CH717999B1 - Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung mit zwei hydraulischen Getriebemechanismen. - Google Patents

Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung mit zwei hydraulischen Getriebemechanismen. Download PDF

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rotation
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CH70237/21A
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Shi Dehua
Chen Long
Zeng Lingxin
Wang Shaohua
Cai Yingfeng
Xu Xing
Zhu Zhen
Xia Changgao
Zou Rong
Deng Yulin
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Univ Jiangsu
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung mit zwei hydraulischen Getriebemechanismen (3, 6) bereit. Sie umfasst eine Eingangswelle (1), einen zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3), einen hinteren Planetenradmechanismus (4), ein Ausgangswelle (5), einen ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6), einen vorderen Planetenradmechanismus (8), eine Kupplungsbaugruppe (C 1 -C 11 ) und eine Bremsenbaugruppe (B 1 -B 3 ), wobei die Kupplungsbaugruppe (C 1 -C 11 ) die Eingangswelle (1) jeweils mit dem vorderen Planetenradmechanismus (8), dem zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3) und dem ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6), ein Ausgangsende des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6) mit dem vorderen Planetenradmechanismus (8), den hinteren Planetenradmechanismus (4) jeweils mit einem Ausgangsende des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3) und dem vorderen Planetenradmechanismus (8) und den hinteren Planetenradmechanismus (4) mit der Ausgangswelle (5) verbinden kann, und wobei die Kupplungsbaugruppe (C 1 -C 11 ) und die Bremsenbaugruppe (B 1 -B 3 ) so einstellbar sind, dass mittels des ersten und des zweiten Getriebemechanismus (3, 6) ein stufenloses Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) bereitstellbar sind. Bei der vorliegenden Erfindung wird unter der Voraussetzung erhöhter Fehlertoleranz des Systems der Einstellungs-Freiheitsgrad erhöht, der Drehzahlregelbereich erweitert und der Getriebewirkungsgrad verbessert.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet drehzahlvariabler Getriebe, insbesondere eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung mit zwei hydraulischen Getriebemechanismen.
STAND DER TECHNIK
[0002] Bei einer hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung wird in der Regel zum Anfahren ein hydraulisches Getriebe, zum Arbeiten ein hydromechanisches Getriebe und zum Verlagern ein mechanisches Getriebe verwendet, um über den gesamten Drehzahlregelbereich die Anforderungen an die Drehzahlregelung bei verschiedene Betriebszuständen zu erfüllen. Da ein hydraulischer Getriebemechanismus keine hohe Effizienz aufweist und für Störungen anfällig ist, können Vorteile hinsichtlich des Drehzahlregelbereichs und der Drehzahlregeleffizienz bei einer derartigen Hybridgetriebeeinrichtung kaum gleichzeitig erreicht werden. Theoretisch gilt es, dass ein hydraulischer Getriebemechanismus mit einer größeren Leistung eine höhere Leistungsübertragungsfähigkeit aufweist, wobei jedoch infolge der Einflüsse durch die Herstellungstechnik und die Produktionskosten die Leistung eines hydraulischen Getriebemechanismus einer bestimmten Einschränkung unterliegt. Ein hydraulischer Getriebemechanismus weist insgesamt keine hohe Effizienz und nur einen schmalen Bereich mit hoher Effizienz auf, sodass das Verwirklichen einer hocheffizienten Drehzahlvariation über eine großen Drehzahlregelbereich schwer zu erwarten ist. Die Hauptparameter eines separaten hydraulischen Getriebemechanismus umfassen u.a. Druck, Drehzahl, Fördervolumen und Durchfluss, die miteinander im Zusammenhang stehen, was zu einem begrenzten Einstellungs-Freiheitsgrad führt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[0003] Angesichts der Nachteile im Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung bereitzustellen, wobei durch zwei hydraulische Getriebemechanismen jeweils allein oder gemeinsam eine Umschaltung zwischen einem hydraulisch-mechanischen Getriebe, einem hydromechanischen Getriebe und einem mechanischen Getriebe erreicht werden kann, womit unter der Voraussetzung erhöhter Fehlertoleranz des Systems der Einstellungs-Freiheitsgrad erhöht, der Drehzahlregelbereich erweitert und der Getriebewirkungsgrad verbessert wird.
[0004] Gemäß vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung gemäß Anspruch 1. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungen an.
[0005] Es kann vorgesehen sein, dass eine stufenlose Umschaltung von einem hydraulischen Getriebe auf ein einzelnes hydromechanisches Getriebe möglich ist, wobei von dem einzelnen hydromechanischen Getriebe eine stufenlose Umschaltung auf ein doppeltes hydromechanische Getriebe möglich ist.
[0006] Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch die folgenden vorteilhaften Auswirkungen aus: 1. Die erfindungsgemäße hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung weist zwei voneinander unabhängige hydraulische Getriebemechanismen auf, womit jeweils eine Umschaltung zwischen dem jeweiligen hydraulischen Getriebe und dem hydromechanischen Getriebe erreicht werden kann und somit eine hohe Fehlertoleranz erzielt wird. 2. Bei der erfindungsgemäßen hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung kann die Drehzahl gemeinsam durch die beiden hydraulischen Getriebemechanismen geregelt werden, womit der Drehzahlregelbereich erweitert, der Einstellungs-Freiheitsgrad des Systems erhöht und der Getriebewirkungsgrad des Systems verbessert wird. 3. Bei der erfindungsgemäßen hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung ist eine Umschaltung zwischen u.a. einem hydraulisch-meachanischen Getriebe, bei dem der erste hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, einem mechanischen Getriebe, einem hydromechanischen Getriebe, bei dem der erste hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, einem hydraulisch-mechanischen Getriebe, bei dem der zweite hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, einem hydromechanischen Getriebe, bei dem der zweite hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, und einem hydromechanischen Getriebe, bei dem die beiden hydraulischen Getriebemechanismen mitwirken, möglich, wobei bei dem hydraulisch-mechanischen Getriebe und dem hydromechanischen Getriebe ein Gangwechsel ohne Leistungsunterbrechung erreicht werden kann und bei dem mechanischen Getriebe die Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Gänge angemessen konzipiert sind. 4. Bei einer hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung wird für die hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung in der Regel zum Anfahren ein hydraulisches Getriebe, zum Arbeiten ein hydromechanisches Getriebe und zum Verlagern ein mechanisches Getriebe verwendet, um über den gesamten Drehzahlregelbereich die Anforderungen an die Drehzahlregelung bei verschiedene Betriebszuständen zu erfüllen. Da ein hydraulischer Getriebemechanismus keine hohe Effizienz aufweist und für Störungen anfällig ist, können Vorteile hinsichtlich des Drehzahlregelbereichs und der Drehzahlregeleffizienz bei einer derartigen Hybridgetriebeeinrichtung kaum gleichzeitig erreicht werden. In diesem Zusammenhang werden unter Verwendung einer hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung mit Mitwirkung zweier hydraulischer Getriebemechanismen die Fehlertoleranz und der Einstellungs-Freiheitsgrad berücksichtigt, was eine effektive Lösung für Probleme bei solchen hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtungen darstellt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0007] Darin zeigen Figur 1 eine strukturelle Prinzipdarstellung einer hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung mit Mitwirkung zweier hydraulischer Getriebemechanismen nach der vorliegenden Erfindung, Figur 2 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei einem hydraulischen Getriebe, bei dem der erste hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 3 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei dem mechanischen Gang-1 nach der vorliegenden Erfindung, Figur 4 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei dem mechanischen Gang-2 nach der vorliegenden Erfindung, Figur 5 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei dem mechanischen Gang-3 nach der vorliegenden Erfindung, Figur 6 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei dem mechanischen Gang-4 nach der vorliegenden Erfindung, Figur 7 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei dem hydromechanischen Gang-1, bei dem der erste hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 8 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei dem hydromechanischen Gang-2, bei dem der erste hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 9 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei einem hydraulischen Getriebe, bei dem der zweite hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 10 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Rückwärtsrichtung bei einem hydraulischen Getriebe, bei dem der zweite hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 11 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem hydromechanischen Vorwärtsgang-1, bei dem der zweite hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 12 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem hydromechanischen Vorwärtsgang-2, bei dem der zweite hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 13 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei dem hydromechanischen Gang-1, bei dem zwei hydraulische Getriebemechanismen mitwirken, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 14 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Rückwärtsrichtung bei dem hydromechanischen Gang-1, bei dem zwei hydraulische Getriebemechanismen mitwirken, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 15 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Vorwärtsrichtung bei dem hydromechanischen Gang-2, bei dem zwei hydraulische Getriebemechanismen mitwirken, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 16 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses in Rückwärtsrichtung bei dem hydromechanischen Gang-2, bei dem zwei hydraulische Getriebemechanismen mitwirken, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 17 eine schematische Darstellung der Kennlinie der Drehzahlregelung bei einem Hybridgetriebe, bei dem der erste hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 18 eine schematische Darstellung der Kennlinie der Drehzahlregelung bei einem Hybridgetriebe, bei dem der zweite hydraulische Getriebemechanismus mitwirkt, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 19 eine schematische Darstellung der Kennlinie der Drehzahlregelung bei dem hydromechanischen Gang-1, bei dem zwei hydraulische Getriebemechanismen mitwirken, nach der vorliegenden Erfindung, Figur 20 eine schematische Darstellung der Kennlinie der Drehzahlregelung bei dem hydromechanischen Gang-2, bei dem zwei hydraulische Getriebemechanismen mitwirken, nach der vorliegenden Erfindung.
[0008] Darin stehen 1 für Eingangswelle, 2 für mechanischen Getriebemechanismus, 21 für vorderes Zahnradpaar des mechanischen Getriebemechanismus, 22 für hinteres Zahnradpaar des mechanischen Getriebemechanismus, 23 für Kupplung C1, 24 für Kupplung C2, 3 für zweiten hydraulischen Getriebemechanismus, 31 für Eingangszahnradpaar des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus, 32 für Kupplung C5, 33 für zweite Pumpenwelle, 34 für bidirektionale Pumpe, 35 für erstes Ausgangszahnradpaar des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus, 36 für zweites Ausgangszahnradpaar des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus, 37 für Kupplung C6, 38 für Kupplung C7, 39 für zweite Motorwelle, 310 für bidirektionalen Motor, 4 für hinteren Planetenradmechanismus, 41 für hinteres Planetenradmechanismus-Hohlrad, 42 für hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger, 43 für hinteres Planetenradmechanismus-Sonnenrad, 44 für Kupplung C10, 45 für Kupplung C11, 46 für Bremse B2, 47 für Bremse B3, 5 für Ausgangswelle, 6 für ersten hydraulischen Getriebemechanismus, 61 für Kupplung C3, 62 für Eingangszahnradpaar des ersten hydraulischen Getriebemechanismus, 63 für erste Pumpenwelle, 64 für unidirektionale Pumpe, 65 für Ausgangszahnradpaar des ersten hydraulischen Getriebemechanismus, 66 für Kupplung C4, 67 für erste Motorwelle, 68 für unidirektionalen Motor, 7 für Zwischenwelle, 8 für vorderen Planetenradmechanismus, 81 für vorderes Planetenradmechanismus-Sonnenrad, 82 für vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger, 83 für vorderes Planetenradmechanismus-Hohlrad, 84 für Kupplung C8, 85 für Kupplung C9und 86 für Bremse B1.
KONKRETE AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0009] Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen anhand konkreter Ausführungsbeispiele näher beschrieben, worauf der Schutzumfang der Erfindung keineswegs eingeschränkt wird.
[0010] Wie in Figur 1 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung mit Mitwirkung zweier hydraulischer Getriebemechanismen eine Eingangswelle 1, einen mechanischen Getriebemechanismus 2, einen zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3, einen hinteren Planetenradmechanismus 4, eine Ausgangswelle 5, einen ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6, eine Zwischenwelle 7 und einen vorderen Planetenradmechanismus 8.
[0011] Der mechanische Getriebemechanismus 2 umfasst ein vorderes Zahnradpaar 21 des mechanischen Getriebemechanismus und ein hinteres Zahnradpaar 22 des mechanischen Getriebemechanismus.
[0012] Der zweite hydraulische Getriebemechanismus 3 umfasst ein Eingangszahnradpaar 31 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus, eine zweite Pumpenwelle 33, eine bidirektionale Pumpe 34, ein erstes Ausgangszahnradpaar 35 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus, ein zweites Ausgangszahnradpaar 36 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus, eine zweite Motorwelle 39 und einen bidirektionalen Motor 310. Die zweite Pumpenwelle 33 ist mit dem Eingangszahnradpaar 31 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus verbunden. Die bidirektionale Pumpe 34 treibt die zweite Motorwelle 39 des bidirektionalen Motors 310 zum Drehen an. Die zweite Motorwelle 39 ist jeweils mit dem zweiten Ausgangszahnradpaar 36 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus und dem ersten Ausgangszahnradpaar 35 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus verbunden.
[0013] Der erste hydraulische Getriebemechanismus 6 umfasst ein Eingangszahnradpaar 62 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus, eine erste Pumpenwelle 63, eine unidirektionale Pumpe 64, ein Ausgangszahnradpaar 65 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus, eine erste Motorwelle 67 und einen unidirektionalen Motor 68. Die erste Pumpenwelle 63 ist mit dem Eingangszahnradpaar 62 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus verbunden. Die unidirektionale Pumpe 64 treibt die erste Motorwelle 67 des unidirektionalen Motors 68 zum Drehen an. Die erste Motorwelle 67 ist mit dem Ausgangszahnradpaar 65 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus verbunden.
[0014] Der vordere Planetenradmechanismus 8 umfasst ein vorderes Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81, einen vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 und ein vorderes Planetenradmechanismus-Hohlrad 83. Das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 ist über das vordere Zahnradpaar 21 des mechanischen Getriebemechanismus mit der Eingangswelle 1 verbunden. Der vordere Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 ist über das hintere Zahnradpaar 22 des mechanischen Getriebemechanismus mit der Eingangswelle 1 verbunden. Das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 ist über das Ausgangszahnradpaar 65 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus mit einem Ausgangsende des ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 verbunden. Ein Eingangsende des ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 ist mit der Eingangswelle 1 verbunden.
[0015] Der hintere Planetenradmechanismus 4 umfasst ein hinteres Planetenradmechanismus-Hohlrad 41, einen hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 und ein hinteres Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43. Das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 ist mit der Zwischenwelle 7 verbunden. Der hintere Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 ist über das erste Ausgangszahnradpaar 35 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus mit einem Eingangsende des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 verbunden. Das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 ist über das zweite Ausgangszahnradpaar 36 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus ebenfalls mit dem Ausgangsende des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 verbunden. Ein Eingangsende des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 ist mit der Eingangswelle 1 verbunden.
[0016] Die Kupplungsbaugruppe umfasst eine Kupplung C123, eine Kupplung C224, eine Kupplung C361, eine Kupplung C466, eine Kupplung C532, eine Kupplung C637, eine Kupplung C738, eine Kupplung C884, eine Kupplung C985, eine Kupplung C1044 und eine Kupplung C1145. Die Kupplung C123 dient dazu, die Eingangswelle 1 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung über das vordere Zahnradpaar 21 des mechanischen Getriebemechanismus mit dem vorderen Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 zu verbinden. Die Kupplung C224 dient dazu, die Eingangswelle 1 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung über das hintere Zahnradpaar 22 des mechanischen Getriebemechanismus mit dem vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 zu verbinden. Die Kupplung C361 dient dazu, die Eingangswelle 1 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung über das Eingangszahnradpaar 62 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus mit der ersten Pumpenwelle 63 zu verbinden. Die Kupplung C466 dient dazu, die erste Motorwelle 67 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung über das Ausgangszahnradpaar 65 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus mit dem vorderen Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 zu verbinden. Die Kupplung C532 dient dazu, die Eingangswelle 1 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung über das Eingangszahnradpaar 31 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus mit der zweiten Pumpenwelle 33 zu verbinden. Die Kupplung C637 dient dazu, die zweite Motorwelle 39 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung über das erste Ausgangszahnradpaar 35 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus mit dem hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 zu verbinden. Die Kupplung C738 dient dazu, die zweite Motorwelle 39 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung über das zweite Ausgangszahnradpaar 36 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus mit dem hinteren Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 zu verbinden. Die Kupplung C884 dient dazu, das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit der Zwischenwelle 7 zu verbinden. Die Kupplung C985 dient dazu, den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit der Zwischenwelle 7 zu verbinden. Die Kupplung C1044 dient dazu, den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit der Ausgangswelle 5 zu verbinden. Die Kupplung C1145 dient dazu, das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit der Ausgangswelle 5 zu verbinden.
[0017] Die Bremsenbaugruppe umfasst eine Bremse B186, eine Bremse B246 und eine Bremse B347. Die Bremse B186 dient dazu, das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 selektiv zu befestigen. Die Bremse B246 dient dazu, den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 selektiv zu befestigen. Die Bremse B347 dient dazu, das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 selektiv zu befestigen.
[0018] Getriebearten, die durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 und/oder des ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplungsbaugruppe und der Bremsenbaugruppe zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 5 bereitgestellt werden, umfassen ein hydraulisch-mechanisches Getriebe (nachfolgend auch hydraulisches Getriebe genannt), ein mechanisches Getriebe, ein einzelnes hydromechanisches Getriebe und ein doppeltes hydromechanisches Getriebe. Eine Zustandsübersicht der einzelnen Modusumschaltelemente ist aus Tabelle 1 zu entnehmen.
[0019] Darin stehen C für Kupplung, B für Bremse, F für Vorwärtsgang, R für Rückwärtsgang, H für hydraulisches Getriebe, M für mechanisches Getriebe, HM für hydromechanisches Getriebe, 1 für ersten hydraulischen Getriebemechanismus, II für zweiten hydraulischen Getriebemechanismus und I-II für zwei hydraulische Getriebemechanismen.
1. Erstes hydraulisches Getriebe mit Mitwirkung des ersten hydraulischen Getriebemechanismus
[0020] Bei dem ersten hydraulischen Vorwärtsgang, nämlich dem Gang-FI(H), wie in Figur 2 gezeigt, sind die Kupplung C361, die Kupplung C466, die Kupplung C884, die Kupplung C985, die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geschlossen und die durch die Eingangswelle 1 übertragene Leistung einer Antriebsmaschine treibt die erste Pumpenwelle 63 über das Eingangszahnradpaar 62 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus an, wobei die unidirektionale Pumpe 64 den unidirektionalen Motor 68 antreibt und die durch die erste Motorwelle 67 ausgegebene Leistung über das Ausgangszahnradpaar 65 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 antreibt. Leistung, die über den vorderen Planetenradmechanismus 8, dessen Komponenten zu einem Ganzen miteinander verbunden sind, und die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, wird über den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun entspricht die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0021] Darin stehen nIfür Drehzahl der Eingangswelle 1, nOfür Drehzahl der Ausgangswelle, eIfür Verdrängungsverhältnis des ersten hydraulischen Getriebemechanismus, wobei eI∈ [0,1], i1für Übersetzungsverhältnis des Eingangszahnradpaares 62 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus, i2für Übersetzungsverhältnis des Ausgangszahnradpaares 65 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus und k2für charakteristischen Parameter des hinteren Planetenradmechanismus.
[0022] Bei dem ersten hydraulischen Rückwärtsgang, nämlich dem Gang-RI(H), wie in Figur 2 gezeigt, sind die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geöffnet und die Kupplung C1145 und die Bremse B246 geschlossen und Leistung, die über den vorderen Planetenradmechanismus 8, dessen Komponenten zu einem Ganzen miteinander verbunden sind, und die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, wird über das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun ist die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0023]
2. Mechanisches Getriebe
[0024] Bei dem mechanischen Vorwärtsgang-1, nämlich dem Gang-FI-1(M), wie in Figur 3 gezeigt, sind die Kupplung C123, die Kupplung C985, die Kupplung C1044, die Bremse B186 und die Bremse B347 geschlossen und die durch die Eingangswelle 1 übertragene Leistung der Antriebsmaschine treibt den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 über das Eingangszahnradpaar 21 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus und das Ausgangszahnradpaar 81 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus an, wobei Leistung, die über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, über den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird. Nun entspricht die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0025] Darin stehen i6i7für Übersetzungsverhältnis bei der Leistungsübertragung aus der Eingangswelle 1 auf das Ausgangszahnradpaar 81 des ersten hydraulischen Getriebemechanismus und k1für charakteristischen Parameter des vorderen Planetenradmechanismus.
[0026] Bei dem mechanischen Rückwärtsgang-1, nämlich dem Gang-RI-1(M), wie in Figur 3 gezeigt, sind die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geöffnet und die Kupplung C1145 und die Bremse B246 geschlossen und Leistung, die über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, wird über das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun ist die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0027] Bei dem mechanischen Vorwärtsgang-2, nämlich dem Gang-FI-2(M), wie in Figur 4 gezeigt, sind die Kupplung C224, die Kupplung C985, die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geschlossen und die durch die Eingangswelle 1 übertragene Leistung der Antriebsmaschine treibt den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 über das hintere Zahnradpaar 22 des mechanischen Getriebemechanismus an, wobei Leistung, die über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, über den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird. Nun entspricht die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0028] Darin steht i8i9für Übersetzungsverhältnis bei der Leistungsübertragung aus der Eingangswelle 1 auf den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82.
[0029] Bei dem mechanischen Rückwärtsgang-2, nämlich dem Gang-RI-2(M), wie in Figur 4 gezeigt, sind die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geöffnet und die Kupplung C1145 und die Bremse B246 geschlossen und Leistung, die über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, wird über das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun ist die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0030] Bei dem mechanischen Vorwärtsgang-3, nämlich dem Gang-FI-3(M), wie in Figur 5 gezeigt, sind die Kupplung C123, die Kupplung C884, die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geschlossen und die durch die Eingangswelle 1 übertragene Leistung der Antriebsmaschine treibt das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 über das vordere Zahnradpaar 21 des mechanischen Getriebemechanismus an, wobei Leistung, die über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, über den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird. Nun entspricht die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0031] Bei dem mechanischen Rückwärtsgang-3, nämlich dem Gang-RI-3(M), wie in Figur 5 gezeigt, sind die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geöffnet und die Kupplung C1145 und die Bremse B246 geschlossen und Leistung, die über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, wird über das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun ist die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0032] Bei dem mechanischen Vorwärtsgang-4, nämlich dem Gang-FI-4(M), wie in Figur 6 gezeigt, sind die Kupplung C224, die Kupplung C884, die Kupplung C1044, die Bremse B186 und die Bremse B347 geschlossen und die durch die Eingangswelle 1 übertragene Leistung der Antriebsmaschine treibt das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 über das hintere Zahnradpaar 22 des mechanischen Getriebemechanismus und den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 an, wobei Leistung, die über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, über den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird. Nun entspricht die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0033] Bei dem mechanischen Rückwärtsgang-4, nämlich dem Gang-RI-4(M), wie in Figur 6 gezeigt, sind die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geöffnet und die Kupplung C1145 und die Bremse B246 geschlossen und Leistung, die über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, wird über das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun ist die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt. Der Ausdruck lautet wie folgt:
3. Erstes einzelnes hydromechanisches Getriebe mit Mitwirkung des ersten hydraulischen Getriebemechanismus
[0034] Bei dem ersten einzelnen hydromechanischen Vorwärtsgang-1, nämlich dem Gang-FI-1(HM), wie in Figur 7 gezeigt, sind die Kupplung C123, die Kupplung C361, die Kupplung C466, die Kupplung C985, die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geschlossen und die Leistung der Antriebsmaschine wird an der Eingangswelle 1 verzweigt. Ein Teil wird über den ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 auf das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 übertragen, während der andere Teil über das vordere Zahnradpaar 21 des mechanischen Getriebemechanismus auf das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 übertragen wird. Leistung, die an dem vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 zusammengeführt wird, wird über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen und schließlich über den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun entspricht die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0035] Bei dem ersten einzelnen hydromechanischen Rückwärtsgang-1, nämlich dem Gang-RI-1(HM), wie in Figur 7 gezeigt, sind die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geöffnet und die Kupplung C1145 und die Bremse B246 geschlossen und Leistung, die an dem vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 zusammengeführt wird, wird über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen und schließlich über das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun ist die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0036] Bei dem ersten einzelnen hydromechanischen Vorwärtsgang-2, nämlich dem Gang-FI-2(HM), wie in Figur 8 gezeigt, sind die Kupplung C224, die Kupplung C361, die Kupplung C466, die Kupplung C884, die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geschlossen und die Leistung der Antriebsmaschine wird an der Eingangswelle 1 verzweigt. Ein Teil wird über den ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 auf das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 übertragen, während der andere Teil über das hintere Zahnradpaar 22 des mechanischen Getriebemechanismus auf den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 übertragen wird. Leistung, die an dem vorderen Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 zusammengeführt wird, wird über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen und schließlich über den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun entspricht die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0037] Bei dem ersten einzelnen hydromechanischen Rückwärtsgang-2, nämlich dem Gang-RI-2(HM), wie in Figur 8 gezeigt, sind die Kupplung C1044 und die Bremse B347 geöffnet und die Kupplung C1145 und die Bremse B246 geschlossen und Leistung, die an dem vorderen Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 zusammengeführt wird, wird über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen und schließlich über das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Nun ist die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt. Der Ausdruck lautet wie folgt:
4. Zweites hydraulisches Getriebe mit Mitwirkung des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus
[0038] Bei dem zweiten hydraulischen Vorwärtsgang, nämlich dem Gang-FII(H), wie in Figur 9 gezeigt, sind die Kupplung C532, die Kupplung C738 und die Kupplung C1145 geschlossen und die durch die Eingangswelle 1 übertragene Leistung der Antriebsmaschine treibt die zweite Pumpenwelle 33 über das Eingangszahnradpaar 31 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus an, wobei die bidirektionale Pumpe 34 den bidirektionalen Motor 310 antreibt und die durch die zweite Motorwelle 39 ausgegebene Leistung über das zweite Ausgangszahnradpaar 36 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 antreibt und aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird.
[0039] Nun gilt eII∈ [0,1] bei dem hydraulischen Getriebe mit Mitwirkung des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus in Vorwärtsrichtung, sodass die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entspricht. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0040] Darin steht eIIfür das Verdrängungsverhältnis des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus, wobei eII∈ [-1,1]. Dabei stehen i3für Übersetzungsverhältnis des Eingangszahnradpaares 31 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus und i5für Übersetzungsverhältnis des zweiten Ausgangszahnradpaares 36 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus.
[0041] Bei dem zweiten hydraulischen Rückwärtsgang, nämlich dem Gang-RII(H), wie in Figur 10 gezeigt, sind die Kupplung C532, die Kupplung C637 und die Kupplung C1044 geschlossen und die durch die Eingangswelle 1 übertragene Leistung der Antriebsmaschine treibt die zweite Pumpenwelle 33 über das Eingangszahnradpaar 31 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus an, wobei die bidirektionale Pumpe 34 den bidirektionalen Motor 310 antreibt und die durch die zweite Motorwelle 39 ausgegebene Leistung über das erste Ausgangszahnradpaar 35 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 antreibt und aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird. Nun gilt eII∈ [-1,0] bei dem hydraulischen Getriebe mit Mitwirkung eines bidirektionalen Getriebemechanismus in Rückwärtsrichtung, sodass die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt ist. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0042] Dabei steht i4für Übersetzungsverhältnis des ersten Ausgangszahnradpaares 35 des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus.
5. Zweites einzelnes hydromechanisches Getriebe mit Mitwirkung des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus
[0043] Bei dem zweiten einzelnen hydromechanischen Vorwärtsgang-1, nämlich dem Gang-FII-1(HM), wie in Figur 11 gezeigt, sind die Kupplung C123, die Kupplung C532, die Kupplung C738, die Kupplung C884 und die Kupplung C1044 geschlossen und durch Steuern des Verdrängungsverhältnisses des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 wird bewirkt, dass die Eingangsdrehzahl und die Ausgangsdrehzahl die gleiche Richtung aufweisen. Die Leistung der Antriebsmaschine wird an der Eingangswelle 1 verzweigt. Ein Teil wird über den zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 auf das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 übertragen, während der andere Teil über das vordere Zahnradpaar 21 des mechanischen Getriebemechanismus auf das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 übertragen und dann über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird. Hydraulische Leistung, die auf das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 übertragen wird, und mechanische Leistung, die auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, werden an dem hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 zusammengeführt und aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0044] Bei dem zweiten einzelnen hydromechanischen Vorwärtsgang-2, nämlich dem Gang-FII-2(HM), wie in Figur 12 gezeigt, sind die Kupplung C123, die Kupplung C532, die Kupplung C637, die Kupplung C884 und die Kupplung C1145 geschlossen und durch Steuern des Verdrängungsverhältnisses des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 wird bewirkt, dass die Eingangsdrehzahl und die Ausgangsdrehzahl die gleiche Richtung aufweisen. Die Leistung der Antriebsmaschine wird an der Eingangswelle 1 verzweigt. Ein Teil wird über den zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 auf den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 übertragen, während der andere Teil über das vordere Zahnradpaar 21 des mechanischen Getriebemechanismus auf das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 übertragen und dann über die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird. Hydraulische Leistung, die auf den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 übertragen wird, und mechanische Leistung, die auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen wird, werden an dem hinteren Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 zusammengeführt und aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben. Der Ausdruck lautet wie folgt:
6. Doppeltes hydromechanisches Getriebe mit Mitwirkung des ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 und des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3
[0045] Bei dem doppelten hydromechanischen Vorwärtsgang-1, nämlich dem Gang-FI-II-1(HM), wie in Figur 13 gezeigt, sind die Kupplung C123, die Kupplung C361, die Kupplung C466, die Kupplung C532, die Kupplung C738, die Kupplung C985 und die Kupplung C1044 geschlossen und die Leistung der Antriebsmaschine wird an der Eingangswelle 1 in drei Teile geteilt. Ein erster Teil wird über das vordere Zahnradpaar 21 des mechanischen Getriebemechanismus auf das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 übertragen, während ein zweiter Teil über den ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 auf das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 übertragen wird, wobei die Hybridleistung über den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 und die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen, mit einem dritten Teil hydraulischer Leistung, die über den zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 auf das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 übertragen wird, wieder an dem hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 zusammengeführt und dann aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird. Nun gilt eII∈ [0,1] bei dem hydromechanischen Getriebe mit Mitwirkung zweier hydraulischer Getriebemechanismen in Vorwärtsrichtung, sodass die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entspricht. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0046] Bei dem doppelten hydromechanischen Rückwärtsgang-1, nämlich dem Gang-RI-II-1(HM), wie in Figur 14 gezeigt, sind die Kupplung C123, die Kupplung C361, die Kupplung C466, die Kupplung C532, die Kupplung C637, die Kupplung C985 und die Kupplung C1145 geschlossen und die Leistung der Antriebsmaschine wird an der Eingangswelle 1 in drei Teile geteilt. Ein erster Teil wird über das vordere Zahnradpaar 21 des mechanischen Getriebemechanismus auf das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 81 übertragen, während ein zweiter Teil über den ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 auf das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 übertragen wird, wobei die Hybridleistung über den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 und die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen, mit einem dritten Teil hydraulischer Leistung, die über den zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 auf den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 übertragen wird, wieder an dem hinteren Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 zusammengeführt und dann aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird. Nun gilt eII∈ [-1,0] bei dem hydromechanischen Getriebe mit Mitwirkung zweier hydraulischer Getriebemechanismen in Rückwärtsrichtung, sodass die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt ist. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0047]
[0048] Bei dem doppelten hydromechanischen Vorwärtsgang-2, nämlich dem Gang-FI-II-2(HM), wie in Figur 15 gezeigt, sind die Kupplung C224, die Kupplung C361, die Kupplung C466, die Kupplung C532, die Kupplung C738, die Kupplung C884 und die Kupplung C1044 geschlossen und die Leistung der Antriebsmaschine wird an der Eingangswelle 1 in drei Teile geteilt. Ein erster Teil wird über das hintere Zahnradpaar 22 des mechanischen Getriebemechanismus auf den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 übertragen, während ein zweiter Teil über den ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 auf das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 übertragen wird, wobei die Hybridleistung über den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 81 und die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen, mit einem dritten Teil hydraulischer Leistung, die über den zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 auf das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 übertragen wird, wieder an dem hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 zusammengeführt und dann aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird. Nun gilt eII∈ [0,1] bei dem hydromechanischen Getriebe mit Mitwirkung zweier hydraulischer Getriebemechanismen in Vorwärtsrichtung, sodass die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entspricht. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0049] Bei dem doppelten hydromechanischen Rückwärtsgang-2, nämlich dem Gang-RI-II-2(HM), wie in Figur 16 gezeigt, sind die Kupplung C224, die Kupplung C361, die Kupplung C466, die Kupplung C532, die Kupplung C637, die Kupplung C884 und die Kupplung C1145 geschlossen und die Leistung der Antriebsmaschine wird an der Eingangswelle 1 in drei Teile geteilt. Ein erster Teil wird über das hintere Zahnradpaar 22 des mechanischen Getriebemechanismus auf den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 82 übertragen, während ein zweiter Teil über den ersten hydraulischen Getriebemechanismus 6 auf das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 83 übertragen wird, wobei die Hybridleistung über den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 81 und die Zwischenwelle 7 auf das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 43 übertragen, mit einem dritten Teil hydraulischer Leistung, die über den zweiten hydraulischen Getriebemechanismus 3 auf den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 42 übertragen wird, wieder an dem hinteren Planetenradmechanismus-Hohlrad 41 zusammengeführt und dann aus der Ausgangswelle 5 ausgegeben wird. Nun gilt eII∈ [-1,0] bei dem hydromechanischen Getriebe mit Mitwirkung zweier hydraulischer Getriebemechanismen in Rückwärtsrichtung, sodass die Drehrichtung der Ausgangswelle 5 der Drehrichtung der Eingangswelle 1 entgegengesetzt ist. Der Ausdruck lautet wie folgt:
[0050] Bei der erfindungsgemäßen hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung mit Mitwirkung zweier hydraulischer Getriebemechanismen ist eine Umschaltung zwischen den obigen Modi möglich.
[0051] Die Hauptparameter werden wie folgt bestimmt: i1i2= 1.0, i3i4= i3i5=<>1.0, i6i7= 1.0, i8i9= 1.6, k1=1.56 und k2= 1.5.
[0052] Figur 17 bis 20 zeigen jeweils die Beziehung zwischen dem Eingangsdrehzahl-Ausgangsdrehzahl-Verhältnis und dem Verdrängungsverhältnis der Getriebeeinrichtung. Dabei kann die Ausgangswelle an eine Untersetzungseinrichtung angeschlossen werden, um ein Fahrzeug zum Fahren anzutreiben.
[0053] Wie sich aus Figur 17 ergibt, steht O für den Ursprung.
[0054] Bei A (0, 0,16) handelt es sich um einen charakteristischen Punkt des mechanischen Gangs-1 in Vorwärtsrichtung, wobei nO= 0.16nI.
[0055] Bei B (0, 0,25) handelt es sich um einen charakteristischen Punkt des mechanischen Gangs-2 in Vorwärtsrichtung, wobei nO= 0.25nI.
[0056] Bei C (0, 0,40) handelt es sich um einen charakteristischen Punkt des mechanischen Gangs-3 in Vorwärtsrichtung, wobei nO= 0.40nI.
[0057] Bei D (0, 0,64) handelt es sich um einen charakteristischen Punkt des mechanischen Gangs-4 in Vorwärtsrichtung, wobei nO= 0.64nI.
[0058] Bei E (0, -0,26) handelt es sich um einen charakteristischen Punkt des mechanischen Gangs-1 in Rückwärtsrichtung, wobei nO= -0.26nI.
[0059] Bei F (0, -0,42) handelt es sich um einen charakteristischen Punkt des mechanischen Gangs-2 in Rückwärtsrichtung, wobei nO= -0.42nI.
[0060] Bei G (0, -0,67) handelt es sich um einen charakteristischen Punkt des mechanischen Gangs-3 in Rückwärtsrichtung, wobei nO= -0.67nI.
[0061] Bei H (0, -1,07) handelt es sich um einen charakteristischen Punkt des mechanischen Gangs-4 in Rückwärtsrichtung, wobei nO=-1.07nI.
[0062] OI stellt die Kennlinie des Gangs-FI(H) dar, wobei nO= 0.4nIeI; I (1,00, 0,40).
[0063] AI stellt die Kennlinie des Gangs-FI-1(HM) dar, wobei nO= (0.24eI+ 0.16)nI.
[0064] DJ stellt die Kennlinie des Gangs-FI-2(HM) dar, wobei nO= (-0.62eI+ 0.64)nI; J (1,00, 0,02).
[0065] Der Schnittpunkt von OI und AI liegt bei (1,00, 0,40). Der Schnittpunkt von OI und DJ liegt bei (0,63, 0,25). Der Schnittpunkt von AI und DJ liegt bei (0,56, 0,29).
[0066] Wenn eI= 1.00, ist eine stufenlose Umschaltung zwischen dem Gang-FI(H) und dem Gang-FI-1(HM) möglich.
[0067] Wenn eI= 0.63, ist eine stufenlose Umschaltung zwischen dem Gang-FI(H) und dem Gang-FI-2(HM) möglich.
[0068] Wenn eI= 0.56, ist eine stufenlose Umschaltung zwischen dem Gang-FI-1(HM) und dem Gang-FI-2(HM) möglich.
[0069] OK stellt die Kennlinie des Gangs- RI(H) dar, wobei nO= -0.67eInI; K (1,00, -0,67).
[0070] EK stellt die Kennlinie des Gangs- RI-1(HM) dar, wobei nO= -(0.41eI+0.26)nI.
[0071] HL stellt die Kennlinie des Gangs- RI-2(HM) dar, wobei nO= (1.04eI-1.07)nI; L (1,00, - 0,03).
[0072] Der Schnittpunkt von OK und EK liegt bei (1,00, -0,67). Der Schnittpunkt von OK und HL liegt bei (0,63, -0,42). Der Schnittpunkt von EK und HL liegt bei (0,56, -0,49).
[0073] Wenn eI= 1.00 , ist eine stufenlose Umschaltung zwischen dem Gang-RI(H) und dem Gang-RI-1(HM) möglich.
[0074] Wenn eI= 0.63, ist eine stufenlose Umschaltung zwischen dem Gang-RI(H) und dem Gang-RI-2(HM) möglich.
[0075] Wenn eI= 0.56, ist eine stufenlose Umschaltung zwischen dem Gang-RI-1(HM) und dem Gang-RI-2(HM) möglich.
[0076] Siehe Figur 18.
[0077] OM stellt die Kennlinie des Gangs-FII(H) dar, wobei nO= eIInIund eII∈ [0,1] ; M (1,00, 1,00).
[0078] PM stellt die Kennlinie des Gangs-FII-1(HM) dar, wobei nO= (0.60eII+ 0.40)nIund eII∈ [0.40,1.00] ; P(0, 0,40).
[0079] QM stellt die Kennlinie des Gangs-FII-2(HM) dar, wobei nO= (1.67eII- 0.67)nIund eII∈ [-0.67,1.00] ; Q(0, -0,67).
[0080] Wenn 6II= 1.00, ist eine stufenlose Umschaltung zwischen dem (H), dem Gang-FII-I(HM) und dem Gang-FII-2(HM) möglich.
[0081] Wie aus Figur 19 zu entnehmen ist, ist es bekannt, dass die Kennlinie des Gangs-FI-1(HM) nO= (0.24eI+0.16)nIlautet.
[0082] In einem Bereich von eI∈ [0,1] liegt der Drehzahlregelbereich bei nO∈ [0.16,0.40]nI.
[0083] Die Kennlinie des Gangs-FI-II-1(HM) lautet nO=(0.24eI+ 0.16 + 0.6eII)nI.
[0084] Wenn eI=<>1.00 und eII∈ [0,1], liegt der Drehzahlregelbereich des Gangs-FI-II-1(HM) bei nO∈ [0.40,1.00]nI.
[0085] Es ist bekannt, dass die Kennlinie des Gangs-RI-1(HM) nO=<>-(0.41eI+0.26)nIlautet. In einem Bereich von eI∈ [0,1] liegt der Drehzahlregelbereich bei nO∈ [-0.67, -0.26]nI. Die Kennlinie des Gangs-RI-II-1(HM) lautet nO=<>-(0.41eI+ 0.26 - 1.67eII)nI.
[0086] Wenn eI=<>1.00 und eII∈ [-1,0], liegt der Drehzahlregelbereich des Gangs-RI-II-1(HM) bei nO∈ [- 2.34, - 0.67]nI ;R (-1,00, -2,34).
[0087] Wie aus Figur 20 zu entnehmen ist, ist es bekannt, dass die Kennlinie des Gangs-FI-2(HM) nO= (- 0.62eI+ 0.64)nIlautet.
[0088] In einem Bereich von eI∈ [0,1] liegt der Drehzahlregelbereich bei no∈ [0-02,0.64]nI.
[0089] Die Kennlinie des Gangs-FI-II-2(HM) lautet nO= (-0.62eI+<>0.64 + 0.60eII)nI.
[0090] Wenn eI= 0 und eII∈ [0,1], liegt der Drehzahlregelbereich des Gangs-FI-II-2(HM) bei nO∈ [0.64,1.24]nI; S(1,00, 1,24).
[0091] Es ist bekannt, dass die Kennlinie des Gangs-RI-2(HM) nO=(1.04eI- 1.07)nIlautet.
[0092] In einem Bereich von eI∈ [0,1] liegt der Drehzahlregelbereich bei nO∈ [-1.07,-0.03]nI.
[0093] Die Kennlinie des Gangs-RI-II-2(HM) lautet nO=(1.04eI- 1.07 + 1.67eII)nI.
[0094] Wenn eI= 0 und eII∈ [-1,0], liegt der Drehzahlregelbereich des Gangs-RI-II-2(HM) bei nO∈ [-2.74, - 1.07]nI; T(-1,00, -2,74).
[0095] Die obigen Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, worauf jedoch die vorliegende Erfindung keineswegs eingeschränkt ist. Jegliche naheliegende Weiterbildungen, Substitutionen oder Varianten, die von Fachleuten auf diesem Gebiet ohne Verlassen von dem wesentlichen Inhalt der Erfindung im Rahmen der Ansprüche vorgenommen werden können, gehören zu dem Schutzumfang der Erfindung.

Claims (9)

1. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung mit zwei hydraulischen Getriebemechanismen (3, 6), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Eingangswelle (1), einen zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3), einen hinteren Planetenradmechanismus (4), eine Ausgangswelle (5), einen ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6), einen vorderen Planetenradmechanismus (8), eine Kupplungsbaugruppe (C1-C11) und eine Bremsenbaugruppe (B1-B3) umfasst, wobei die Kupplungsbaugruppe (C1-C11) die Eingangswelle (1) jeweils mit dem vorderen Planetenradmechanismus (8), dem zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3) und dem ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6), ein Ausgangsende des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6) mit dem vorderen Planetenradmechanismus (8), den hinteren Planetenradmechanismus (4) jeweils mit einem Ausgangsende des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3) und dem vorderen Planetenradmechanismus (8) und ein Ausgangsende des hinteren Planetenradmechanismus (4) mit der Ausgangswelle (5) verbinden kann, und wobei die Kupplungsbaugruppe (C1-C11) und die Bremsenbaugruppe (B1-B3) so einstellbar sind, dass mittels des ersten und des zweiten Getriebemechanismus (3, 6) ein stufenloses Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) bereitstellbar ist.
2. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebszustände, die durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3) und/oder des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6) und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplungsbaugruppe (C1-C11) und der Bremsenbaugruppe (B1-B3) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) bereitstellbar sind, ein hydraulisch-mechanisches Getriebe, ein mechanisches Getriebe, ein hydromechanisches Getriebe der ersten Art, bei welchem der erste oder zweite hydraulische Getriebemechanismus (3, 6) wirksam ist, und ein hydromechanisches Getriebe der zweiten Art, bei welchem der erste und zweite hydraulische Getriebemechanismus (3, 6) wirksam sind, umfassen.
3. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Planetenradmechanismus (8) ein vorderes Planetenradmechanismus-Sonnenrad (81), einen vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger (82) und ein vorderes Planetenradmechanismus-Hohlrad (83) umfasst, während der hintere Planetenradmechanismus (4) ein hinteres Planetenradmechanismus-Hohlrad (41), einen hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger (42) und ein hinteres Planetenradmechanismus-Sonnenrad (43) umfasst, dass die Kupplungsbaugruppe (C1-C11) eine Kupplung C1(23), eine Kupplung C2(24), eine Kupplung C3(61), eine Kupplung C4(66), eine Kupplung C5(32), eine Kupplung C6(37), eine Kupplung C7(38), eine Kupplung C8(84), eine Kupplung C9(85), eine Kupplung C10(44) und eine Kupplung C11(45) umfasst, wobei die Kupplung C1(23) dazu dient, die Eingangswelle (1) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem vorderen Planetenradmechanismus-Sonnenrad (81) zu verbinden, wobei die Kupplung C2(24) dazu dient, die Eingangswelle (1) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger (82) zu verbinden, wobei die Kupplung C3(61) dazu dient, die Eingangswelle (1) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit einem Eingangsende des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6) zu verbinden, wobei die Kupplung C4(66) dazu dient, ein Ausgangsende des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem vorderen Planetenradmechanismus-Hohlrad (83) zu verbinden, wobei die Kupplung C5(32) dazu dient, die Eingangswelle (1) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit einem Eingangsende des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3) zu verbinden, wobei die Kupplung C6(37) dazu dient, ein Ausgangsende des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger (42) zu verbinden, wobei die Kupplung C7(38) dazu dient, das Ausgangsende des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem hinteren Planetenradmechanismus-Hohlrad (41) zu verbinden, wobei die Kupplung C8(84) dazu dient, das vordere Planetenradmechanismus-Sonnenrad (81) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem hinteren Planetenradmechanismus-Sonnenrad (43) zu verbinden, wobei die Kupplung C9(85) dazu dient, den vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger (82) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem hinteren Planetenradmechanismus-Sonnenrad (43) zu verbinden, wobei die Kupplung C10(44) dazu dient, den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger (42) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit der Ausgangswelle (5) zu verbinden, und wobei die Kupplung C11(45) dazu dient, das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad (41) selektiv zum Erreichen einer Mitdrehung mit der Ausgangswelle (5) zu verbinden, und dass die Bremsenbaugruppe (B1-B3) eine Bremse B1(86), eine Bremse B2(46) und eine Bremse B3(47) umfasst, wobei die Bremse B1(86) dazu dient, das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad (83) selektiv festzulegen, wobei die Bremse B2(46) dazu dient, den hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger (42) selektiv festzulegen, und wobei die Bremse B3(47) dazu dient, das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad (41) selektiv festzulegen.
4. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6), durch Schließen der Kupplung C3(61), der Kupplung C4(66), der Kupplung C8(84) und der Kupplung C9(85) und durch selektives Schließen der Kupplung C10(44) und der Bremse B3(47) oder durch selektives Schließen der Kupplung C11(45) und der Bremse B2(46) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) ein erstes hydraulisch-mechanisches Getriebe in Vorwärtsdrehrichtung oder Rückwärtsdrehrichtung bereitstellbar ist, und dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3) und durch Schließen der Kupplung C5(32), der Kupplung C7(38) und der Kupplung C11(45) oder durch Schließen der Kupplung C5(32), der Kupplung C6(37) und der Kupplung C10(44) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) ein zweites hydraulisch-mechanisches Getriebe in Vorwärtsdrehrichtung oder Rückwärtsdrehrichtung bereitstellbar ist.
5. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Schließen der Kupplung C10(44) und der Bremse B3(47) und durch selektives Schließen der Kupplung C1(23), der Kupplung C9(85) und der Bremse B1(86) oder durch selektives Schließen der Kupplung C2(24) und der Kupplung C9(85) oder durch selektives Schließen der Kupplung C1(23) und der Kupplung C8(84) oder durch selektives Schließen der Kupplung C2(24), der Kupplung C8(84) und der Bremse B1(86) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) ein jeweils unterschiedlich wirkendes mechanisches Getriebe in Vorwärtsdrehrichtung bereitstellbar ist.
6. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Schließen der Kupplung C11(45) und der Bremse B2(46) und durch selektives Schließen der Kupplung C1(23), der Kupplung C9(85) und der Bremse B1(86) oder durch selektives Schließen der Kupplung C2(24) und der Kupplung C9(85) oder durch selektives Schließen der Kupplung C1(23) und der Kupplung C8(84) oder durch selektives Schließen der Kupplung C2(24), der Kupplung C8(84) und der Bremse B1(86) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) ein jeweils unterschiedlich wirkendes mechanisches Getriebe in Rückwärtsdrehrichtung bereitstellbar ist.
7. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6), durch Schließen der Kupplung C3(61), der Kupplung C4(66), der Kupplung C10(44) und der Bremse B3(47) und durch selektives Schließen der Kupplung C1(23) und der Kupplung C9(85) oder durch selektives Schließen der Kupplung C2(24) und der Kupplung C8(84) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) ein jeweils unterschiedlich wirkendes hydromechanisches Getriebe der ersten Art in Vorwärtsdrehrichtung bereitstellbar ist, und dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6), durch Schließen der Kupplung C3(61), der Kupplung C4(66), der Kupplung C11(45) und der Bremse B2(46) und durch selektives Schließen der Kupplung C1(23) und der Kupplung C9(85) oder durch selektives Schließen der Kupplung C2(24) und der Kupplung C8(84) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) ein jeweils unterschiedlich wirkendes hydromechanisches Getriebe der ersten Art in Rückwärtsdrehrichtung bereitstellbar ist.
8. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3), durch Schließen der Kupplung C1(23), der Kupplung C5(32) und der Kupplung C8(84) und durch selektives Schließen der Kupplung C7(38) und der Kupplung C10(44) oder durch selektives Schließen der Kupplung C6(37) und der Kupplung C11(45) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) ein hydromechanisches Getriebe der ersten Art in Vorwärtsdrehrichtung oder Rückwärtdrehsrichtung bereitstellbar ist.
9. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6) und des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3), durch Schließen der Kupplung C3(61), der Kupplung C4(66), der Kupplung C5(32), der Kupplung C7(38) und der Kupplung C10(44) und durch selektives Schließen der Kupplung C1(23) und der Kupplung C9(85) oder durch selektives Schließen der Kupplung C2(24) und der Kupplung C8(84) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) ein jeweils unterschiedlich wirkendes hydromechanisches Getriebe der zweiten Art in Vorwärtsdrehrichtung bereitstellbar ist, und dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des ersten hydraulischen Getriebemechanismus (6) und des zweiten hydraulischen Getriebemechanismus (3), durch Schließen der Kupplung C3(61), der Kupplung C4(66), der Kupplung C5(32), der Kupplung C6(37) und der Kupplung C11(45) und durch selektives Schließen der Kupplung C1(23) und der Kupplung C9(85) oder durch selektives Schließen der Kupplung C2(24) und der Kupplung C8(84) zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) ein jeweils unterschiedlich wirkendes hydromechanisches Getriebe der zweiten Art in Rückwärtsdrehrichtung bereitstellbar ist.
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