteigenden hydrostatischen Leistungsanteil statt.
Bei den beschriebenen Leistungsverzweigungsgetrieben wird reversiert, indem entweder der erste Hydrostat durchgeschwenkt wird, wobei der mechanische Leistungsanteil dem hydrostatischen Leistungsanteil entgegenwirkt und dabei Blindleistung erzeugt. Der hydrostatische Leistungsanteil kann dabei bis zum Doppelten der Getriebeeingangsleistung liegen. Oder es wird - wie in WO 02/027214 A1 gezeigt - voll hydrostatisch reversiert, indem die Pumpe direkt mit dem Dieselmotor gekoppelt wird. Oder es wird die Drehrichtung mittels eines / 32 zwischen dem Stufenplanetengetriebe und der Abtriebswelle angeordneten
Wendeplanetengetriebe geändert (z.B. WO 02/027214 A1).
Alle diese Reversiereinrichtungen haben den Nachteil, dass die Rückwärtsgeschwindigkeiten nur zwischen 20 und 30% liegen. Das aus WO 02/027214 A1 bekannte System hat den Vorteil, dass die Zugkraft beibehalten werden, jedoch nur den ersten Fahrbereich nutzen kann, während die aus DE 20 04 572 A1 und WO 2006/042434 A1 bekannten beiden anderen Systeme auch in der Zugkraft und somit im Wirkungsgrad stark abfallen.
Aus der EP 2 253 867 A1 ist ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit zwei leistungsverzweigten Bereichen für Kraftfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine bekannt, die eine Getriebeeingangswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes antreibt. Das Leistungsverzweigungsgetriebe weist eine durch einen Variator gebildete Steuerungseinrichtung mit einer Verstellpumpe und einem Hydromotor auf. Mit dem Variator ist die Drehrichtung der Getriebeabtriebswelle zu den Rädern des Kraftfahrzeugs veränderbar und die Drehzahl der Getriebeabtriebswelle stufenlos beeinflussbar. Weiters weist das Leistungsverzweigungsgetriebe ein als Stufenplanetengetriebe ausgebildetes Summierplanetengetriebe auf. Für den Übergang zwischen den Antriebsbereichen sind wenigstens drei Kupplungen vorgesehen. Die hydrostatische Pumpe wird dabei ständig von der Brennkraftmaschine angetrieben. Im ersten Fahrbereich erfolgt der Antrieb sowohl vorwärts, als auch rückwärts rein hydrostatisch. Dies ist für bestimmte Einsätze, wie beispielsweise Radlager nicht optimal. Weiters ist auch hier die Rückwärtsfahrgeschwindigkeit stark eingeschränkt. Darüber hinaus kommt es im leistungsverzweigten Bereich nach jedem Schaltübergang durch Blindleistung zu einem hohen Wirkungsgradeinbruch.
Für viele Anwendungen sind die beschriebenen Systeme für Rückwärtsgeschwindigkeiten von weniger als 50% völlig ausreichend, jedoch sind Anwendungen, die eine Rückwärtsfahrgeschwindigkeit von 60- 100% der maximalen Vorwärtsfahrgeschwindigkeit verlangen, nicht mit den oben beschriebenen Systemen zu lösen - es wird eine Reversierstufe nachgeschaltet, die allerdings für hohe Momente und für hohe Reibarbeit ausgelegt sein muss. Dies ist allerdings wiederum mit erheblichem konstruktivem und baulichem Aufwand verbunden.
/ 32
Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Leistungsverzweigungsgetriebe zu schaffen, mit welchem blindleistungsbedingte Wirkungsgradeinbußen vermieden werden und mit welchem in beiden Fahrtrichtungen hohe Geschwindigkeiten realisierbar sind.
Ausgehend von einem Leistungsverzweigungsgetriebe der eingangs genannten Art wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass die zweite Triebwelle über die erste Zwischenwelle und über zumindest eine zweite Kupplung mit der ersten Zwischenwelle antriebsverbindbar ist, wobei vorzugsweise die erste Zwischenwelle konzentrisch zur Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Die zweite Triebwelle ist somit nur über die zweite Kupplung, die erste Zwischenwelle und das Planetengetriebe - also über die beiden Sonnenräder, die beiden Planetenräder und den Planetenträger mit der Getriebeeingangswelle verbindbar. Bei geschlossener zweiter Kupplung ist somit die zweite Triebwelle der zweiten Maschine mit dem zweiten Sonnenrad des Planetengetriebes antriebsverbunden. Die erste Triebwelle der ersten Maschine ist dauerhaft mit dem Hohlrad des Planetengetriebes antriebsverbunden, welches Hohlrad mit dem zweiten Planetenrad im Zahneingriff steht. Das zweite Hohlrad kämmt mit dem zweiten Sonnenrad. Das zweite Planetenrad ist über das erste Planetenrad und das erste Sonnenrad mit der Getriebeeingangswelle antriebsverbunden, wobei das erste Planetenrad und das erste Sonnenrad im Zahneingriff stehen, und wobei das erste Planetenrad mit dem zweiten Planetenrad drehfest verbunden ist. Das erste Sonnenrad ist mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbunden.
Beim erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebe werden bei zumindest zwei Fahrbereichen die hydrostatischen und mechanischen Leistungen im Planetengetriebe getrennt, getrennt zum Getriebeabtrieb geführt und erst an der Getriebeausgangswelle vereint. Bei zwei weiteren Fahrbereichen werden die hydrostatischen und mechanischen Leistungen im Planetengetriebe getrennt und vereint.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Triebwelle über zumindest eine der Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung und zumindest der Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Zwischenwelle mit der ersten Zwischenwelle antriebsverbindbar ist, wobei zwischen der ersten / 32
Zwischenwelle und zumindest einer zweiten Triebwelle ein einstufiges und/oder ein zweistufiges erstes Stirnradgetriebe angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Zwischenwelle über zumindest eine der Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt zugeordnete dritten Kupplung mit der Getriebeabtriebswelle antriebsverbindbar ist.
Um unterschiedliche Fahrbereiche zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die zweite Triebwelle über die der Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung und zumindest eine der Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt zugeordnete dritte Kupplung mit der Getriebeabtriebswelle antriebsverbindbar ist.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der Planetenträger des Stufenplanetengetriebes über zumindest eine vierte Kupplung mit der Getriebeabtriebswelle antriebsverbindbar ist, wobei vorzugsweise zwischen dem Planetenträger und der Getriebeabtriebswelle ein einstufiges und/oder ein zweistufiges viertes Stirnradgetriebe angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Planetenträger des Stufenplanetengetriebes über zumindest ein vorzugsweise als Klauenkupplung ausgebildetes Wellenumschaltelement - und vorzugsweise über eine vierte Zwischenwelle - mit der Getriebeabtriebswelle antriebsverbindbar ist, wobei vorzugsweise zwischen dem Planetenträger und der Getriebeabtriebswelle ein einstufiges und/oder ein zweistufiges zweites Stirnradgetriebe angeordnet ist.
Das zweistufige zweite Stirnradgetriebe bildet dabei eine Wendestufe zur Umkehrung der Drehrichtung der Getriebeabtriebswelle. Dadurch ist es möglich, nur den mechanischen Leistungsanteil in der Drehrichtung umzukehren. Somit unterstützt der mechanische Anteil das Abtriebsmoment und wirkt diesem nicht entgegen. Die Wendestufe braucht dabei nur für das Drehmoment aus dem mechanischen Anteil, das der Planetenträger abgibt, dimensioniert werden. Zudem kann das Wellenumschaltelement als normale Klauenschaltung ausgeführt werden da keine Last im Umschaltpunkt auf den mechanischen Teil wirkt.
Um eine Vielzahl von Fahrbereichen zu vermeiden, ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die zweite Triebwelle über die erste Kupplung mit einer im Antriebsweg zur Getriebeabtriebswelle angeordneten vierten Zwischenwelle / 32 antriebsverbindbar ist. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass zwischen der zweiten Triebwelle und der Getriebeabtriebswelle - vorzugsweise zwischen der zweiten Triebwelle und der dritten Kupplung - ein vorzugsweise einstufiges drittes Stirnradgetriebe angeordnet ist.
In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die vierte Zwischenwelle über eine vierte Kupplung mit Getriebeabtriebswelle antriebsverbindbar ist.
Die erste Kupplung, die zweite Kupplung, die dritte Kupplung und/oder die vierte Kupplung kann beispielsweise als Lamellenkupplung ausgebildet sein.
Ein einfacher Aufbau des Leistungsverzweigungsgetriebes lässt sich erreichen, wenn die erste und die zweite Triebwelle parallel und mit Abstand zur Getriebeeingangswelle angeordnet sind. Dabei ist es zur Realisierung einer kompakten Bauweise vorteilhaft, wenn die erste Zwischenwelle konzentrisch zur Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Genauso vorteilhaft ist es, wenn die zweiten Zwischenwellen konzentrisch zur zweiten Triebwelle angeordnet sind und/oder wenn die dritte Zwischenwelle konzentrisch zur Getriebeabtriebswelle angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben dieses Leistungsverzweigungsgetriebes sieht vor, dass in einem ersten Vorwärtsfahrbereich und/oder in einem ersten Rückwärtsfahrbereich die erste Kupplung und die vierte Kupplung geschlossen werden und die zweiten und dritten Kupplungen geöffnet werden, wobei die erste Maschine als Arbeitsmaschine und die zweite Maschine als Kraftmaschine betrieben werden.
In einem zweiten Vorwärtsfahrbereich und/oder in einem zweiten Rückwärtsfahrbereich werden die der Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung und die vierte Kupplung geschlossen und es werden die ersten und dritten Kupplungen geöffnet, wobei die zweite Maschine als Arbeitsmaschine und die erste Maschine als Kraftmaschine betrieben werden.
Weiters ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem dritten Vorwärtsfahrbereich und/oder in einem dritten Rückwärtsfahrbereich die der Vorwärtsfahrt bzw.
Rückwärtsfahrt zugeordnete zweiten und dritten Kupplungen geschlossen und die / 32 ersten und zweiten Kupplungen geöffnet werden, wobei die erste Maschine als
Arbeitsmaschine und die zweite Maschine als Kraftmaschine betrieben werden.
Ferner werden in einem vierten Vorwärtsfahrbereich und/oder in einem vierten Rückwärtsfahrbereich die erste Kupplung und die der Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt zugeordnete dritte Kupplung geschlossen und es werden die zweiten und vierten Kupplungen geöffnet werden, wobei die zweite Maschine als Arbeitsmaschine und die erste Maschine als Kraftmaschine betrieben werden.
Um sowohl vorwärts, als auch rückwärts gleiche Geschwindigkeiten zu fahren, ist es vorteilhaft, wenn in den Vorwärtsfahrbereichen das Wellenumschaltelement in eine den Vorwärtsfahrbereichen zugeordnete erste Schaltstellung und in den Rückwärtsfahrbereichen das Wellenumschaltelement in eine den Rückwärtsfahrbereichen zugeordnete zweite Schaltstellung geschaltet wird.
Das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe bietet zudem noch folgende weiteren Vorteile:
Der Schaltpunkt vom zweiten in den dritten Fahrbereich kann über geeignete Übersetzungsverhältnisse zwischen der zweiten und dritten Zwischenwelle frei gewählt und die Drehzahl der Hydrostaten genau auf die Hydrostatgröße und deren zulässige Drehzahlen angepasst werden. Dadurch ist es möglich das Leistungsverzweigungsgetriebe in Bezug auf die Drehmoment- und Drehzahlwandlung auszuschöpfen. Weiters kann der hydrostatische Leistungsanteil am Anfang des dritten Fahrbereiches dem hydrostatischen Leistungsanteil am Ende des zweiten Fahrbereiches über die Übersetzung des zweiten Stirnradgetriebes nahezu ohne Sprung angepasst werden. Der hydrostatische Leistungsanteil ist somit im Übergang vom zweiten auf den dritten Fahrbereich nahezu gleich, es tritt also keine extreme Druckspitze auf. Das maximale Drehmoment an der dritten Kupplung kann dadurch sehr niedrig gehalten werden.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand eines in den Figuren gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Darin zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Leistungsverzweigungsgetriebe, / 32
Fig. 2 das Leistungsverzweigungsgetriebe mit eingezeichneten Leistungsflüssen in einem ersten Vorwärts-Fahrbereich,
Fig. 3 das Leistungsverzweigungsgetriebe mit eingezeichneten Leistungsflüssen in einem zweiten Vorwärts-Fahrbereich,
Fig. 4 das Leistungsverzweigungsgetriebe mit eingezeichneten Leistungsflüssen in einem dritten Vorwärts-Fahrbereich,
Fig. 5 das Leistungsverzweigungsgetriebe mit eingezeichneten Leistungsflüssen in einem vierten Vorwärts-Fahrbereich,
Fig. 6 das Leistungsverzweigungsgetriebe mit eingezeichneten Leistungsflüssen in einem ersten Rückwärts-Fahrbereich,
Fig. 7 ein Druck-, Wirkungsgrad- und hydrostatische Leistungsanteil-Diagramm bei 100% der Motordrehzahl für das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe.
Fig. 8 ein Druck-, Wirkungsgrad- und hydrostatische Leistungsanteil-Diagramm bei 80% der Motordrehzahl für das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe und
Fig. 9 ein Druck-, Wirkungsgrad- und hydrostatische Leistungsanteil-Diagramm bei 100% der Motornenndrehzahl für das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe.
Die Figuren 1 bis 6 zeigen jeweils schematisch ein erfindungsgemäßes Leistungsverzeigungsgetriebe 1 zum Antrieb eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeuges, mit einer Getriebeeingangswelle 2 zur Verbindung mit einer Antriebsmaschine 3, beispielsweise einer Brennkraftmaschine. Das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 weist eine Variatoreinheit 4 mit einer ersten Maschine H1 und einer zweiten Maschine H2 auf. Weiters weist das Leistungsgetriebe 1 ein Stufenplanetengetriebe 5 mit einem ersten Sonnenrad SR1 und einem zweiten Sonnenrad SR2, einem Planetenträger PT mit zumindest zwei drehfest verbundenen Planetenrädern PR1, PR2 und einem Hohlrad HR auf. Das erste Sonnenrad SR1 ist mit der Getriebeeingangswelle 2 drehfest verbunden und steht mit dem ersten Planetenrad PR1 im Zahneingriff. Das zweite Sonnenrad SR2 / 32 ist mit einer konzentrisch zur Getriebeeingangswelle 2 angeordneten ersten Zwischenwelle ZW1 drehfest verbunden ist und steht mit dem zweiten Planetenrad PR2 im Zahneingriff, wobei das mit dem zweiten Planetenrad PR2 im Zahneingriff stehende Hohlrad HR über die Stirnradstufe 9 mit der ersten Triebwelle TW1 der ersten Maschine H1 antriebsverbunden ist. Die parallel zur ersten Triebwelle TW1 ausgebildete und von dieser beabstandete zweite Triebwelle TW2 der zweiten Maschine H2 ist über eine erste Kupplung K1 und ein einstufiges erstes Stirnradgetriebe SG1 mit einer Getriebeabtriebswelle 6 antriebsverbindbar. Die Getriebeabtriebswelle 6 führt über eine Abtriebsgetriebestufe 7 zu einem Vorderradantriebstrang VA und/oder einem Hinterradantriebsstrang HA des Fahrzeugs. Die ersten H1 und zweiten Maschinen H2 sind sowohl als Kraftmaschinen, als auch als Arbeitsmaschinen betreibbar.
Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die ersten H1 und zweiten Maschinen H2 der Variatoreinheit 4 als sogenannte Hydrostate ausgebildet. Unter einem Hydrostaten wird hier vorzugsweise eine als Schrägachseneinheit ausgebildete verstellbare hydrostatische Verdrängermaschine, beispielsweise Axialkolbenmaschine, verstanden, welche sowohl als Pumpe, als auch als Motor einsetzbar ist, wobei die Verstellung des Volumenstroms beispielsweise durch Verdrehen eines Schwenkgehäuses erfolgt. Schrägachshydrostate dieser Art sind beispielsweise aus der WO 2006/042434 A1 bekannt. Anstelle von hydrostatischen Maschinen H1, H2 können gegebenenfalls auch beispielsweise Schrägscheibenhydrostate oder elektrische Maschinen vorgesehen sein, welche sowohl motorisch, als auch generatorisch betreibbar sind.
Die zweite Triebwelle TW2 kann über eine der Vorwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung K2V und eine entsprechende der Vorwärtsfahrt zugeordnete zweite Zwischenwelle ZW2V mit der ersten Zwischenwelle ZW1 antriebsverbunden werden, wobei zwischen der ersten Zwischenwelle ZW1 und der der Vorwärtsfahrt zugeordneten zweiten Zwischenwelle ZW2V ein der Vorwärtsfahrt zugeordnetes zweistufiges zweites Stirnradgetriebe SG2V angeordnet ist. Die zweiten Zwischenwelle ZW2V, ZW2R sind konzentrisch zur zweiten Triebwelle TW2 ausgebildet.
Weiters kann die zweite Triebwelle TW2 über eine der Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung K2R und eine entsprechende der Rückwärtsfahrt zugeordnete / 32 zweite Zwischenwelle ZW2R mit der ersten Zwischenwelle ZW1 antriebsverbunden werden, wobei zwischen der ersten Zwischenwelle ZW1 und der der Rückwärtsfahrt zugeordneten zweiten Zwischenwelle ZW2R ein der Rückwärtsfahrt zugeordnetes einstufiges zweites Stirnradgetriebe SG2R zur Drehrichtungsumkehr angeordnet ist.
Die erste Zwischenwelle ZW1 lässt sich weiters über eine der Vorwärtsfahrt zugeordnete dritte Kupplung K3V oder eine der Rückwärtsfahrt zugeordnete dritte Kupplung K3R mit der Getriebeabtriebswelle 6 verbinden, wobei die Antriebsverbindung über ein einstufiges drittes Stirnradgetriebe SG3V bzw. SG3R und entsprechende achsgleich mit der Getriebeabtriebswelle 6 ausgebildete dritte Zwischenwellen ZW3V bzw. ZW3R erfolgt. Das drittes Stirnradgetriebe SG3V bzw. SG3R ist über das entsprechende zweite Stirnradgetriebe SG2V bzw. SG3R mit der ersten Zwischenwelle ZW1 antriebsverbunden.
Die zweite Triebwelle TW2 kann über die der Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung K2V; K2R und die der Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt zugeordnete dritte Kupplung K3V; K3R mit der Getriebeabtriebswelle 6 antriebsverbunden werden.
Der Planetenträger PT des Stufenplanetengetriebes 5 kann über ein als Klauenkupplung ausgebildetes Wellenumschaltelement 8 und über eine vierte Zwischenwelle ZW4 mit der Getriebeabtriebswelle 6 antriebsverbunden werden. Das Wellenumschaltelement 8 weist dabei eine der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges zugeordnete erste Stellung F und eine der Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Stellung R auf. In der ersten Stellung V wird die vierte Zwischenwelle ZW4 über ein einstufiges viertes Stirnradgetriebe SG4V und in der zweiten Stellung R über ein zweistufiges viertes Stirnradgetriebe SG4R mit dem Planetenträger PT antriebsverbunden.
Die Kupplungen K1, K2V, K2R, K3V, K3R, K4 können beispielsweise als nasse oder trockene Lamellenkupplungen oder als Schaltklauen ausgebildet sein, da diese im Schaltpunkt synchron und zum Teil lastfrei drehen.
Mit dem beschriebenen Leistungsverzweigungsgetriebe 1 lassen sich insgesamt vier Vorwärtsfahrbereiche und vier Rückwärtsfahrbereiche schalten, wie aus dem folgenden Schaltschema zu entnehmen ist:
/ 32
Vorwärtsfahrbereiche Rückwärtsfahrbereiche
1 2 3 4 1 2 3 4
K1 X - - X X - - X
K2V - X X - - - -
K2R - - - - - X X -
K3V - - X X - - - -
K3R - - - - - - X X
K4 X X - - X X - -
8 V V V V R R R R
H1 P M P M P M P M
H2 M P M P M P M P
In dem Schaltschema sind eingekuppelte Kupplungen mit „X und ausgekuppelte Kupplungen mit „- bezeichnet. Die Maschinen H1, H2 werden entweder als Arbeitsmaschine bzw. Pumpe („P) oder als Kraftmaschine bzw. Motor („M) betrieben.
Im Folgenden werden die Fahrbereiche bzw. Betriebsarten an Hand von als Hydrostate ausgebildete erste H1 und zweite Maschinen H2 an Hand der Fig. 2 bis 6 im Detail erörtert. In den Fig. 2 bis 6 sind dabei jeweils die Leistungsflüsse mit fetten Linien angedeutet, wobei der mechanische Leistungsfluss zwischen Antriebsmaschine 2 und Stufenplanetengetriebe 5 durch strichlierte Linien, der mechanische Leistungsfluss zwischen Stufenplanetengetriebe 5 und Abtriebstufe 7 durch punktierte Linien und der hydrostatische Leistungsfluss durch voll ausgezogene Linien dargestellt ist. Wie erkennbar, werden mechanische und hydrostatische Leistungen in zwei Fahrbereichen getrennt zum Getriebeabtrieb geführt und erst im Bereich der Getriebeabtriebswelle 6 zusammengeführt.
Stillstand
Im Stillstand steht die erste hydrostatische Maschine H1 in der gestreckten Lage auf 0° Schwenkwinkel. Die zweite hydrostatische Maschine H2 ist voll auf 45° ausgeschwenkt. Die erste Kupplung K1 und die vierte Kupplung K4 sind geschlossen. Das Wellenumschaltelement 8 befindet sich je nach Fahrtrichtung in der ersten Schaltstellung V oder in der zweiten Schaltstellung R.
/ 32
Vorwärtsfahrbereich 1 (Fig. 2)
In einem ersten Vorwärtsfahrbereich sind die erste Kupplung K1 und die vierte Kupplung K4 geschlossen und die der Vorwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung K2V und der Vorwärtsfahrt zugeordnete dritte Kupplungen K3V geöffnet, wobei die erste Maschine H1 als Arbeitsmaschine und die zweite Maschine H2 als Kraftmaschine betrieben werden.
Sind die Maschinen durch Hydrostate gebildet, so wirkt also die erste hydrostatische Maschine H1 als Pumpe und die zweite hydrostatische Maschine H2 als Motor. Die erste Kupplung K1 und die vierte Kupplung K4 bleiben geschlossen. Die als Hydrostat ausgebildete erste Maschine H1 schwenkt von 0° auf + 45°. Bei etwa 40° Schwenkwinkel der ersten Maschine H1 beginnt die zweite Maschine H2 zu schwenken und schwenkt von +45° auf 0° oder je nach Last noch über 0° Grad hinaus, bis das Hohlrad HR stillsteht. In diesem Punkt ist die Relativdrehzahl der Lamellen der der Vorwärtsfahrt zugeordneten zweiten Kupplung K2V Null. Die zweite Kupplung K2V wird geschlossen und die erste Kupplung K1 geöffnet.
Die durch die punktierte Linie angedeutete mechanische Leistung fließt vom Planetenträger PT über das der Vorwärtsfahrt zugeordnete vierte Stirnradgetriebe SG4V, dem Wellenumschaltelement 8 und der vierten Kupplung K4 zur Abtriebstufe
7.
Die durch eine Volllinie dargestellte hydrostatische Leistung fließt vom Planetenträger PT über das zweite Planetenrad PR2, die Stirnradstufe 9, die erste Triebwelle TW1 zur ersten Maschine H1, weiter zur zweiten Maschine H2, die zweite Triebwelle TW2, über die erste Kupplung K1 und das erste Stirnradgetriebe SG1 zur vierten zwischenwelle und über die vierte Kupplung K4 zur Abtriebstufe 7.
Vorwärtsfahrbereich 2 (Fig. 3)
Im zweiten Vorwärtsfahrbereich sind die der Vorwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung K2V und die vierte Kupplung geschlossen und die ersten K1 und dritten Kupplungen K3V geöffnet, wobei die zweite Maschine H2 als Arbeitsmaschine und die erste Maschine H1 als Kraftmaschine betrieben wird.
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Nach dem Nulldurchgang der zweiten Maschine H2 wird diese zur Pumpe und die erste Maschine zum Motor. Die vierte Kupplung K4 bleibt geschlossen. Die der Vorwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung K2V schließt und die erste Kupplung K1 öffnet im Synchronpunkt. Der hydrostatische Leistungsanteil ist im Schaltpunkt nahezu Null. Die als Pumpe arbeitende zweite Maschine H2 wird nun von zweiten Sonnenrad PR2 angetrieben.
Der Hydrostat der zweiten Maschine H2 schwenkt von 0° in Richtung -45°, während die erste Maschine H1 fast Zeitgleich von +45° zurückschwenkt, bis der Synchronpunkt der Lamellen der der Vorwärtsfahrt zugeordneten dritten Kupplung K3V über das erforderliche Übersetzungsverhältnis von H1 zu H2 erreicht ist.
Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, fließt die als punktierte Linie dargestellte mechanische Leistung weiterhin vom Planetenträgersteg PT über das der Vorwärtsfahrt zugeordnete vierte Stirnradgetriebe SG4V, dem Wellenumschaltelement 8 und der vierten Kupplung K4 zur Abtriebstufe 7.
Die hydrostatische Leistung fließt über das zweite Planetenrad PR2, das zweite Sonnenrad SR2, die erste Zwischenwelle ZW1, das der Vorwärtsfahrt zugeordnete zweite Stirnradgetriebe SG2V, die geschlossene zweite Kupplung K2V, die zweite Triebwelle TW2, die zweite Maschine H2, die erste Maschine H1, die erste Triebwelle TW1 die Stirnradstufe 9, das Hohlrad HR, das zweite Planetenrad PR2, den Planetenträger PT, das Wellenumschaltelement 8 und die vierte Kupplung K4 zur Abtriebstufe 7.
Vorwärtsfahrbereich 3 (Fig. 4)
Im dritten Vorwärtsfahrbereich werden die der Vorwärtsfahrt zugeordneten zweite Kupplung K2V und dritte Kupplung K3V geschlossen. Die erste Kupplung K1 und die vierte Kupplung K4 sind geöffnet, wobei die erste Maschine H1 als Arbeitsmaschine und die zweite Maschine H2 als Kraftmaschine betrieben werden.
Nachdem die dritte Kupplung K3V geschlossen und die vierte Kupplung K4 geöffnet haben ist das Sonnenrad SR2 über die erste Zwischenwelle ZW1 mit der Getriebeabtriebswelle 6 verbunden. Damit das zweite Sonnenrad SR2 an Drehzahl zunimmt muss die Drehzahl des Planetenträgers PT abnehmen. Die max. Drehzahl von des zweiten Sonnenrades SR2 wird bei einer Drehzahl des Planetenträgers <0 / 32 erreicht. Die zweite Maschine H2 arbeitet nun als Motor und die erste Maschine H1 als Pumpe. Die erste Maschine H1 schwenkt nun wieder von der Synchronpunktlage auf +45° aus, während fast zeitgleich die zweite Maschine H2 auf 0° zurückschwenkt, bis der Synchronpunkt der ersten Kupplung K1 erreicht ist. Die erste Kupplung K1 wird geschlossen und die zweite Kupplung K2V geöffnet.
Die mechanische Leistung fließt entsprechend der punktierten Linie das zweite Planetenrad PR2, das zweite Sonnenrad SR, die erste Zwischenwelle ZW1, das der Vorwärtsfahrt zugeordnete zweite Stirnradgetriebe SG2V und das dritte Stirnradgetriebe SG3V, über die dritte Kupplung K3V weiter zur Getriebeabtriebswelle 6 und zur Abtriebstufe 7.
Die hydrostatische Leistung fließt über das zweite Planetenrad PR2, das Hohlrad HR, die erste Triebwelle TW1, die erste Maschine H1, die zweite Maschine H2, die zweite Triebwelle TW2, die zweite Kupplung K2V, das dritte Stirnradgetriebe SG3V, die dritte Kupplung K3V zur Getriebeabtriebswelle 6 und zur Abtriebstufe 7.
Vorwärtsfahrbereich 4 (Fig. 5)
Im vierten Vorwärtsfahrbereich ist die erste Kupplung K1 geschlossen und die der Vorwärtsfahrt zugeordnete dritte Kupplung K3V bleibt geschlossen und die zweite Kupplung K2V wird geöffnet und die vierte Kupplung K4 bleibt geöffnet. Die zweite Maschine H2 wird als Arbeitsmaschine und die erste Maschine H1 als Kraftmaschine betrieben.
Die Drehzahl des Planetenträgers PT wird wieder auf Null zurückgefahren, indem die zweite Maschine H2 von 0 auf +45° und die erste Maschine H1 von +45° auf 0° geschwenkt werden. Die erste Maschine H1 arbeitet somit wieder als Motor und die zweite Maschine H2 als Pumpe.
Die mechanische Leistung fließt entsprechend der punktierten Linie in Fig. 5 über das zweite Planetenrad PR2, das zweite Sonnenrad SR2, die erste Zwischenwelle ZW1, das der Vorwärtsfahrt zugeordnete zweite Stirnradgetriebe SG2V und das dritte Stirnradgetriebe SG3V, über die dritte Kupplung K3V weiter zur Getriebeabtriebswelle 6 und zur Abtriebstufe 7.
/ 32
Die hydrostatische Leistung fließt entsprechend der voll ausgezogenen Linie über den Planetenträger PT, das erste Planetenrad PR1, das vierte Stirnradgetriebe SG4V, das Wellenumschaltelement 8, das erste Stirnradgetriebe SG1, die erste Kupplung K1, die zweite Triebwelle TW2, die zweite Maschine H2, die erste Maschine H1, die erste Triebwelle TW1, die Stirnradstufe 9, das Hohlrad HR, das zweite Planetenrad PR2, das zweite Sonnenrad SR2, die erste Zwischenwelle ZW1, das zweite Stirnradgetriebe SG2V, das dritte Stirnradgetriebe SG3V, weiter zur Getriebeabtriebswelle 6 und zur Abtriebstufe 7.
Rückwärtsfahrbereich 1 (Fig. 6)
Die Rückwärtsfahrbereiche laufen in analoger Weise wie die Vorwärtsfahrbereiche ab. Die Drehrichtungsumkehr vom hydrostatischen Teil wird durch das Durchschwenken der als Hydrostat ausgebildeten ersten Maschine H1 bewerkstelligt und vom mechanischen Teil durch das Umschalten des Wellenumschaltelements 8 von V auf R.
Exemplarisch für alle Rückwärtsfahrbereiche ist in Fig. 6 der Leistungsfluss für den Rückwärtsfahrbereich 1 dargestellt, welcher sich vom Leistungsfluss des Vorwärtsfahrbereich 1 nur dadurch unterscheidet, dass die durch die punktierte Linie angedeutete mechanische Leistung vom Planetenträger PT über das der Rückwärtsfahrt zugeordnete vierte Stirnradgetriebe SG4R - und nicht über das der Vorwärtsfahrt zugeordnete vierte Stirnradgetriebe SG4V -, dem Wellenumschaltelement 8 und der vierten Kupplung K4 zur Abtriebstufe 7 fließt. Analoges gilt für die anderen Rückfahrbereiche 2 bis 4.
Zum Vollreversieren müssen alle 4 Bereiche durchfahren werden. Reichen jedoch 35 - 40% an Rückwärtsfahrgeschwindigkeit aus, so kann eventuell die dritte Kupplung K3R eingespart werden.
Das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe 1 kehrt nur den mechanischen Leistungsanteil in der Drehrichtung um. Somit unterstützt der mechanische Anteil wieder das Abtriebsmoment und wirkt nicht entgegen. Die durch das vierte Stirnradgetriebe SG4R gebildete Wendestufe braucht nur für das Drehmoment aus dem mechanischen Anteil, das der Planetenträger PT abgibt dimensioniert werden. Zudem kann das Wellenumschaltelement 8 als normale / 32
Klauenschaltung ausgeführt werden, da im Umschaltpunkt keine Last auf den mechanischen Teil einwirkt.
Das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 bietet zudem noch weitere Vorteile: Der Schaltpunkt vom zweiten in den dritten Fahrbereich muss nicht erfolgen, wenn die Getriebeeingangswelle 2 und der Planetenträger PT synchron drehen, sondern es kann über die Übersetzung des zweiten SG2V und dritten Stirnradgetriebes SG3V der Schaltpunkt frei gewählt werden. Zudem kann mit der Übersetzung des ersten Stirnradgetriebes SG1 die Drehzahl der Hydrostaten genau auf die Hydrostatgröße und deren zulässige Drehzahlen angepasst werden. Dadurch ist es möglich das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 von der Drehmoment- und Drehzahlwandlung voll auszuschöpfen. Der dritte Vorteil besteht darin, dass der hydrostatische Leistungsanteil Phyd/PEingang am Anfang des dritten Fahrbereiches dem Ende des zweiten Fahrbereiches über das vierte Stirnradgetriebe SG4V ohne Sprung angepasst werden kann.
Beim erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebe 1 werden bei den in den Fig. 2, 4, 6 gezeigten drei Fahrbereichen die hydrostatischen Leistungen Phyd und mechanischen Leistungen im Stufenplanetengetriebe 5 getrennt, getrennt zum Getriebeabtrieb geführt und erst an der Getriebeabtriebswelle 6 vereint. Bei den in den Fig. 3 und 5 gezeigten zwei anderen Fahrbereichen werden die hydrostatischen Leistungen Phyd und mechanischen Leistungen im Stufenplanetengetriebe 5 zuerst getrennt und ebenda auch wieder vereint.
In Fig. 7 ist der Druck p, der Wirkungsgrad η und der hydrostatische Leistungsanteil Phyd/PEingang für das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe 1 über der Fahrgeschwindigkeit v aufgetragen, wobei diese bei der Motornenndrehzahl (100%) dargestellt sind. Es kann hier bei höherer Fahrgeschwindigkeit v geschalten werden. Der hydrostatische Leistungsanteil Phyd/PEingang ist im Übergang vom zweiten Fahrbereich zum dritten Fahrbereich fast gleich.
Fig. 8 zeigt ebenfalls den Druck p, den Wirkungsgrad η und den hydrostatischen Leistungsanteil Phyd/PEingang für das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe 1 über der Fahrgeschwindigkeit v aufgetragen, wobei diese bei 80% der Motornenndrehzahl dargestellt sind.
/ 32
In Fig. 9 ist für ein erfindungsgemäßes Leistungsverzweigungsgetriebe 1 der Druck p und der hydrostatischen Leistungsanteil Phyd/PEingang und der Wirkungsgrad η in beide Fahrtrichtungen über der Fahrgeschwindigkeit v aufgetragen. Deutlich ist zu erkennen, dass ein Wirkungsgradeinbruch vermieden werden kann.
Das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe 1 weist folgende Eigenschaften auf:
1. Es ist leistungsverzweigt - in jedem Fahrbereich existiert sowohl ein hydrostatischer, als auch ein mechanischer Leistungsfluss, ohne Ausbildung eines vollhydrostatischen Bereichs.
2. Es ist stufenlos im gesamten Geschwindigkeitsbereich verstellbar, ohne Zugkraftunterbrechung.
3. Mit dem erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebe 1 beträgt die maximale Rückwärtsfahrgeschwindigkeiten je nach Anwendung:
100% der Vorwärtsfahrgeschwindigkeit, wenn Kupplungen K2R und K3R vorhanden sind;
45% der Vorwärtsfahrgeschwindigkeit, wenn Kupplung K2R vorgesehen, aber Kupplung K3R nicht vorhanden ist;
25% der Vorwärtsfahrgeschwindigkeit, wenn Kupplungen K3R und K2R nicht vorhanden sind.
4. Das Leistungsverzweigungsgetriebe 1weist im gesamten Geschwindigkeitsbereich keine Blindleistung auf.
5. Beim Übergang zwischen Fahrbereichen entstehen keine großen Drucksprünge - somit kommt es zu keinen Wirkungsgradeinbrüchen.
6. Das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 weist durch den vergleichsweise sehr geringen hydrostatischen Leistungsanteil APh über dem gesamten Geschwindigkeitsbereich einen sehr hohen Wirkungsgrad auf.
7. Es ist keine Getriebeeingangs- oder Getriebeausgangsreversierung und somit keine Drehzahl oder Drehmomentumkehrung unter Last erforderlich.
/ 32
8. Es wird nur der mechanische Lastanteil reversiert und dieser ist im Drehrichtungsumkehrpunkt der Abtriebswelle lastlos. Es kommt zu keiner Reibarbeit der Kupplungen.
9. Es können relativ kleine Hydrostate bei hoher Eingangsleistung und großer Drehzahl- und Drehmomentspreizung eingesetzt werden.
10. Das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 kann als sogenannte Dropbox für Radlader oder als tragendes Getriebe für Standardschlepper eingesetzt werden.
11. Das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe 1 weist eine sehr kompakte Bauweise auf.
12. Die Motordrehzahl kann zum Fahren mit maximaler Geschwindigkeit abgesenkt werden.
Das beschriebene Leistungsverzweigungsgetriebe 1 ist vielseitig einsetzbar - also zum Beispiel bei Schleppern in Blockbauweise, oder Radladern, oder dergleichen. Mit dem Leistungsverzeigungsgetriebe 1 kann ein großer Leistungsbereich durch den hohen Nutzungsgrad der Hydrostatik abgedeckt werden, wobei eine hohe Leistungsdichte festzustellen ist. Der gesamte Fahrbereich vorwärts wie rückwärts kann mit einem konstant hohen Wirkungsgrad durchfahren werden, wobei in keinem der Fahrbereiche eine Blindleistung oder ein Wirkungsgradeinbruch auftritt. Der steile Abfall des hydrostatischen Leistungsanteils vom Stillstand weg bietet bei Anwendungen wie Radlader einen hohen Wirkungsgrad in deren Hauptarbeitsbereichen.

Claims (20)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E
    1. Leistungsverzweigungsgetriebe (1), insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, mit einer Getriebeeingangswelle (2) zur Verbindung mit einer Antriebsmaschine (3), mit einer Variatoreinheit (4) mit einer eine erste Triebwelle (TW1) aufweisenden vorzugsweise hydrostatischen ersten Maschine (H1) und einer eine zweite Triebwelle (TW2) aufweisenden vorzugsweise hydrostatischen zweiten Maschine (H2), mit einem ein erstes (SR1) und zweites Sonnenrad (SR2), einen Planetenträger (PT) mit zumindest zwei drehfest verbundene Planetenräder (PR1, PR2) und ein mit einem Planetenrad (PR2) im Zahneingriff stehendes Hohlrad (HR) aufweisendes Stufenplanetengetriebe (5), wobei das erste Sonnenrad (SR1) mit der Getriebeeingangswelle (2) drehfest verbunden ist und mit dem ersten Planetenrad (PR1) im Zahneingriff steht und das zweite Sonnenrad (SR2) mit einer ersten Zwischenwelle (ZW1) drehfest verbunden ist und mit dem zweiten Planetenrad (PR2) im Zahneingriff steht, und wobei das mit dem zweiten Planetenrad (PR2) im Zahneingriff stehende Hohlrad (HR) mit der ersten Triebwelle (TW1) der ersten Maschine (H1) antriebsverbunden ist, und wobei die zweite Triebwelle (TW2) der zweiten Maschine (H2) über zumindest eine erste Kupplung (K1) mit einer Getriebeabtriebswelle (6) antriebsverbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Triebwelle (TW2) über zumindest eine zweite Kupplung (K2V, K2R) mit der ersten Zwischenwelle (ZW1) antriebsverbindbar ist, wobei vorzugsweise die erste Zwischenwelle (ZW1) konzentrisch zur Getriebeeingangswelle (2) angeordnet ist.
  2. 2. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Triebwelle (TW2) über zumindest eine der Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung (K2V, K2R) und zumindest der Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Zwischenwelle (ZW2V; ZW2R) mit der ersten Zwischenwelle (ZW1) antriebsverbindbar ist, wobei zwischen der ersten Zwischenwelle (ZW1) und zumindest einer zweiten Zwischenwelle (ZW2V; ZW2R) ein einstufiges und/oder ein zweistufiges erstes Stirnradgetriebe angeordnet ist.
  3. 3. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zwischenwelle (ZW1) über zumindest eine
    20 / 32 der Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt zugeordnete dritten Kupplung (K3V, K3R) mit der Getriebeabtriebswelle (6) antriebsverbindbar ist.
  4. 4. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Triebwelle (TW2) über die der Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung (K2V; K2R) und zumindest eine der Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt zugeordnete dritte Kupplung (K3V; K3R) mit der Getriebeabtriebswelle (6) antriebsverbindbar ist.
  5. 5. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Triebwelle (TW2) über die erste Kupplung (K1) mit einer im Antriebsweg zur Getriebeabtriebswelle (6) angeordneten vierten Zwischenwelle (ZW4) antriebsverbindbar ist.
  6. 6. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (PT) des Stufenplanetengetriebes (5) über zumindest eine vierte Kupplung (K4) mit der Getriebeabtriebswelle (6) antriebsverbindbar ist.
  7. 7. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (PT) des Stufenplanetengetriebes (5) über zumindest ein vorzugsweise als Klauenkupplung ausgebildetes Wellenumschaltelement (8) - und vorzugsweise über die vierte Zwischenwelle (ZW4) - mit der Getriebeabtriebswelle (6) antriebsverbindbar ist.
  8. 8. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Planetenträger (PT) und der Getriebeabtriebswelle (6) ein einstufiges und/oder ein zweistufiges viertes Stirnradgetriebe (SG4V; SG4R) angeordnet ist.
  9. 9. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zweiten Triebwelle (TW2) und der Getriebeabtriebswelle (6) - vorzugsweise zwischen der zweiten Triebwelle (TW2) und der dritten Kupplung (K3V; K3R) - ein vorzugsweise einstufiges drittes Stirnradgetriebe (SG3V; SG3R) angeordnet ist.
    21 / 32
  10. 10. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Zwischenwelle (ZW4) über eine vierte Kupplung (K4) mit Getriebeabtriebswelle (6) antriebsverbindbar ist.
  11. 11. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (K1), die zweite Kupplung (K2), die dritte Kupplung (K3) und/oder die vierte Kupplung (K4) als Lamellenkupplung(en) ausgebildet ist/sind.
  12. 12. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (TW1) und die zweite Triebwelle (TW2) parallel und mit Abstand zur Getriebeeingangswelle (2) angeordnet sind.
  13. 13. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zwischenwelle (ZW1) konzentrisch zur Getriebeeingangswelle (2) angeordnet ist.
  14. 14. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Zwischenwellen (ZW2V; ZW2R) konzentrisch zur zweiten Triebwelle (TW2) angeordnet sind.
  15. 15. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Zwischenwelle (ZW3) und/oder vierte Zwischenwelle (ZW4) konzentrisch zur Getriebeabtriebswelle (6) angeordnet ist.
  16. 16. Verfahren zum Betreiben eines Leistungsverzweigungsgetriebes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Vorwärtsfahrbereich und/oder in einem ersten Rückwärtsfahrbereich die erste Kupplung (K1) und die vierte Kupplung (K4) geschlossen werden und die zweiten (K2V; K2R) und dritten Kupplungen (K3V; K3R) geöffnet werden, wobei die erste Maschine (H1) als Arbeitsmaschine und die zweite Maschine (H2) als Kraftmaschine betrieben werden.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Vorwärtsfahrbereich und/oder in einem zweiten Rückwärtsfahrbereich
    22 / 32 die der Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt zugeordnete zweite Kupplung (K2V; K2R) und die vierte Kupplung (K4) geschlossen und die ersten (K1) und dritten Kupplungen (K3V; K3R) geöffnet werden, wobei die zweite Maschine (H2) als Arbeitsmaschine und die erste Maschine (H1) als Kraftmaschine betrieben werden.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Vorwärtsfahrbereich und/oder in einem dritten Rückwärtsfahrbereich die der Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt zugeordneten zweite (K2V; K2R) und dritte Kupplung (K3V; K3R) geschlossen werden und die ersten (K1) und zweiten Kupplungen (K2V; K2R) geöffnet werden, wobei die erste Maschine (H1) als Arbeitsmaschine und die zweite Maschine (H2) als Kraftmaschine betrieben werden.
  19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Vorwärtsfahrbereich und/oder in einem vierten Rückwärtsfahrbereich die erste Kupplung (K1) und die der Vorwärtsfahrt bzw. Rückwärtsfahrt zugeordnete dritte Kupplung (K3V; K3R) geschlossen wird und die zweiten (K2V; K2R) und vierten Kupplungen (K4) geöffnet werden, wobei die zweite Maschine (H2) als Arbeitsmaschine und die erste Maschine (H1) als Kraftmaschine betrieben werden.
  20. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in den Vorwärtsfahrbereichen das Wellenumschaltelement (8) in eine den Vorwärtsfahrbereichen zugeordnete erste Schaltstellung (F) und in den Rückwärtsfahrbereichen das Wellenumschaltelement (8) in eine den Rückwärtsfahrbereichen zugeordnete zweite Schaltstellung (R) geschaltet wird.
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