DE102008053058A1

DE102008053058A1 - Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugs mit einer stufenlosen Transmission

Info

Publication number: DE102008053058A1
Application number: DE102008053058A
Authority: DE
Inventors: Vassili Ivanov; Vjacheslav Lopotov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-04-29

Abstract

Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugs mit einer stufenlosen Transmission (10), die aus einer Kraftanlage (2) mit einer Steuereinheit (1) gespeist ist, wobei die den Fahrwerken (19) zugeführten Kraftströme abbrechbar, umformbar und aus der Transmission (10) abführbar sind, wobei in Abhängigkeit der Brennstoffzufuhr und der Bewegung des Fahrzeugs die elektronische Steuereinheit (1) über die Transmission (10) das Drehmoment und die Drehbewegung der Fahrwerke (19) des Fahrzeugs steuert,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Fahrzeugachse mindestens ein zentrales Reduziergetriebe (5) mit einem Differential und einer fernbetätigbaren Blockbildung zugeordnet ist,
dass für jedes Reduziergetriebe (5) zwei Sicherheitsmuffen (6) vorgesehen sind, deren führende Elemente kinematisch mit gezähnten Rädern der Fahrwerke (19) verbunden sind,
dass zudem zwei Getriebe (7) mit flexiblen, metallischen Scheiben vorgesehen sind, deren führende Scheiben kinematisch mit den Abgabewellen der Sicherheitsmuffen (6) verbunden sind,
dass pro Reduziergetriebe (5) zwei Einrichtungen (4) zur Veränderung der Radien der führenden Scheiben der...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugs mit einer stufenlosen Transmission nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Vorrichtung geht von einer Ausgestaltung aus, wie sie in dem Patent der Russischen Föderation Nr. 2 219 076 vom 22.05.2002 beschrieben ist. Dabei wird das Drehmoment von einer zentralen Kraftanlage über ein zentrales Reduziergetriebe, zwei Getriebe, vier Bord-Reduziergetriebe auf die vier Fahrwerke des Fahrzeugs übertragen. Eine derartige Vorrichtung gewährleistet eine stufenlose Übertragung der Drehmomente und erhöht die Manövrierfähigkeit und die Passierbarkeit des Fahr zeugs. Die Vorrichtung lässt jedoch nicht zu, das Auftreten einer Zirkulation der Kräfte, die in der Vorrichtung und dem Knoten der Transmission bei ausgesonderten Differentialen oder bei ihrem Fehlen auftreten, zu entfernen, um eine unerwünschte Verteilung des Drehmoments auf die Fahrwerke zu bekommen. Außerdem ist es nicht möglich mit der Vorrichtung die besten Betriebseigenschaften, wie Lenkbarkeit, Immunität und Wirtschaftlichkeit, zu erhalten. Außerdem kann die Vorrichtung nicht mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet werden, da es nicht möglich ist, die Winkelgeschwindigkeit und das zugeführte Drehmoment für jedes Fahrwerk einzeln zu regeln. Ein weiterer Mangel der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass sie nicht für schwere Fahrzeuge eingesetzt werden kann, da keine großen Drehmomente übertragen werden können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die bekannte Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugs mit einer stufenlosen Transmission der genannten Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Funktionalität bei höherem Wirkungsgrad erweitert ist und dass ihre Kompaktheit und ihre Manövrierfähigkeit erhöht ist.
Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass jeder Fahrzeugachse mindestens ein zentrales Reduziergetriebe mit einem Differential und einer fernbetätigbaren Blockbildung zugeordnet ist, dass für jedes Reduziergetriebe zwei Sicherheitsmuffen vorgesehen sind, deren führende Elemente kinematisch mit gezähnten Rädern der Fahrwerke verbunden sind, dass zudem zwei Getriebe mit flexiblen, metallischen Scheiben vorgesehen sind, deren führende Scheiben kinematisch mit den Abgabewellen der Sicherheitsmuffen verbunden sind, dass pro Reduziergetriebe zwei Einrichtungen zur Veränderung der Radien der führenden Scheiben der Getriebe vorgesehen sind, dass Kardanwellen oder andere Einrichtungen die Drehbewegungen der Sicherheitsmuffen an die einzelnen Fahrwerke übertragen und dass Sonden zwischen dem Reduziergetriebe und den Fahrwerken das Drehmoment, Sonden zwischen den Getrieben und den Fahrwerken und Sonden zwischen dem Reduziergetriebe und den Getrieben die Frequenz der Drehbewegung messen und die Messergebnisse der Steuereinheit mit der Transmission zuführen.
Mit dieser Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Winkelgeschwindigkeit und das zugeführte Drehmoment für jedes Fahrwerk einzeln geregelt werden, was zu einer wesentlich erhöhten Funktionalität der Vorrichtung und zu einer erweiterten Betriebsweise des Fahrzeugs führt.
Damit die Vorrichtung in Abhängigkeit der Brennstoffzufuhr und der Bewegung des Fahrzeugs arbeitet ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die elektronische Steuereinheit mit Transmission eine Sonde zur Erfassung der Lage des Pedals für die Brennstoffzufuhr, Umschalter für die Bewegung des Fahrzeugs, Einrichtungen für die fernbetätigbare Blockierung der Differentiale, Sonden für die längs- und quergerichtete Beschleunigung des Fahrzeugs, eine Sonde zur Ermittlung der Drehfrequenz des Motors und eine Sonde zur Ermittlung der Winkelstellung des Lenkrads aufweist.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar, die in erster Linie auf neue Varianten der Vorrichtung gerichtet sind.
Die Vorrichtung nach der Erfindung unterscheidet sich von der bekannten Transmission dadurch, dass aus der Konstruktion die Bordreduziergetriebe mit den selbstgesperrten Differentialen angeschlossen sind. Das Drehmoment wird über Bordkardanwellen zu anderen Achsen verzweigt. Die Bordreduziergetriebe und die Kardanwellen bedienen zwei Fahrwerke einer Achse des Fahrzeugs über ein zugeordnetes Transmissionsmodul. Auch für die Übertragung des Drehmoments auf die Fahrwerke anderer Achsen werden solche Transmissionselemente verwendet. Die Verteilung der Kraft ist damit als Brückenschema verwirklicht. Damit ist eine Anwendung interaxialer und zwischenkarrlicher Differential mit den Geräten ihrer fernbetätigten Blockierung möglich. Die vorliegende Transmission enthält bei einer Zahl der führenden Achsen von mehr als eins der Zahl der Stufen entsprechend Ausgabe einleiten, die die Differentiale mit den Geräten ihrer Blockbildung, die reversiblen Reduziergetriebe, die Mechanismen der Auswahl der Kraft, die Sonde der registrierenden Durchführung der Arbeit der Ausgabeeinheit einschließen alle Mechanismen zur Verwaltung der Arbeit der Ausgabeeinheit. Aus der Konstruktion sind das Gerät der Abschaltung des Steuerrads und das Gerät der Blockbildung des Steuermechanismus auch angeschlossen. An den elektrischen Block sind aber mehrere Sonden zur Messung der Winkelgeschwindigkeiten der Fahrwerke, eine oder mehrere Sonden zur Messung der längs- und quergerichteten Beschleunigungen des Fahrzeugs angeschlossen. Die neue Transmission des Fahrzeugs hat im Unterschied zur bekannten Transmission nicht eine Sonde zur Messung des Drehmoments sondern mehrere, der Zahl der Fahrwerke entsprechende Zahl von Sonden.
Die folgenden Merkmale charakterisieren die Erfindung in den Einzelfällen, in den konkreten Formen seiner Ausführung.

1. Das Drehmoment vom Interraddifferential zu den Sicherheitsmuffen wird über die konischen gezahnten Räder übertragen (1 und 2 – Anspruch 3).
2. Das Drehmoment vom Interraddifferential zu den Sicherheitsmuffeln wird durch die zylindrischen gezahnten Räder (es ist die Übertragung des Drehmoments von einem Riemen oder einer Kette durch die Scheiben auch möglich) verzweigt und die Übertragung des Drehmoments von den Abgabewellen der Getriebe der Halbachsen ist durch die konischen gezahnten Räder verwirklicht. Die Achsen der Drehbewegung der führenden und getriebenen Scheiben eines und derselben Getriebes liegen auf einer Seite bezüglich der senkrechten längsgerichteten Ebene oder in ihr. Die Achse der Drehbewegung des Interraddifferentials gehört zu dieser Ebene (3 – Anspruch 4).
3. Das Drehmoment vom Interraddifferential zu den Sicherheitsmuffen wird durch die zylindrischen gezahnten Räder (es ist die Übertragung des Drehmoments von einem Riemen oder einer Kette über die Scheiben ist auch möglich) verzweigt und die Übertragung des Drehmoments von den Abgabewellen der Getriebe zu den Halbachsen ist durch die konischen gezahnten Räder verwirklicht. Die Achsen der Drehbewegung der führenden und getriebenen Scheiben eines und derselben Getriebe liegen auf verschiedenen Seiten bezüglich der senkrechten längsgerichteten Ebene, zu der auch die Achse der Drehbewegung des Interraddifferentials gehört (3 und 4 – Anspruch 5).
4. Das Drehmoment des Interraddifferentials zu den Sicherheitsmuffen wird durch die zylindrischen gezahnten Räder übergeben (es ist die Übertragung des Drehmoments von Riemen oder Ketten über die Scheiben auch möglich, die in einer Ebene liegen). Die Übertragung des Drehmoments von den Abgabewellen der Getriebe zu den Halbachsen übernehmen die konischen gezahnten Räder. Die Achsen der Drehbewegung der führenden und getriebenen Scheiben ein und desselben Getriebes liegen auf einer Seite bezüglich der senkrechten längsgerichteten Ebene, zu der auch die Achse des Interraddifferentials gehört. Die Achsen der Drehbewegung der Elemente der Sicherheitsmuffen und des Interraddifferentials stimmen überein. Das Drehmoment von den Sicherheitsmuffen zu den führenden Scheiben der Getriebe wird über die zylindrischen gezahnten Räder oder über die Scheiben mittels eines Riemens oder einer Kette übertragen.
5. Das Drehmoment vom Interraddifferential zu den Sicherheitsmuffen zu den Sicherheitsmuffen wird durch die zylindrischen gezahnten Räder verzweigt (es ist die Übertragung des Drehmoments von einem Riemen oder einer Kette über die Scheiben möglich, die in einer Ebene liegen). Die Übertragung des Drehmoments von den Abgabewellen der Getriebe zu den Halbachsen ist durch die zylindrischen gezahnten Räder verwirklicht. Die Achsen der Drehbewegung der führenden und getriebenen Scheiben eines und desselben Getriebes liegen auf verschiedenen Seiten bezüglich der senkrechten längsgerichteten Ebene, zu der auch die Achse der Drehbewegung gehört. Die Achsen der Drehbewegung der Elemente der Sicherheitsmuffen und des Interraddifferentials stimmen überein. Das Drehmoment von den Sicherheitsmuffen zu den führenden Scheiben der Getriebe wird durch die zylindrischen gezahnten Räder oder die Scheiben mittels eines Riemens oder einer Kette verzweigt.
6. Das Drehmoment vom Interraddifferential zu den Sicherheitsmuffen wird durch die zylindrischen gezahnten Räder verzweigt (es ist die Übertragung des Drehmoments von einem Riemen oder einer Kette über die Scheiben, die in einer Ebene liegen, ist auch möglich). Die Übertragung des Drehmoments von den Abgabewellen der Getriebe zu den Halbachsen wird durch die zylindrischen gezahnten Räder verwirklicht. Die Achsen der Drehbewegung der führenden Scheiben der Getriebe, der Elemente der Sicherheitsmuffen und der Interraddifferentials stimmen überein (5 – Anspruch 6).
7. Die stufenlose Transmission ist dadurch charakterisiert, dass die getriebenen Scheiben von zwei Getrieben eines Transmissionsmoduls das Drehmoment zu einem oder mehreren Fahrwerken eines Bordes des Fahrzeugs verzweigen (7 – Anspruch 8).
8. Die stufenlose Transmission des Fahrzeugs ist dadurch charakterisiert, dass die getriebenen Scheiben von zwei Getrieben ein Transmissionsmoduls das Drehmoment zu einem oder mehreren Fahrwerken eines Bordes des Fahrzeugs verzweigen, wobei die Übertragung des Drehmoments parallel auf die Transmissionsmodule des linken und des rechten Bordes verwirklicht ist (8 – Anspruch 9).
9. Die stufenlose Transmission des Fahrzeugs, die aus einem Satz der Transmissionsmodule oder irgendwelcher Kombination besteht, weist Konstruktion der Merkmale auf, die in den vorstehenden Punkten 1 und 7 beschrieben sind (9).

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird dadurch erreicht, dass die stufenlose Transmission des Fahrzeugs die Gesamtheit kompakt unifizierter Transmissionsmodule darstellt. Jedes Transmissionsmodul enthält zwei Sicherheitsmuffen für den Schutz der Getriebe und anderer Einrichtungen der Transmission vor Umladungen, die bei der Bewegung des Fahrzeugs entstehen können (z. B. beim Verlust des Kontaktes von einem der Räder mit dem Boden). Im Schema der stufenlosen Transmission des Fahrzeugs ist das zentrale Reduziergetriebe verwendet, das zulässt, das Drehmoment unmittelbar auf das folgende Modul zu versäumen. Dank eines solchen Schemas wird die hohe Unifizierung der Transmissionsmodule, die Kompaktheit und der identische Wirkungsgrad aller Kraftströme erreicht, die die Erfindung in den Einzelfällen kennzeichnen. Die Besonderheit davon ist, dass die getriebenen Scheiben von zwei Getrieben eines Transmissionsmoduls das Drehmoment zu einem oder mehreren Fahrwerken des Bordes des Fahrzeugs verzweigen, wobei sich die Übertragung des Drehmoments parallel auf die Transmissionsmodule der linken und rechten Bordseite des Fahrzeugs verteilt. Die erklärte stufenlose Transmission des Fahr zeugs hat im Unterschied zur bekannten Transmission nicht eine Sonde zur Messung des Drehmoments sondern eine Anzahl die der Anzahl der Fahrwerke entspricht. Dank der Anwendung eines derartigen Schemas der Transmission wird es möglich, die Winkelgeschwindigkeit und das zugeführte Drehmoment für jedes Fahrwerk im Einzelnen zu regeln.
Für die Erklärung des Prinzips der Regelung des Drehmoments bei den abgesonderten Rädern oder Achsen bei nicht ausgesonderten Differentialen werden zwei Vorderachsen eines mehrachsigen Fahrzeugs mit der Differentialverbindung zwischen den Rädern dieser Achsen betrachtet. Dabei ist vorausgesetzt, dass die Interrad- und Interaxialdifferentiale symmetrisch sind und nur eine kleine innere Reibung haben. Zweck dieser Vereinfachung der nachfolgenden Überlegungen ist, dass die Radien der Räder vom zugeführten Drehmoment nicht abhängen und einander gleich sind und dass die Verluste in den Transmissionen von ihrer Arbeit unabhängig sind.
Bei einer geraden Bewegung des Fahrzeugs und einer konstanten Geschwindigkeit V_TC auf einer ebenen Stützoberfläche, der Abwesenheit des Rutschens der Räder und der Gleichheit der Übergabezahlen aller individuellen Getriebe werden sich die halbaxialen Zahnräder aller Interraddifferentiale mit identischen Geschwindigkeiten drehen.
wobei w
entsprechend die Winkelgeschwindigkeiten der Drehbewegung der linken und rechten halbaxialen Zahnräder des Körpers der Differentiale der k-Achse sind.

– die Übertragungszahl des Radreduziergetriebes;
– die Übertragungszahl des Getriebes.

Die Drehmomente, die dem linken und rechten Rad der ersten Achse zugeführt werden, sind
wobei
die Drehmomente, die dem linken und rechten Rad und zum Körper des Differentials zugeführt werden, sind:

– der Wirkungsgrad des Radreduziergetriebes;
– der Wirkungsgrad des Getriebes.

Bei einer gleichzeitigen Vergrößerung der Übergabezahl des Getriebes des rechten Rads der ersten Achse auf die Größe
und einer Verkleinerung der Übergabezahl des Getriebes des linken Rads der ersten Achse auch auf die Größe
wird die Gleichheit (1) verletzt, und die Winkelgeschwindigkeiten der Drehbewegung der halbaxialen Zahnräder der linken und rechten Räder der ersten Achse sind dann entsprechend:

wobei
die Winkelgeschwindigkeiten der Drehbewegung der linken und rechten halbaxialen Zahnräder der Räder der ersten Achse nach der Korrektion der Übertragungszahlen der Getriebe der ersten Achse sind.
Das rechte halbaxiale Zahnrad der Vorderachse wird also beschleunigt und das linke Zahnrad wird verzögert. Jedoch bleibt die Geschwindigkeit der Drehbewegung des Interraddifferentiales der ersten Achse:
Obwohl das symmetrische Interraddifferential das Drehmoment zwischen den halbaxialen Zahnrädern in gleiche Teile teilt, wird das Drehmoment zum rechten Rad der ersten Achse entsprechend der wachsenden Übertragungszahl der Transmission zwischen dem Interraddifferential und dem Antriebsrad vergrößert sein:
und das Drehmoment am linken Rad wird reduziert:
Bei einer unveränderlichen Größe des Drehmoments zugeführt zur Vorderachse:
wobei
entsprechend die Drehmomente zum linken und rechten Rad und zum Körper des Differentials nach der Korrektion der Übergabezahlen der Getriebe sind, die der ersten Achse zugeführt werden.
Bei einer gleichzeitigen Vergrößerung der Übertragungszahlen beider Getriebe der ersten Achse auf die Größe
und einer Verkleinerung der Übergabezahlen beider Getriebe der zweiten Achse auf die Größe
werden die Winkelgeschwindigkeiten der Drehbewegung der Antriebswellen, die das Drehmoment den ersten und zweiten führenden Achsen verzweigen, entsprechend wachsen und sich verringern:
wobei
die Winkelgeschwindigkeiten der Drehbewegung der Antriebswellen, die das Drehmoment zur ersten und zweiten Achse entsprechend der Korrektur der Übertragungszahlen der Getriebe der ersten und zweiten Achse verzweigen:

– die Übertragungszahl des zentralen Reduziergetriebes.

Die Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung des Zentraldifferentials bleibt unveränderlich:
wobei
die Winkelgeschwindigkeiten der Drehbewegung des Körpers des Zentraldifferentials ist, die das Drehmoment zwischen der ersten und zweiten Achse verteilt, bis zu und nach der Korrektur der Übertragungszahlen der Getriebe der ersten und zweiten Achse.
Da in den symmetrischen Interaxialen- und Interraddifferentialen das Drehmoment in gleiche Teile teilt, so wird das Drehmoment das den Rädern der ersten Achse zugeführt wird, entsprechend der wachsenden Übergabezahl der Transmission zwischen dem Antriebsrad und dem Zentraldifferential vergrößert sein, und werden die Drehmomente an dem linken und rechten Rad bleiben gleich. Das Drehmoment, des den Rädern der zweiten Achse zugeführt wird verringert sich:
Die Verteilung des Verhältnisses der Drehmomente und zwischen den Karren des Beförderungsmittels werden geregelt.
Die Verbesserung der Brennstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeuges wird dadurch erreicht, dass erstens die Arbeit der Kraftanlage auf minimale Kosten des Brennstoffes mit der Auswahl der entsprechenden Stufe in der Ausgabeeinheit und der mittleren Bedeutung der Übergabezahl aller Getriebe des Fahrzeugs (für das ganze Fahrzeug der Übergabezahl aller Getriebe), geschalten und dass zweitens bei der Korrektur der Übergabezahlen der Getriebe gewährleistet wird, dass bei der Bewegung des einzelnen Fahrzeugs mit einer konstanten Geschwindigkeit das freie Rollen jedes der Räder gewährleistet ist. Dabei ist das Drehmoment des jedem der Räder zugeführt wird, mit dem Drehmoment des Widerstandes
dieses Rads gleich. Die Auswahl der Stufe in der Ausgabeeinheit und der Übergabezahlen der individuellen Getriebe verwirklicht die elektronische Steuereinheit 10 aufgrund der Informationen, die sie von der Sonde 11 der Lage des Pedals zur Abgabe des Brennstoffs, der Sonde 16 der Drehmomente, der Sonde 17 der längs- und quergerichteten Beschleunigungen, der Sonde 12 der Messung der Winkelstellung des Steuerrads, der Sonde 17 der Frequenz der Drehbewegung der Kurbelwelle des Motors und von den Fahrwerken 19 bekommt.
Der Übergang von der Arbeit, die die minimalen Kosten für den Brennstoff gewährleistet, auf die Bewegung mit der Höchstgeschwindigkeit wird vom Fahrer zwangsläufig, mit Hilfe eines Umschalters 18, oder automatisch erzeugt.
Bei der Bewegung des Fahrzeugs in den Wendungen zwecks Verkleinerung der Wahrscheinlichkeit des Gleitens der Räder nehmen die Übertragungszahlen der Getriebe zu. Die äußeren Räder nehmen Bezug auf das Zentrum der Wendung der Fahrwerke gleichzeitig zu. Entsprechend wächst der Kraftstrom an diesen am meisten beladenen Fahrwerken, und auf den inneren ausgeladenen Fahrwerken sinkt infolge der Verkleinerung der Übertragungszahlen der Kraftstrom an den entsprechenden Getrieben.
Wenn ein Abbruch der Vorderachsen oder der hinteren Achsen doch geschieht, arbeitet die dynamische Stabilisierung des Steuersystems auf folgende Weise:
Erstens verringert sich das Drehmoment, das den gleitenden Achsen zugeführt wird. Es nimmt das Drehmoment zu, des zu den nicht gleitenden Achsen geleitet wird, wofür in den Getrieben der gleitenden Achsen die Übergabezahl sich verringert und in den Getrieben der nicht gleitenden Achsen vergrößert wird.
Zweitens wird das Drehmoment zwischen den Fahrwerken jeder der Achsen so umverteilt, dass das Drehmoment, das von den Fahrwerkzugkräften einer Achse geschaffen wird, die Kurve fährt das Fahrzeug behindert. Dazu nehmen beim Abriss der Fahrwerke an allen Achsen oder nur an den nicht gleitenden Achsen die Übergabezahlen der Getriebe zu. Die entlang jenes Bords (Seite) des Fahrzeugs gelegenen Getriebe, an diesen in dessen Richtung der Abriss geschieht, nehmen zu und es verringern sich die Übergabezahlen der Getriebe entlang dem anderen Bord. Bei einem Schleudern der hinteren Fahrwerke auf allen Achsen oder nur auf den nicht gleitenden Achsen verringern sich die Übergabezahlen der Getriebe, die entlang jenem Bord gelegen sind zusätzlich, in dessen Richtung das Schleudern des Fahrzeuges geschieht, und es nehmen die Übergabezahlen der Getriebe an den anderen Borden zu.
Drittens, es verringert sich das vom Motor entwickelte Drehmoment falls notwendig und es sinkt die Frequenz der Drehbewegung der Kurbelwelle des Motors.
Die Blockbildung der Differentiale wird von dem Fahrer manuell, mit Hilfe eines Umschalters, oder automatisch von der elektronischen Steuereinheit beim Entdecken des Rutschens der Fahrwerke erzeugt.
So wie die Winkelgeschwindigkeit und das zugeführte Drehmoment jedes Fahrwerks im Einzelnen (sogar bei ausgesonderten Differentialen mittels Veränderung der lau fenden Übergabezahlen der Getriebe) möglich zu regeln ist, ist die erklärte stufenlose Transmission des Fahrzeuges fähig, die Erscheinung „Zirkulationen der Kraft”, entstehend in den Anlagen und den Knoten der Transmission zu entfernen.
Für den Beweis dieser gegebenen Tatsache ist es genügend, die Beseitigung der Erscheinung „Zirkulationen der Kraft” an dem Beispiel eines Zweiradfahrrads, das eine krummlinige Bewegung ausführt, zu betrachten. Die Räder des Fahrzeugs werden von ein und derselben Kette über die Zahnräder mit identischem Durchmesser angetrieben, da das Wesen der Methodik der Beseitigung dieser Erscheinung für alle Fälle ähnlich ist und von der Zahl der Räder und ihrer gegenseitigen Kupplung nicht abhängt.
Die Annahmen, die in die Betrachtung übernommen sind:

1. Es werden die Koeffizienten der Ausführung der Räder nicht berücksichtigt.
2. Das summarische Drehmoment, das der Transmission während des Durchgangs der ganzen krummlinigen Stelle der Bahn verwandt wird, verändert sich nicht.
3. Der Rollenradius des Vorderrads ist dem Rollenradius des Hinterrades gleich.

Daher sind die Drehmomente, die auf beide Räder wirken, bei verschiedenen Winkeln der Wendung des Vorderrads gleich. Dazu wird die Wendung des Vorderrads von der Veränderung der Rollenradien beider Räder auf eine Größe imitiert, die vom Winkel der Wendung abhängt, wobei sich so die Summe der Radien der Räder die Bedingung nicht verändert hat.

X: – die Größe, auf die man die Rollenradien der Räder für die Imitation der Wendung des Fahrrades ändern muss;
rp₀: – Vorderradsrollenradius;
rz₀: – Hinterradsrollenradius;
0: – der Winkelstellung des Rads;

rkp0 = rp0 + X;

rkp₀: – der geänderte Radius des Vorderrads;

rkz0 = rz0 – X;

rkz₀: – der geänderte Radius des Hinterrads.

Da von der Besonderheit des Antriebs die Gleichheit der Winkelgeschwindigkeiten des Vorder- und des Hinterrads bedingt ist, so werden ihre Rollenradien gleich angesetzt und ihr Zuwachs wird mit der Verwindung oder mit der Gleitung der Räder in verschiedenen Richtungen des Drehens kompensiert. Der reale Rollenradius, korrigiert mit der Berücksichtigung der Handlung des verwandten Drehmoments ist:

rk – der reale Rollenradius der Räder;
– der Koeffizient der Tangenzialelastizität des Vorderrads;
– der Koeffizient der Tangenzialelastizität des Hinterrads;
M – das allgemeine Drehmoment.

Die Drehmomente, die auf die Räder wirken sind:

Mp: – das Drehmoment am Vorderrad;

Mz

– das Drehmoment am Hinterrad.

Der Zuwachs der Winkelgeschwindigkeit mit dem man die Drehmomente ebnen kann, die auf verschiedene Räder wirken. Der Zuwachs zu den Rollenradien ist: rr = rp0 – rkp0;

rr: – die Größe der Korrektion der Rollenradien;

– die Größe der Korrektion der Winkelgeschwindigkeit.

Die korrigierten Drehmomente, die auf die Räder gelten:
Die Erscheinung „Zirkulationen der Kraft” ist entfernt.
Die erklärte stufenlose Transmission des Fahrzeuges stellt die nächste Konstruktion dar. Das Drehmoment von der Kraftanlage durch den Hydrotransformator wird der Ausgabeeinheit zugeführt. Die Anzeigeeinheit verteilt das Drehmoment zu den Transmissionmodulen. Vom Transmissionmodul wird das Drehmoment zur Eingangswelle des zentralen Reduziergetriebes zugeführt. Die führenden Elemente der Sicherheitsmuffen sind jedes mit einem von zwei Abgabewellen des zentralen Reduziergetriebes verbunden. Ihre getriebenen Elemente sind die führenden Scheiben der Getriebe. Die getriebenen Scheiben der Getriebe verzweigen das Drehmoment zu den Radreduziergetrieben mittels
Übertragungen. Die elektronische Steuereinheit der Transmission ist an die Sonde der Lage des Pedals für die Abgabe des Brennstoffes, an den Sonden zur Messung des Drehmoments, an den Sonden zur Messung der Drehfrequenz der führenden Scheiben der Getriebe, an den Sonden zur Messung der Drehfrequenz, gelegen zwischen den Fahrwerken und den getriebenen Scheiben der Getriebe, an einer oder mehreren Sonden zur Messung der längs- und quergerichteten Beschleunigungen des Autos angeschlossen und wenn diese existieren, an den Umschalter für die Bewegung des Fahrzeugs, an die Sonde zur Messung der Drehfrequenz der Kurbelwelle der Kraftanlage, an die Sonde zur Erfassung der Winkelstellung des Steuerrads, an die Geräte zur Veränderung des Radius der Scheiben des Getriebes, an die Geräte für die fernbetätige Blockbildung der Differentiale, an die Sonden für die Arbeit der Ausgabeeinheit, an den Mechanismen, die die Arbeit der Ausgabeeinheit überwacht und wenn diese existieren an die elektronischen Steuereinheit der Kraftanlage angeschlossen.
Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch den Aufbau der Vorrichtung für ein vierachsiges Fahrzeug,
2 das Transmissionsmodul für eine Fahrzeugachse mit einem Schnitt entlang der Linie A-A und einer Ansicht in Richtung B,
3 schematisch den Aufbau der Vorrichtung nach einer anderen Ausführung, wobei das Drehmoment vom Differential zu den Sicherheitsmuffen über die zylindrischen, gezahnten Räder verzweigt ist und das Drehmoment von den Abgabewellen der Getriebe zu den Halbachsen durch die konischen gezahnten Räder erfolgt,
4 das Transmissionsmodul für die Vorrichtung nach 3 mit einem Schnitt entlang der Linie A-A und einer Ansicht in Richtung B. Die Achsen der Drehbewegung der führenden und getriebenen Scheiben eines und desselben Getriebes liegen auf verschiedenen Seiten bezüglich der senkrechten längsgerichteten Ebene, in der auch die Achse der Drehbewegung des Interraddifferentials liegt,
5 schematisch eine erweiterte Ausgestaltung der Vorrichtung für ein vierachsiges Fahrzeug, wobei das Drehmoment vom Interraddifferential zu den Sicherheitsmuffen über die zylindrischen gezahnten Räder verzweigt wird (es ist die Übertragung des Drehmoments von Riemen oder der Kette über die Scheiben auch möglich, wenn diese in einer Ebene liegen). Die Übertragung des Drehmoments von den Abgabewellen des Getriebes zu den Halbachsen ist über die konischen gezahnten Räder verwirklicht. Die Achsen der Drehbewegung der führenden Scheiben der Getriebe, der Elemente der Sicherheitsmuffen und des Körpers des Interraddifferentials stimmen überein.
6 schematisch die Vorrichtung nach 5 für ein ein-, zwei-, dreiachsiges und vierachsiges Fahrzeug,
7 schematisch eine Vorrichtung, bei der die getriebenen Scheiben von zwei Getrieben eines Transmissionsmoduls das Drehmoment zu einem oder mehreren Fahrwerken einer Seite des Fahrzeugs verzweigt,
8 schematisch eine Vorrichtung, bei der im Gegensatz zu 7 die Übertragung des Drehmoments parallel auf die Transmissionsmodule der linken und rechten Seite der Fahrwerke des Fahrzeugs verteilt wird,
9 eine Transmission des Fahrzeugs, die aus einem Satz von Transmissionsmodule besteht, die in den Transmissionen mit vorhergehenden Merkmalen beschrieben sind,
10 die Drehmomente an verschiedenen Stellen der Vorrichtung in Abhängigkeit von Verhältnis e und
11 schematisch eine der Variante nach 1 ähnliche Vorrichtung für ein zweiachsiges Fahrzeug.
Das Wesen der Erfindung besteht in der Gesamtheit aller wesentlichen Merkmale, die für die Errungenschaften der technischen mit der Erfindung gewährleisteten Ergebnisse ausreichend sind. Die stufenlose Transmission des Fahrzeugs schließt eine Kraftanlage 2 mit einer elektronischen Steuereinheit 1 ein, die erlaubt, den Kraftstrom zu unterbrechen, umzuformen und aus der Transmission abzuleiten, ferner eine Ausgabeeinheit 3 mit einem reversiblen Reduziergetriebe, einem Differential und einer Einrichtung einer fernbetätigten Differentialsperre (in einigen Ausführungsvarianten kann die Ausgabeeinheit 3 fehlen). Die Transmission beinhaltet mindestens ein Transmissionsmodul, der kinematisch mit der Ausgabeeinheit 3 oder im Falle der Abwesenheit der Ausgabeeinheit 3 mit dem reversiblen Reduziergetriebe verbunden ist. Das Transmissionsmodul besteht aus einem zentralen Reduziergetriebe 5 mit einem Differential und einer Einrichtung für seine fernbetätigte Blockierung, zwei Sicherheitsmuffen 6, deren führende Elemente kinematisch mit den gezähmten Rädern verbunden sind, die das Drehmoment vom Interraddifferential übertragen. Ferner enthält das Transmissionsmodul zwei Getriebe 7 mit flexiblen metallischen Elementen, deren führende Scheiben kinematisch mit den Abgabewellen der Sicherheitsmuffen 6 verbunden sind, und zwei Einrichtungen 4 zur Veränderung der Radien der führenden Scheiben der Getriebe 7. Schließlich weist das Transmissionsmodul noch zwei Kardanwellen 9 oder ähnliche Übertragungseinrichtungen auf, die kinematisch mit den getriebenen Scheiben der Getriebe 7 und mit den Fahrwerken 19 des Fahrzeugs verbunden sind und die Drehbewegung übertragen.
Zwei Sonden 16 zur Messung des Drehmoments, die zwischen dem zentralen Reduziergetriebe 5 und den Fahrwerken 19 angeordnet sind, zwei Sonden 14 zur Messung der Drehfrequenz, die zwischen den Getrieben 7 und den Fahrwerken 19 angeordnet sind, und zwei Sonden 15, die zwischen dem Reduziergetriebe 5 und dem Getriebe 7 angeordnet sind, liefern Messergebnisse, die der Steuereinheit 1 zuführbar sind.
Die elektronische Steuereinheit 1 der Transmission 10 ist mit der Sonde 11 zur Lage der Abgabe des Brennstoffs, den Sonden 16, 14 und 15 zur Messung des Drehmoments und der Drehfrequenz, dem Umschalter 18 für die Fahrzeugbewegung, den Einrichtungen 4 zur Veränderung der Radien der führenden Scheiben der Getriebe 7, der Steuereinheit 1 von der Kraftanlage 2, den Einrichtungen zur fernbetätigten Blockbildung der Differentiale, den Sensoren 17 für die längs- und quergerichtete Beschleunigung des Fahrzeugs, dem Sensor 13 zur Erfassung der Drehfrequenz des Motors und dem Sensor 12 zur Ermittlung der Winkelstellung des Lenkrads verbunden.
Aus den 1, 3, 5, 7, 8 und 9 sind zwei Varianten des kinematischen Schemas der stufenlosen Transmission des Fahrzeugs gezeigt, auf den 2 und 4 sind zwei Varianten der kinematischen Schemas der Transmissionsmodule gezeigt, und auf der
6 sind verschiedene Varianten der Transmission der Fahrzeuge, unterschieden nach der verschiedenen Zahl der führenden Achsen gezeigt, wobei:

1: die Kraftanlage mit der elektronischen Steuereinheit,
2: die Anlage, zulassend, den Teil des Kraftstroms abzubrechen, umzuformen und aus der Transmission abzuführen,
3: die Ausgabeeinheit, die die Differentiale mit den Geräten ihrer Blockbildung und das reversible Reduziergetriebe einschließt,
4: das Gerät zur Veränderung des Radius der Scheiben des Getriebes,
5: das zentrale Durchgangsreduziergetriebe mit dem Interraddifferential und dem Gerät für seine fernbetätige Blockbildung,
6: die Sicherheitsmuffe,
7: das Getriebe mit dem flexiblen metallischen Element,
8: das Radreduziergetriebe,
9: Kardan- oder andere Übertragung fähig, die drehende Bewegung in der Entfernung zu verzweigen,
10: die elektronische Steuereinheit von der Transmission,
11: die Sonde, die die Lage des Pedals zur Abgabe des Brennstoffes bestimmt,
12: die Sonde zur Messung der Winkelstellung des Lenkrads,
13: die Sonde zur Messung der Drehfrequenz des Motors,
14: die Sonde zur Messung der Drehfrequenz des Fahrwerks,
15: die Sonde zur Messung der Drehfrequenz der führenden Scheibe des Getriebes,
16: die Sonde zur Messung des Drehmoments,
17: die Sonde zur Messung der längs- und quergerichteten Beschleunigungen des Fahrzeuges,
18: der Umschalter zur Bestimmung der Bewegung,
19: das Fahrwerk.

Die Varianten werden von der Anordnung der Getriebe oder der Transmissionmodule im Raum sowie nach verschiedenen Kombinationen der Elemente der Transmission unterschieden. Dabei entscheidet jede Variante sich von den gestellten Aufgaben.
Der Ablauf des Leerlaufs wird für die Rechnung der Absonderung der führenden und getriebenen Elemente der Kraftanlage 2 und aus der Transmission der Teile des Kraftstroms der Macht (zum Beispiel, des Hydrotransformators abzuführen) ermittelt.
Das Anfahren: Der Hydrotransformator ist losgelöst und die Übergabezahl der Getriebe 7 ist die Maximale. Bei der Einwirkung auf das Pedal zur Abgabe des Brennstoffes wird die Drehfrequenz der Abgabewelle des Motors erhöht. Entsprechend beginnt, sich die Abgabewelle des Hydrotransformators 2 zu drehen, und das Fahrzeug beginnt die Bewegung.
Die Arbeit der Vertreibung: Wenn sich die Drehfrequenz der Abgabewelle des Hydrotransformators der Drehfrequenz der Eingangswelle des Hydrotransformators 2 nähert, wird auch die elektronische Steuereinheit 1 von der Transmission 10 allmählich gesperrt. Es verringert sich die Übergabezahl der Getriebe 7. Die Transmission bearbeitet, die Daten, die sie von den Sonden bekommt.
Der Zustand der Bewegung bei normalen Bedingungen: In solchen Zuständen sind die Differentiale losgelöst. Von der elektronischen Steuereinheit 1 der Transmission 10 wird die Gleichheit der Übertragungsbeziehungen aller Getriebe 7 unterstützt. Die Ungleichheit der Übertragungszahlen der Getriebe 7, die wegen der Unexaktheit der Herstellung der Details entstehen, werden von der Arbeit der Differentiale kompensiert.
Der Zustand der Bewegung bei besonders komplizierten Bedingungen: Bei einem solchem Zustand reiht sich die niedrigste Stufe in der Ausgabeeinheit 3 ein, und es werden alle vorhandenen Differentiale durch die Einrichtungen für die fernbetätige Blockbildung der Differentiale, dabei die Drehfrequenz jedes Fahrwerks 19 gesperrt. Das zu ihm geführte Drehmoment wird individuell nach einem vom Umschalter 18 der Bewegung entsprechenden Algorithmus mittels der Veränderung der Übertragungszahl des entsprechenden Getriebes 7 geregelt. Die elektronische Steuereinheit 1 der Transmission 10, korrigiert die Informationen, die von den Sonden 16 zur Messung der Drehmomente erhalten sind und der Sonden 13 und 14 zur Messung der Winkelgeschwindigkeiten bearbeitet sind und die von der Sonde 15 erhaltenen Ergebnisse der Getriebe 7. Die Übertragungsbeziehung jedes Getriebes 7 ist im Einzelnen geregelt. Dank dieses wird die Zirkulation der Kraft in der Transmission, die wegen der Ungleichheit der Radien entstehen, für die Fahrwerke 19 entfernt. Bei der krummlinigen Bewegung und bei der Bewegung nach der Ungleichmäßigkeit verringert sich die Verwindung der Wellen der Transmission und es sinken die Kosten des Brennstoffs. Damit wird der allgemeine Wirkungsgrad der Transmission erhöht.
Das Rückwärtsfahren: Ist mittels des Einschlusses der hinteren Übertragung in die Ausgabeeinheit 3 verwirklicht.
So gewährleistet die angebotene Transmission das erklärte technische Ergebnis, auf Kosten einer individuellen Verwaltung
sowie für die Rechnung der Konstruktionsbesonderheiten und dehnt die Funktionalität des Fahrzeugs wesentlich aus.
Beschrieben im gegebenen Beispiel sind die in den Zeichnungen dargestellten Konstruktionen der Einrichtung mit einer stufenlosen Transmission des Fahrzeugs, die einzig und allein für die Realisierung der erklärten Erfindung und der Errungenschaft des oben genannten technischen Ergebnisses erforderlich sind. Mehr ausgeschlossen sind andere Varianten der Herstellung, die die Gesamtheit der Merkmale enthalten und in dem unabhängigen Punkt der Formel der Erfindung aufgenommen sind.

1: die elektronische Steuereinheit
2: die Kraftanlage, die den Teil des Kraftstroms abbrechen, umformen und aus der Transmission abführen kann
3: zwei- oder mehr gestufte Ausgabeeinheit mit dem Zwischenkarrensperrdifferential und dem reversiblen Reduziergetriebe
4: Gerät zur Veränderung des Radius der Scheiben des Getriebes
5: zentrale Durchgangsreduziergetriebe mit dem Interradsperrdifferential
6: Sicherheitsreibungsmuffe
7: Getriebe
8: Radreduziergetriebe
9: Kardanübertragung
10: elektronische Steuereinheit von der Transmission
11: Sonde zur Lage des Pedals zur Abgabe des Brennstoffs
12: Sonde zur Messung des Winkels der Wendung des Steuerrads
13: Sonde zur Erfassung der Drehfrequenz des Motors
14: Sonde zur Erfassung der Drehfrequenz des Rads
15: Sonde zur Ermittlung der Drehfrequenz der führenden Scheibe des Getriebes
16: Sonde zur Messung des Drehmoments
17: Sonde zur längs- und quergerichteten Beschleunigungen des Fahrzeugs
18: Umschalter für die Bewegung des Kraftfahrzeugs
19: Fahrwerk

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- RU 2219076 [0002]

Claims

Vorrichtung zum Antrieb eines Fahrzeugs mit einer stufenlosen Transmission (10), die aus einer Kraftanlage (2) mit einer Steuereinheit (1) gespeist ist, wobei die den Fahrwerken (19) zugeführten Kraftströme abbrechbar, umformbar und aus der Transmission (10) abführbar sind, wobei in Abhängigkeit der Brennstoffzufuhr und der Bewegung des Fahrzeugs die elektronische Steuereinheit (1) über die Transmission (10) das Drehmoment und die Drehbewegung der Fahrwerke (19) des Fahrzeugs steuert, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fahrzeugachse mindestens ein zentrales Reduziergetriebe (5) mit einem Differential und einer fernbetätigbaren Blockbildung zugeordnet ist, dass für jedes Reduziergetriebe (5) zwei Sicherheitsmuffen (6) vorgesehen sind, deren führende Elemente kinematisch mit gezähnten Rädern der Fahrwerke (19) verbunden sind, dass zudem zwei Getriebe (7) mit flexiblen, metallischen Scheiben vorgesehen sind, deren führende Scheiben kinematisch mit den Abgabewellen der Sicherheitsmuffen (6) verbunden sind, dass pro Reduziergetriebe (5) zwei Einrichtungen (4) zur Veränderung der Radien der führenden Scheiben der Getriebe (7) vorgesehen sind, dass Kardanwellen (9) oder andere Einrichtungen die Drehbewegungen der Sicherheitsmuffen (6) an die einzelnen Fahrwerke (19) übertragen und dass Sonden (16) zwischen dem Reduziergetriebe (5) und den Fahrwerken (19) das Drehmoment, Sonden (14) zwischen den Getrieben (7) und den Fahrwerken (19) und Sonden (15) zwischen dem Reduziergetriebe (5) und den Getrieben (7) die Frequenz der Drehbewegung messen und die Messergebnisse der Steuereinheit (1) mit der Transmission (10) zuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (1) mit Transmission (10), eine Sonde (11) zur Erfassung der Lage des Pedals für die Brennstoffzufuhr, Umschalter (18) für die Bewegung des Fahrzeugs, Einrichtungen für die fernbetätigbare Blockierung der Differentiale, Sonden (17) für die längs- und quergerichtete Beschleunigung des Fahrzeugs, eine Sonde (13) zur Ermittlung der Drehfrequenz des Motors und eine Sonde (12) zur Ermittlung der Winkelstellung des Lenkrads aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment von Interraddifferential zu den Sicherheitsmuffen (6) über die zylindrischen gezahnten Räder der über die Scheiben mittels eines Riemens oder einer Kette verzweigt ist, dass die Übertragung des Drehmoments von den Abgabewellen der Getriebe (7) zu den Fahrwerken (19) über die konisch gezahnten Räder verwirklicht ist, wobei die Achsen der Drehbewegung der getriebenen und führenden Scheiben eines und desselben Getriebes (7) auf einer Seite bezüglich der senkrechten längsgerichteten Ebene oder in ihr liegen, dass die Achsen der Drehbewegung des Interraddifferentials der Ebene gehört, wobei als Varianten möglich sind, dass die Achsen der Drehbewegung eines Paares der Scheiben der senkrechten längsgerichteten Ebene der Achse des Interradialdifferentials angehören und die Achsen der Drehbewegung eines anderen Paares der Scheiben dieses Getriebes (7) nicht angehören.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment vom Interraddifferential zu den Seitenmuffen (6) über die zylindrischen gezahnten Räder oder über die Scheiben mittels eines Riemens oder einer Kette verzweigt ist, dass die Übertragung des Drehmoments von den Abgabewellen der Getriebe (7) zu den Fahrwerken (19) über die konischen gezahnten Räder verwirklicht ist, wobei die Achsen der Drehbewegungen der führenden und getriebenen Scheiben ein und desselben Getriebes (7) auf verschiedene Seiten bezüglich der senkrechten längsgerichteten Ebene liegen, der die Achsen der Drehbewegung des Interraddifferentials angehören.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Drehbewegung der Elemente der Sicherheitsmuffen (6) mit den des Interraddifferentials übereinstimmen und dass das Drehmoment von den Sicherheitsmuffen (6) zu den führenden Scheiben der Getriebe (7) über die zylindrischen gezahnten Räder/oder über die Scheiben mittels eines Riemens oder einer Kette verzweigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Drehbewegung der führenden Scheiben der Getriebe (7), der Elemente der Sicherheitsmuffen (6) und der Interraddifferentiale übereinstimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Drehbewegung der Elemente der Sicherheitsmuffen (6) und des Interraddifferentials übereinstimmen und dass das Drehmoment von den Sicherheitsmuffen (6) zu den führenden Scheiben der Getriebe (7) über die gezahnten Räder oder über die Scheiben mittels eines Riemens oder einer Kette verzweigt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die getriebenen Scheiben von zwei Getrieben (7) des Transmissionsmoduls (10) das Drehmoment zu einem oder einigen Fahrwerken (19) einer Seite des Fahrzeugs verzweigen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung des Drehmoments parallel auf die Transmissionsmodule (10) der linken und rechten Fahrzeugseite aufgeteilt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bestand der Elemente oder ihrer bestimmten Gesamtheiten, die die stufenlosen Transmissionen des Fahrzeugs bilden, Merkmale der Ansprüche 1 bis 9 aufgenommen sind.