DE102010029865B4 - Infinitely variable power-split transmission - Google Patents
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Abstract
Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe (2) mit einem Variator (3) mit einer ersten Welle (8) des Variators (3) und mit einer zweiten Welle (11) des Variators (3), wobei der Variator (3) ist mit einer als Pumpe ausgeführten hydraulischen Verstelleinheit (28A) und einer als Motor ausgeführten hydraulischen Konstanteinheit (28B) ausgebildet, wobei die Pumpe und der Motor direkt miteinander verbunden sind und somit raumsparend und funktionsgünstig zusammenwirken, wobei die erste Welle (8) des Variators (3) mit einer Getriebeeingangswelle (6) über eine mit Stirnradverzahnung ausgeführte Getriebeeinheit (7) in Wirkverbindung steht und die zweite Welle (11) des Variators (3) mit einem Sonnenrad einer Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) verbunden ist und mit einer Getriebeausgangswelle (27) einer Schaltgetriebeeinrichtung (18) auf welcher Festräder (25, 26, 30) angeordnet sind und mit der mit der Summierplanetengetriebeeinrichtung (10) verbundenen und als Vorgelegegetriebe ausgeführten Schaltgetriebeeinrichtung (18), in deren Bereich über Schaltelemente (22, 23, 24) wenigstens drei Übersetzungsbereiche darstellbar sind, wobei über die Schaltelemente (22, 23, 24) Losräder (19, 20, 21) mit wenigstens einer Welle (16, 31; 27) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) drehfest verbindbar sind, die mit Festrädern (25, 26, 30) einer weiteren Welle (16, 27) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Losräder (19) über ein erstes reibschlüssiges Schaltelement (22) mit der als Eingangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung (18) wirkenden Welle (16) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) koppelbar ist, während weitere Losräder (20, 21) zur Darstellung der weiteren Übersetzungsbereiche über ein formschlüssiges Schaltelement (24) mit einer Schaltelementhälfte eines zweiten reibschlüssigen Schaltelementes (23) wechselweise verbindbar und über das zweite reibschlüssige Schaltelement (23) mit der Welle (16, 27, 31) der Schaltgetriebeeinrichtung (18) drehfest koppelbar sind.Continuously variable power-split transmission (2) with a variator (3) with a first shaft (8) of the variator (3) and with a second shaft (11) of the variator (3), the variator (3) having a hydraulic pump designed as a Adjusting unit (28A) and a hydraulic constant unit (28B) designed as a motor, the pump and the motor being directly connected to one another and thus working together in a space-saving and functionally favorable manner, the first shaft (8) of the variator (3) being connected to a transmission input shaft (6th ) is operatively connected via a gear unit (7) designed with spur gear teeth and the second shaft (11) of the variator (3) is connected to a sun gear of a summing planetary gear device (10) and to a gear output shaft (27) of a manual gear device (18) on which fixed gears (25, 26, 30) are arranged and connected to the summing planetary gear device (10) and designed as a countershaft gear Manual transmission device (18), in the area of which at least three transmission ratio ranges can be represented via switching elements (22, 23, 24), with loose wheels (19, 20, 21) having at least one shaft (16, 31 ; 27) of the gearbox device (18) can be connected in a torque-proof manner, which are operatively connected to fixed wheels (25, 26, 30) of a further shaft (16, 27) of the gearbox device (18), characterized in that one of the loose wheels (19) has a first frictional shifting element (22) can be coupled to the shaft (16) of the shifting transmission device (18) acting as the input shaft of the shifting transmission device (18), while further idler gears (20, 21) can be connected via a positive-locking shifting element (24) with a Shifting element half of a second frictional shifting element (23) can be alternately connected and non-rotatably coupled via the second frictional shifting element (23) to the shaft (16, 27, 31) of the manual transmission device (18).
Description
Die Erfindung betrifft ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The invention relates to a continuously variable power-split transmission of the type defined in more detail in the preamble of patent claim 1.
Ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Variator, einer Summierplanetengetriebeeinrichtung und einer der Summierplanetengetriebeeinrichtung nachgeschalteten und als Vorgelegegetriebe ausgeführten Schaltgetriebeeinrichtung ist aus der
Die
Das bekannte stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe ist nachteilhafterweise sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung durch einen hohen Bauraumbedarf gekennzeichnet und konstruktiv aufwendig ausgeführt, was jedoch unerwünscht ist.The known stepless power-split transmission is disadvantageously characterized both in the radial direction and in the axial direction by requiring a large amount of space and having a complex design, which, however, is undesirable.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kosten- und bauraumgünstiges stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe zur Verfügung zu stellen.The present invention is therefore based on the object of providing a cost-effective and space-saving continuously variable power-split transmission.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved with a continuously variable power-split transmission having the features of patent claim 1 .
Bei dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Variator, mit einer Summierplanetengetriebeeinrichtung und mit einer mit der Summierplanetengetriebeeinrichtung verbundenen und als Vorgelegegetriebe ausgeführten Schaltgetriebeeinrichtung sind im Bereich der Schaltgetriebeeinrichtung wenigstens drei Übersetzungsbereiche darstellbar. Über die Schaltelemente sind Losräder mit wenigstens einer Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest verbindbar, die mit Festrädern einer weiteren Welle der Schaltgetriebeeinrichtung in Wirkverbindung stehen.In the stepless power-split transmission according to the invention with a variator, with a summing planetary gear device and with a manual transmission device connected to the summing planetary gear device and designed as a countershaft transmission, at least three transmission ratio ranges can be represented in the area of the manual transmission device. The shifting elements can be used to non-rotatably connect idler gears to at least one shaft of the manual transmission device, which idler gears are operatively connected to fixed gears of a further shaft of the manual transmission device.
Erfindungsgemäß ist eines der Losräder über ein erstes reibschlüssiges Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung koppelbar, während weitere Losräder zur Darstellung der weiteren Übersetzungen über ein formschlüssiges Schaltelement mit einer Schaltelementhälfte eines zweiten reibschlüssigen Schaltelementes wechselweise verbindbar und über das zweite reibschlüssige Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest koppelbar sind.According to the invention, one of the idler gears can be coupled to the shaft of the manual transmission device via a first frictional shifting element, while other idler wheels can be connected alternately via a positive-locking shifting element to a shifting element half of a second frictional-locking shifting element and can be connected non-rotatably to the shaft of the manual transmission device via the second frictional-locking shifting element can be coupled.
Dadurch, dass sowohl die Schaltelemente als auch die Losräder wenigstens auf einer Welle der Schaltgetriebeeinrichtung angeordnet sind und zwei der Losräder über das formschlüssige Schaltelement mit der Schaltelementhälfte des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes wechselweise verbindbar sind, sind Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes bauraumgünstig und mit geringem konstruktivem Aufwand zugkraftunterbrechungsfrei durchführbar und die über das formschlüssige Schaltelement darstellbaren Übersetzungsbereiche vor der Zuschaltung in lastfreiem Betriebszustand über das formschlüssige Schaltelement vorwählbar, wobei Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen jeweils mit kurzen Schaltzeiten und ohne Zugkraftunterbrechung bei gleichzeitig geringen Belastungen im Bereich der Schaltelemente anforderungsgemäß realisierbar sind.Due to the fact that both the shifting elements and the idler gears are arranged on at least one shaft of the manual transmission device and two of the idler gears can be alternately connected to the shifting element half of the second frictional shifting element via the positive-locking shifting element, changing between the transmission ratio ranges of the continuously variable power-split transmission is space-saving and requires little structural work Effort can be carried out without an interruption in traction and the transmission ratio ranges that can be represented via the positive-locking shifting element can be preselected via the positive-locking shifting element before switching on in the no-load operating state, with changes between the transmission ratio ranges being able to be implemented with short shifting times and without an interruption in traction with simultaneous low loads in the area of the shifting elements, as required.
Sind über die Schaltelemente wenigstens zwei Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt und wenigstens ein Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt darstellbar und ist eines der Losräder, das zur Darstellung eines der Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest zu verbinden ist, über das erste reibschlüssige Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung koppelbar, während weitere Losräder zur Darstellung der weiteren Übersetzung für Vorwärtsfahrt oder zur Darstellung der Übersetzung für Rückwärtsfahrt über das formschlüssige Schaltelement mit der Schaltelementhälfte des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes wechselweise verbindbar und über das zweite reibschlüssige Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest koppelbar sind, ist über das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe ein Wechsel zwischen einem Vorwärtsfahrtbetrieb und einem Rückwärtsfahrtbetrieb ohne einen Bereichswechsel während eines Fahrzeugstillstandes durchführbar und ein Reversierbetrieb auf einfache Art und Weise darstellbar.If at least two gear ratio ranges for forward travel and at least one gear ratio range for reverse travel can be represented via the shifting elements, and one of the idler gears, which is to be connected in a torque-proof manner to the shaft of the manual transmission device in order to produce one of the gear ratio ranges for forward travel, can be connected to the shaft of the manual transmission device via the first frictional shifting element can be coupled, while further idler gears can be connected alternately via the positive shifting element to the shifting element half of the second frictional shifting element and can be coupled in a torque-proof manner to the shaft of the manual transmission device via the second frictional shifting element to provide the further transmission ratio for forward travel or to represent the transmission ratio for reverse travel continuously variable power-split transmission according to the invention a change between a forward drive mode and a reverse drive mode without a range change during e can be carried out when the vehicle is stationary and reverse operation can be displayed in a simple manner.
Des Weiteren ist eine zur Darstellung des Übersetzungsbereiches für Rückwärtsfahrt vorgesehene Übersetzungsstufe im Vorwärtsfahrtbetrieb im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes vom reibschlüssigen Schaltelement abkoppelbar, womit im Vorwärtsfahrtbetrieb bei gleichzeitig geöffnetem zweiten reibschlüssigen Schaltelement hohe Differenzdrehzahlen zwischen den Schaltelementhälften des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes und somit unerwünschte Schleppverluste im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes, die einen Wirkungsgrad des Leistungsverzweigungsgetriebes beeinträchtigen, vermieden werden.In addition, a gear ratio step provided for reversing can be decoupled from the frictional shifting element in the area of the positive-locking shifting element when driving forwards of the second frictional shifting element and thus undesired drag losses in the area of the second frictional shifting element, which impair the efficiency of the power-split transmission, are avoided.
Ist das formschlüssige Schaltelement über eine vorzugsweise elektromechanische Aktoreinrichtung zwischen definierten Schaltstellungen umschaltbar ausgeführt, sind beispielsweise im Vergleich zu einem elektrohydraulischen Betätigungsmechanismus der Schaltelemente im Bereich der Dichtstellen auftretende Leckageverluste reduziert.If the positive-locking switching element is designed to be switchable between defined switching positions via a preferably electromechanical actuator device, leakage losses occurring in the area of the sealing points are reduced, for example, compared to an electrohydraulic actuating mechanism of the switching elements.
Eine konstruktiv einfache und kostengünstige Ausführung des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist im Bereich der Aktoreinrichtung mit einer Antriebswandlereinrichtung ausgebildet, in deren Bereich ein rotatorischer Antrieb einer Antriebseinrichtung der Aktoreinrichtung in eine translatorische Antriebsbewegung für das formschlüssige Schaltelement in bauraumgünstiger Art und Weise umwandelbar ist.A structurally simple and cost-effective design of the continuously variable power-split transmission according to the invention is designed with a drive converter device in the area of the actuator device, in the area of which a rotary drive of a drive device of the actuator device can be converted into a translational drive movement for the positive-locking shifting element in a manner that is economical in terms of installation space.
Zusätzlich ist eine Antriebsenergie für die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes lediglich während eines Schaltvorganges des formschlüssigen Schaltelementes mit geringen Verlusten, beispielsweise durch eine Energiequelle eines mit dem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeuges, wie einer hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Energiequelle, zur Verfügung zu stellen, da die zum Halten des formschlüssigen Schaltelementes in einer vordefinierten Schaltstellung aufzubringende Haltekraft im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes, vorzugsweise durch eine Selbsthemmung im Bereich von Klauen oder im Bereich der Aktoreinrichtung selbst, ohne Energieaufwand realisierbar ist.In addition, drive energy for the actuation of the positive-locking shifting element is only to be made available during a shifting process of the positive-locking shifting element with low losses, for example by an energy source of a vehicle designed with the continuously variable power-split transmission, such as a hydraulic, pneumatic or electrical energy source, since the Holding the form-fitting switching element in a predefined switching position applied holding force in the area of the form-fitting switching element, preferably by self-locking in the area of claws or in the area of the actuator device itself, can be realized without expenditure of energy.
Ist jeweils eine Schaltelementhälfte der reibschlüssigen Schaltelemente mit einer ersten Welle der Schaltgetriebeeinrichtung verbunden, mit dem eines der Losräder zur Darstellung eines der Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt oder für Rückwärtsfahrt drehfest zu koppeln ist, und ist die erste Welle mit einer Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung wirkverbunden, sind im Bereich der reibschlüssigen Schaltelemente und der Losräder im Betrieb auftretende Drehzahlen gering und Belastungen im Bereich dieser Bauteile des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes reduziert.If in each case one shift element half of the friction-locking shift elements is connected to a first shaft of the manual transmission device, with which one of the idler gears is to be coupled in a torque-proof manner to produce one of the gear ratio ranges for forward travel or reverse travel, and if the first shaft is operatively connected to a shaft of the summing planetary gear device, are in the area the frictional shifting elements and the idler gears occurring during operation low speeds and reduces loads in the area of these components of the continuously variable power split transmission according to the invention.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist eine zweite Welle der Schaltgetriebeeinrichtung, mit der die weiteren Losräder zur Darstellung eines der Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt oder für Rückwärtsfahrt drehfest zu koppeln sind und die koaxial zur ersten Welle und neben der ersten Welle angeordnet ist, drehfest mit einer weiteren Schaltelementhälfte eines der reibschlüssigen Schaltelemente und einer Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes verbunden. Damit ist eine Wirkverbindung zwischen der Summierplanetengetriebeeinrichtung und der zweiten Welle der Schaltgetriebeeinrichtung auf einfache Art und Weise über das dem formschlüssigen Schaltelement zugeordnete reibschlüssige Schaltelement ohne eine der beiden Wellen der Schaltgetriebeeinrichtung als Hohlwelle ausführen zu müssen auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise herstellbar.In a further advantageous embodiment of the continuously variable power-split transmission, a second shaft of the manual transmission device, with which the other idler gears are to be coupled in a rotationally fixed manner to produce one of the transmission ranges for forward travel or for reverse travel, and which is arranged coaxially with the first shaft and next to the first shaft, is connected in a rotationally fixed manner a further shifting element half of one of the frictional shifting elements and a shifting element half of the positive shifting element. This means that an operative connection between the summing planetary gear device and the second shaft of the manual transmission device can be produced in a simple manner via the frictional shifting element assigned to the positive-locking shifting element without having to design one of the two shafts of the manual transmission device as a hollow shaft in a structurally simple and cost-effective manner.
Eine mit hohem Wirkungsgrad betreibbare weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes umfasst eine mit einer Antriebsmaschine koppelbare Getriebeeingangswelle, die mit einer ersten Welle des Variators in Wirkverbindung steht, während eine zweite Welle des Variators mit einer als Sonnenrad ausgeführten ersten Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung verbunden ist. Zusätzlich ist die Getriebeeingangswelle mit einer als Planetenträger ausgebildeten zweiten Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung verbunden, während die Schaltgetriebeeinrichtung mit einer als Hohlrad ausgeführten dritten Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung gekoppelt ist. Im Bereich der Zahnradpaarungen des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes auftretende Verlustleistungen sind besonders im Bereich der Summierplanetengetriebeeinrichtung zumindest über einen weiten Betriebsbereich des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes und somit einem großen Stellbereich des Variators reduziert und der Wirkungsgrad des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise verbessert.A further embodiment of the continuously variable power-split transmission according to the invention that can be operated with high efficiency comprises a transmission input shaft that can be coupled to a prime mover and is operatively connected to a first shaft of the variator, while a second shaft of the variator is connected to a first shaft, designed as a sun gear, of the summing planetary gear device. In addition, the transmission input shaft is connected to a second shaft, designed as a planetary carrier, of the summing planetary gear device, while the manual transmission device is coupled to a third shaft, designed as a ring gear, of the summing planetary gear device. Power losses occurring in the area of the gear wheel pairs of the continuously variable power-split transmission are reduced, particularly in the area of the summing planetary gear device, at least over a wide operating range of the continuously variable power-split transmission and thus a large adjustment range of the variator, and the efficiency of the continuously variable power-split transmission is improved in a structurally simple and cost-effective manner.
Zusätzlich bietet die erfindungsgemäße Anbindung der Getriebeeingangswelle, des Variators und der Schaltgetriebeeinrichtung an die Summierplanetengetriebeeinrichtung auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, den Wälzleistungsanteil im Bereich der Summierplanetengetriebeeinrichtung besonders in einem Hauptarbeitsbereich eines Traktors oder dergleichen, der vorzugsweise in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zwischen 5 bis 10 km/h bei Nenndrehzahl einer Antriebsmaschine liegt, auf ein Minimum zu reduzieren.In addition, the connection according to the invention of the transmission input shaft, the variator and the manual transmission device to the summation planetary gear device offers the possibility in a simple manner of reducing the rolling power component in the area of the summation planetary gear device, particularly in a main working range of a tractor or the like, which preferably has a vehicle speed range of between 5 and 10 km/h. h is at the rated speed of a drive machine to reduce to a minimum.
Bei entsprechender Auslegung des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist wiederum in einem engeren Geschwindigkeitsbereich des Hauptarbeitsbereiches, vorzugsweise bei Fahrzeuggeschwindigkeiten von 7 - 8 km/h und bei Nenndrehzahl der Antriebsmaschine, im Bereich der Summierplanetengetriebeeinrichtung ein Blockumlauf darstellbar, während dem alle Wellen der Summierplanetengetriebeeinrichtung mit gleicher Drehzahl umlaufen und in dem die Antriebsleistung über die Summierplanetengetriebeeinrichtung wälzverlustfrei, wie über ein vollständig geschlossenes Schaltelement, beispielsweise eine reib- oder formschlüssige Kupplung, übertragbar ist.With an appropriate design of the continuously variable power-split transmission is again in a narrower speed range of the main working range, preferably at vehicle speeds of 7 - 8 km / h and at the rated speed of the engine, in the range of Summation planetary gear device a block rotation can be represented, during which all shafts of the summation planetary gear device rotate at the same speed and in which the drive power can be transmitted via the summation planetary gear device without rolling losses, such as via a completely closed switching element, for example a friction or positive clutch.
Durch die erfindungsgemäße Ankopplung der Getriebeeingangswelle, des Variators und der Schaltgetriebeeinrichtung an die Summierplanetengetriebeeinrichtung werden alle drehenden Getriebebauteile über den gesamten Betriebsbereich auf einem niedrigen Drehzahlniveau betrieben, wodurch ebenfalls eine Wirkungsgradverbesserung des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe erzielt wird.Due to the inventive coupling of the transmission input shaft, the variator and the manual transmission device to the summing planetary gear device, all rotating transmission components are operated at a low speed level over the entire operating range, which also improves the efficiency of the continuously variable power-split transmission.
Des Weiteren weist das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe aufgrund der direkten Ankopplung des Variators an das Sonnenrad der Summierplanetengetriebeeinrichtung einen geringen Bauraumbedarf auf und ist daher auf konstruktiv einfache Art und Weise in einen tunnelartigen Getriebebauraum eines konventionellen Traktors integrierbar und somit besonders für den Einsatz in bestehende Fahrzeugtraktorkonzepte geeignet.Furthermore, due to the direct coupling of the variator to the sun gear of the summing planetary gear device, the continuously variable power-split transmission according to the invention requires little installation space and can therefore be integrated in a structurally simple manner into a tunnel-like transmission installation space of a conventional tractor and is therefore particularly suitable for use in existing vehicle tractor concepts.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes stehen die erste Welle des Variators und die zweite Welle der Stufenplanetengetriebeeinrichtung jeweils über eine vorzugsweise als Stirnradverzahnung ausgeführte Getriebeeinheit mit der Getriebeeingangswelle in Wirkverbindung, womit insbesondere eine Antriebsdrehzahl des Variators selbst bei Vorliegen eines begrenzten Drehzahlbandes einer mit der Getriebeeingangswelle gekoppelten Antriebsmaschine über einen großen Betriebsbereich eines mit dem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges in einem für einen hohen Wirkungsgrad des Variators erforderlichen Drehzahlbereich haltbar ist. Das bedeutet, dass sowohl die Drehzahl der Antriebsmaschine als auch die Antriebsdrehzahl des Variators über die zwischen der Getriebeeingangswelle und der Welle des Variators angeordnete Getriebeeinheit optimal aufeinander abstimmbar sind und sowohl die Antriebsmaschine als auch der Variator in einem optimalen Arbeitsbereich betreibbar sind.In an advantageous development of the continuously variable power-split transmission according to the invention, the first shaft of the variator and the second shaft of the stepped planetary gear device are each operatively connected to the transmission input shaft via a transmission unit, preferably designed as spur gear teeth, which means that, in particular, a drive speed of the variator, even when there is a limited speed range, is one with the transmission input shaft coupled prime mover can be maintained over a large operating range of a vehicle drive train designed with the continuously variable power-split transmission in a speed range required for high efficiency of the variator. This means that both the speed of the prime mover and the drive speed of the variator can be optimally matched to one another via the transmission unit arranged between the transmission input shaft and the shaft of the variator, and both the prime mover and the variator can be operated in an optimal working range.
Bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist die Summierplanetengetriebeeinrichtung als Einfachplanetengetriebe ausgebildet.In a structurally simple and cost-effective embodiment of the stepless power-split transmission according to the invention, the summing planetary gear device is designed as a simple planetary gear.
Das stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe ist bauraumgünstig ausführbar und zusätzlich durch eine hohe Leistungsdichte gekennzeichnet, wenn der Variator als Hydrostateinrichtung in Schrägachsenbauweise mit einer hydraulischen Verstelleinheit und einer hydraulischen Konstanteinheit in einer sogenannten Back-to-Back Bauweise ausgebildet ist.The stepless power-split transmission can be designed in a space-saving manner and is also characterized by a high power density if the variator is designed as a hydrostatic device in a bent-axis design with a hydraulic adjustment unit and a hydraulic constant unit in a so-called back-to-back design.
Sind die Übersetzungen im Bereich der Getriebeeinheiten und eine Standübersetzung der Summierplanetengetriebeeinrichtung derart aufeinander abgestimmt, dass eine Drehzahl der dritten Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung über eine Verstellung des Variators zwischen Null und einem Maximum stufenlos veränderbar ist, ist ein Fahrzeugstillstand eines mit dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeuges selbst bei eingeschränkter Funktionalität des Leistungsverzweigungsgetriebes sicher darstellbar. Zusätzlich ist das Fahrzeug bei einer Ausführung des Leistungsverzweigungsgetriebes mit mehreren Übersetzungsbereichen, innerhalb welchen eine Übersetzung des Leistungsverzweigungsgetriebes stufenlos über den Variator veränderbar ist, aus dem Fahrzeugstillstand heraus ohne Wechsel des aktuell eingelegten Übersetzungsbereiches anfahrbar.If the transmission ratios in the area of the transmission units and a stationary transmission ratio of the summation planetary gear device are matched to one another in such a way that a rotational speed of the third shaft of the summation planetary gear device can be continuously changed by adjusting the variator between zero and a maximum, a vehicle standstill of a vehicle equipped with the continuously variable power-split transmission according to the invention is itself with limited functionality of the power-split transmission. In addition, in an embodiment of the power-split transmission with several transmission ranges, within which a transmission ratio of the power-split transmission can be continuously changed via the variator, the vehicle can be started from the vehicle standstill without changing the transmission range currently engaged.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemä-ßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes sind im Bereich der Schaltgetriebeeinrichtung wenigstens zwei Übersetzungsbereiche darstellbar, wobei über einen ersten Übersetzungsbereich ein unterer Geschwindigkeitsbereich für Zugarbeiten und über einen zweiten Übersetzungsbereich ein oberer Geschwindigkeitsbereich für einen Transportbetrieb eines mit dem Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeuges vorgesehen ist. Damit ist eine Antriebsmaschine eines Fahrzeuges anforderungsgemäß jeweils in einem optimalen Betriebsbereich mit angepasstem Zugkraftangebot bei gleichzeitig geringem Antriebsenergieverbrauch betreibbar.In a further advantageous embodiment of the continuously variable power-split transmission according to the invention, at least two transmission ratio ranges can be represented in the area of the manual transmission device, with a lower speed range for traction work being provided over a first transmission range and an upper speed range for transport operation of a vehicle equipped with the power-split transmission being provided over a second transmission range . A drive machine of a vehicle can thus be operated in accordance with requirements in an optimum operating range with an adapted range of tractive power and, at the same time, low drive energy consumption.
Eine kostengünstige und konstruktiv einfach ausgebildete Ausführungsform des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Übersetzungsbereiche durch Koppeln eines Losrades mit einer Welle der Schaltgetriebeeinrichtung über ein Schaltelement zuschaltbar ist, welche jeweils mit einem Festrad einer weiteren mit der Getriebeausgangswelle in Wirkverbindung stehenden Welle der Schaltgetriebeeinrichtung kämmen, wobei die Welle mit den Festrädern auch die Getriebeausgangswelle selbst sein kann.A cost-effective and structurally simple embodiment of the continuously variable power-split transmission is characterized in that each of the transmission ratio ranges can be switched on by coupling a loose wheel to a shaft of the manual transmission device via a switching element, which each mesh with a fixed wheel of another shaft of the manual transmission device that is operatively connected to the transmission output shaft , whereby the shaft with the fixed gears can also be the transmission output shaft itself.
Sind die Getriebeeingangswelle und eine Getriebeausgangswelle koaxial zueinander angeordnet, ist das stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe insbesondere in radialer Richtung durch einen geringen Bauraumbedarf gekennzeichnet und ohne aufwändige konstruktive Maßnahmen in bestehende Fahrzeugkonzepte bzw. Fahrzeugtraktorkonzepte integrierbar.Are the transmission input shaft and a transmission output shaft coaxial with each other assigns, the continuously variable power-split transmission is characterized by a small space requirement, especially in the radial direction, and can be integrated into existing vehicle concepts or vehicle tractor concepts without complex design measures.
Ist ein Losrad über das zweite reibschlüssige Schaltelement mit der Welle der Schaltgetriebeeinrichtung drehfest verbindbar, das über ein Zwischenrad mit einem Festrad einer mit der Getriebeausgangswelle der Schaltgetriebeeinrichtung wirkverbundenen Welle in Eingriff steht, ist ein mit dem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführtes Fahrzeug mit entsprechend hohem Zugkraftangebot mit geringem konstruktivem Aufwand auch in Rückwärtsfahrtrichtung betreibbar.If a loose wheel can be connected in a torque-proof manner to the shaft of the manual transmission device via the second frictional shifting element, which idler wheel is in mesh with a fixed wheel of a shaft that is operatively connected to the transmission output shaft of the manual transmission device via an intermediate wheel, then a vehicle designed with the continuously variable power-split transmission with a correspondingly high tractive power supply is low in design Effort can also be operated in reverse direction.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.Both the features specified in the patent claims and the features specified in the following exemplary embodiments of the continuously variable power-split transmission according to the invention are each suitable, alone or in any combination with one another, to develop the subject according to the invention. The respective combinations of features do not represent any limitation with regard to the further development of the subject matter according to the invention, but essentially only have an exemplary character.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.Further advantages and advantageous embodiments of the continuously variable power-split transmission according to the invention result from the patent claims and the exemplary embodiments described in principle below with reference to the drawing, the same reference numerals being used in the description of the various exemplary embodiments for the sake of clarity for structurally and functionally identical components.
Es zeigt:
-
1 eine stark schematisierte Darstellung eines mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ausgebildeten Fahrzeugantriebsstranges; -
2 eine Teildarstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes, die eine Schaltgetriebeeinrichtung umfasst; und -
3 eine2 entsprechende Darstellung eines dritten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes.
-
1 a highly schematic representation of a trained with a first embodiment of the continuously variable power-split transmission according to the invention vehicle drive train; -
2 a partial representation of a second embodiment of the continuously variable power-split transmission according to the invention, which includes a manual transmission device; and -
3 one2 corresponding representation of a third embodiment of the continuously variable power-split transmission according to the invention.
Eine Motorausgangswelle 5 der Antriebsmaschine 4 treibt im Zugbetrieb eine Getriebeeingangswelle 6 an, die über eine vorliegend als Stirnradverzahnung ausgeführte Getriebeeinheit 7 mit einer ersten Welle 8 des Variators 3 in Wirkverbindung steht. Zusätzlich steht die Getriebeeingangswelle 6 über eine ebenfalls als Stirnradverzahnung ausgeführte zweite Getriebeeinheit 9 mit einer Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 in Wirkverbindung, die als Einfachplanetengetriebe ausgebildet ist.An
Eine zweite Welle 11 des Variators 3 ist drehfest mit einer ersten Welle 12 der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 verbunden, die vorliegend das Sonnenrad der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 ist. Die Getriebeeingangswelle 6 ist über die zweite Getriebeeinheit 9 mit einer zweiten Welle 13 der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 wirkverbunden, die den Planetenträger darstellt, auf dem Planetenräder 14 drehbar angeordnet sind. Die Planetenräder 14 kämmen vorliegend sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit einer als Hohlrad ausgeführten dritten Welle 15 der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10, die mit einer Welle 16 einer zwischen der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 und einem Abtrieb 17 des Fahrzeugantriebsstranges 1 angeordneten Schaltgetriebeeinrichtung 18 verbunden ist.A
Auf der Welle 16 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 ist ein Losrad 19 drehbar angeordnet, das über ein erstes reibschlüssiges Schaltelement 22 drehfest mit der Welle 16 verbindbar ist. Das Losrad 19 kämmt mit einem Festrad 25 einer Getriebeausgangswelle 27 der Schaltgetriebeeinrichtung 18, die vorliegend koaxial zur Getriebeeingangswelle 6 angeordnet ist. Damit stellt der Fahrzeugantriebsstrang 1 einen so genannten In-Line-Antriebsstrang dar, bei dem eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle eines Getriebes auf derselben Achse liegen und in einem Getriebegehäuse in einem gemeinsamen Achsstich lagerbar sind.A
Wiederum auf einer koaxial zur Welle 16 und neben der Welle 16 vorgesehenen weiteren Welle 31 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 sind zwei weitere Losräder 20 und 21 drehbar angeordnet, die über ein formschlüssiges Schaltelement 24, das vorliegend als Synchronisierung ausgeführt ist und in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles auch als reines Klauenschaltelement ausgeführt sein kann, drehfest mit der weiteren Welle 31 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 koppelbar sind. Die weitere Welle 31 ist über ein zweites reibschlüssiges Schaltelement 23 drehfest mit der Welle 16 der Schaltgetriebeeinrichtung verbindbar, wobei die reibschlüssigen Schaltelemente 22 und 23 vorliegend einen gemeinsamen Außenlamellenträger 32 aufweisen.Again on a
Der Variator 3 ist als Hydrostateinheit in Schrägscheibenbauweise mit einer als Pumpe ausgeführten hydraulischen Verstelleinheit 28A und einer als Motor ausgeführten hydraulischen Konstanteinheit 28B in einer so genannten Back-to-Back-Bauweise ausgebildet, die raumsparend und funktionsgünstig zusammenwirken. In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine andere geeignete konstruktive Ausführung eines Variators, beispielsweise einen mechanischen Variator, wie einen Umschlingungsvariator, oder einen Elektromotor oder dergleichen, vorzusehen, um im Bereich des Variators 3 eine Übersetzung des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 2 innerhalb eines jeweils gemeinsam mit der Schaltgetriebeeinrichtung 18 darstellbaren Übersetzungsbereiches zwischen einem Maximum und einem Minimum stufenlos zu verändern.The
Bei geschlossenem reibschlüssigem Schaltelement 22 und gleichzeitig geöffnetem reibschlüssigem Schaltelement 23 ist im Leistungsverzweigungsgetriebe 2 ein erster Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt eingelegt, während bei geöffnetem reibschlüssigem Schaltelement 22 und gleichzeitig geschlossenem zweitem reibschlüssigen Schaltelement 23 und in Abhängigkeit einer Schaltstellung des formschlüssigen Schaltelementes 24 entweder ein zweiter Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt oder ein Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt zugeschaltet ist. Dabei ist der zweite Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt im Leistungsverzweigungsgetriebe 2 eingelegt, wenn das Losrad 20, das mit einem Festrad 26 der Getriebeausgangswelle 27 kämmt, über das formschlüssige Schaltelement 24 mit der Welle 31 drehfest verbunden ist. Der Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt wird durch drehfestes Koppeln des Losrades 21 über das formschlüssige Schaltelement 24 mit der weiteren Welle 31 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 dargestellt, da das Losrad 21 über ein damit kämmendes Zwischenrad 29 und ein wiederum damit kämmendes Festrad 30 der Getriebeausgangswelle 27 mit dem Abtrieb 17 in Wirkverbindung steht.When the frictional shifting
Eine Drehzahl im Bereich des Abtriebs 17 ist in jedem der Übersetzungsbereiche durch entsprechende Veränderung der Übersetzung des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 im Bereich des Variators 3 zwischen Null und einem maximalen Drehzahlwert verstellbar, wobei hierfür der gesamte Übersetzungsbereich des Variators 3 verwendet wird, um die Hydrostateinheit mit kleinem Fördervolumen und somit geringen Grundverlusten ausführen zu können. Zusätzlich ist die Abtriebsdrehzahl des Variators 3 zwischen einer positiven und auch einer negativen Maximaldrehzahl einstellbar.A speed in the area of the output 17 can be adjusted between zero and a maximum speed value in each of the gear ratio ranges by correspondingly changing the gear ratio of the power-
Um die Drehzahl des Abtriebs 17 in allen Übersetzungsbereichen für Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt zwischen Null und dem Maximalwert verändern zu können, sind die Übersetzungen der Getriebeeinheiten 7 und 9 sowie die Standübersetzung der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 entsprechend aufeinander abgestimmt, wobei ein mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführtes Fahrzeug bzw. ein Traktor in jedem eingelegten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt und für Rückwärtsfahrt durch geeignete Ansteuerung des Variators 3 aus dem Fahrzeugstillstand anfahrbar ist oder bei geschlossenem Fahrzeugantriebsstrang 1 auch in den Fahrzeugstillstand überführbar ist.In order to be able to change the rotational speed of the output 17 in all transmission ratio ranges for forward travel and reverse travel between zero and the maximum value, the transmission ratios of the
Der erste Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt ist vorliegend für Zugarbeiten in einem unteren Geschwindigkeitsbereich eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Fahrzeuges zwischen 0 und ca. 20 km/h ausgelegt, während bei eingelegtem zweiten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt ein Transportbetrieb mit Fahrzeuggeschwindigkeiten von ca. 20 - 50 km/h darstellbar ist. Bei entsprechender Auslegung des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 sind auch höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten realisierbar.The first gear ratio range for forward travel is presently designed for traction work in a lower speed range of a vehicle running with the vehicle drive train 1 between 0 and approx. 20 km/h, while when the second gear ratio range for forward travel is engaged, transport operation at vehicle speeds of approx. 20 - 50 km/h is possible. h is representable. With a corresponding design of the power-
Dadurch, dass die Schaltelemente 22 und 23 als reibschlüssige Schaltelemente ausgeführt sind und bei geöffnetem reibschlüssigem Schaltelement 23 über das formschlüssige Schaltelement 24 das Losrad 20 oder das Losrad 21 in lastfreiem Betriebszustand wechselweise drehfest mit der weiteren Welle 31 der Schaltgetriebeeinrichtung 18 verbindbar ist, sind Wechsel zwischen den Übersetzungsbereichen für Vorwärtsfahrt und ein Wechsel vom ersten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt und dem Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt zugkraftunterbrechungsfrei durchführbar. Des Weiteren ist ein reibschlüssiges Abbremsen und Beschleunigen eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Fahrzeuges mit einer Fahrtrichtungsumkehr des Fahrzeuges durch den Fahrzeugstillstand hindurch ohne störende Umschaltvorgänge im Fahrzeugstillstand zwischen einem Vorwärtsfahrtbetrieb und einem Rückwärtsfahrtbetrieb bzw. zwischen einem Rückwärtsfahrtbetrieb und einem Vorwärtsfahrtbetrieb darstellbar.Due to the fact that the shifting
Des Weiteren ist ein Wirkungsgradmaximum des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 speziell für eine Anwendung des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 in einem Traktor bei eingelegter erster Übersetzungsstufe für Vorwärtsfahrt bei Nenndrehzahl der Antriebsmaschine 4 auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von etwa 10 km/h optimal einstellbar. Bei eingelegter zweiter Übersetzungsstufe für Vorwärtsfahrt besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, das Wirkungsgradmaximum je nach realisierter maximaler Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Geschwindigkeitsbereich zwischen 30 und 40 km/h vorzusehen.Furthermore, a maximum efficiency of the power-
Dabei ist der Wälzleistungsanteil im Bereich des Summierplanetengetriebes in einem Hauptarbeitsbereich eines Traktors bei Fahrzeuggeschwindigkeiten zwischen 5 und 10 km/h wiederum bei einer Nenndrehzahl der Antriebsmaschine 4, die beispielsweise bei 2200 U/min liegt, auf ein Minimum reduzierbar, womit das Leistungsverzweigungsgetriebe 2 im Hauptarbeitsbereich mit hohem Wirkungsgrad betreibbar ist. Zusätzlich ist das Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 in einem engeren Hauptarbeitsbereich eines Traktors, der bei etwa 7 - 8 km/h bei Nenndrehzahl der Antriebsmaschine 4 liegt, in einem Blockumlauf betreibbar, in dem alle Wellen 12, 13 und 15 der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 dieselbe Drehzahl aufweisen. In einem derartigen Betriebszustand des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 bzw. der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 wird die Antriebsleistung zwischen der Antriebsmaschine 4 und dem Abtrieb 17 im Bereich der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 wälzverlustfrei wie über eine vollständig geschlossene Kupplung übertragen.The rolling power component in the area of the summation planetary gear in a main working range of a tractor at vehicle speeds between 5 and 10 km/h can be reduced to a minimum at a nominal speed of the
In den weiteren Betriebsbereichen des Fahrzeugantriebsstranges 1 weisen alle drehenden Getriebebauteile des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 ein niedriges Drehzahlniveau auf, womit das Leistungsverzweigungsgetriebe 2 grundsätzlich mit geringer Verlustleistung und hohem Wirkungsgrad betrieben wird.In the other operating ranges of the vehicle drive train 1, all rotating transmission components of the power-
Aufgrund der direkten Ankopplung des Variators 3 bzw. der zweiten Welle 11 des Variators 3 an das Sonnenrad der Summierplanetengetriebeeinrichtung 10 ist das Leistungsverzweigungsgetriebe 2 durch einen geringen radialen Bauraumbedarf gekennzeichnet und auf einfache Art und Weise in einen tunnelartigen Getriebebauraum eines konventionellen Traktors integrierbar und damit besonders für den Einsatz in bestehende Traktorfahrzeugkonzepte geeignet.Due to the direct coupling of the
Bei dem Leistungsverzweigungsgetriebe 2 gemäß
Ist im Leistungsverzweigungsgetriebe 2 beispielsweise der erste Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt bei geschlossenem reibschlüssigem Schaltelement 22 und gleichzeitig geöffnetem zweiten reibschlüssigem Schaltelement 23 eingelegt und liegt eine entsprechende Anforderung zum Einlegen des zweiten Übersetzungsbereiches für Vorwärtsfahrt vor, wird das Losrad 20 über das formschlüssige Schaltelement 24 mit der weiteren Welle 31 drehfest verbunden. Hierfür ist das formschlüssige Schaltelement 24 von einer über eine Steuereinrichtung 33C betriebszustandsabhängig und auch in Abhängigkeit einer Fahrerwunschvorgabe automatisiert betätigbaren Aktoreinrichtung 33 zwischen mehreren Schaltstellungen verstellbar ausgeführt. Die Aktoreinrichtung 33 umfasst vorliegend einen Elektromotor 33A, dessen rotatorischer Antrieb im Bereich einer Antriebswandlereinrichtung 33B in eine translatorische Antriebsbewegung einer Schaltgabel 34 umgewandelt wird, die in eine Schaltmuffe 35 des formschlüssigen Schaltelementes 24 eingreift.If, for example, the first transmission range for forward travel is engaged in the power-
Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass das formschlüssige Schaltelement 24 in Abhängigkeit einer Fahrerwunschvorgabe, die über einen Schaltwählhebel auf mechanischem Weg manuell erfolgen kann, betätigt wird.As an alternative to this, there is also the possibility that the positive-locking
Anschließend besteht beispielsweise die Möglichkeit, zunächst das erste reibschlüssige Schaltelement 22 in einen Schlupfbetrieb zu überführen, in dem zunächst das im Fahrzeugantriebsstrang 1 geführte Drehmoment über das erste reibschlüssige Schaltelement 22 weitergeleitet wird. Wiederum anschließend wird die Übertragungsfähigkeit des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 angehoben, bis über dieses das Drehmoment führbar ist.There is then, for example, the possibility of initially converting the first frictional shifting
Nach der Drehmomentübernahme durch das reibschlüssige Schaltelement 23 wird das erste reibschlüssige Schaltelement 22 vollständig geöffnet und die Differenzdrehzahl im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 durch entsprechende Übersetzungsänderung im Bereich des Variators 3 innerhalb kurzer Betriebszeiten bei gleichzeitig geringer Belastung des Schaltelementes 22 ausgeglichen, wobei das zweite reibschlüssige Schaltelement 22 beispielsweise erst im vollständig schlupffreien Betrieb vollständig geschlossen wird.After the torque has been taken over by the frictional shifting
Liegt eine entsprechende Anforderung für einen Bereichswechsel ausgehend vom ersten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt in den Übersetzungsbereich für Rückwärtsfahrt vor, wird das Losrad 21 über das formschlüssige Schaltelement 24 durch entsprechende aktorseitige Betätigung drehfest mit der weiteren Welle 31 verbunden und anschließend die vorbeschriebene Lastübernahme ausgehend vom zunächst noch geschlossenen ersten reibschlüssigen Schaltelement 22 in Richtung des noch geöffneten zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 vorzugsweise in der vorbeschriebenen Art und Weise wie beim Übersetzungswechsel vom ersten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt in Richtung des zweiten Übersetzungsbereiches für Vorwärtsfahrt durchgeführt, wobei das Fahrzeug bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit in Vorwärtsfahrtrichtung zunächst gegen Null abgebremst und anschließend in Rückwärtsfahrtrichtung beschleunigt wird.If there is a corresponding request for a range change starting from the first transmission range for forward travel into the transmission range for reverse travel, the
Um bei eingelegtem ersten Übersetzungsbereich für Vorwärtsfahrt im Bereich der Schaltgetriebeeinrichtung 18 bzw. im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 Schleppverlustleistungen zu vermeiden, ist das formschlüssige Schaltelement 24 über die Aktoreinrichtung 33 in eine Zwischenschaltstellung führbar, in der weder das Losrad 20 noch das Losrad 21 drehfest mit der weiteren Welle 31 verbunden ist. In der Zwischenschaltstellung des formschlüssigen Schaltelementes 24 werden im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes 23 hohe, gegenläufige Differenzdrehzahlen und damit einhergehende Schleppverlustleistungen sowie Lamellentaumeln auf einfache Art und Weise vermieden.In order to avoid drag losses when the first transmission range for forward travel is engaged in the area of
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Fahrzeugantriebsstrangvehicle powertrain
- 22
- stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebestepless power split transmission
- 33
- Variatorvariator
- 44
- Antriebsmaschineprime mover
- 55
- Motorausgangswelleengine output shaft
- 66
- Getriebeeingangswelletransmission input shaft
- 77
- Getriebeeinheitgear unit
- 88th
- erste Welle des Variatorsfirst shaft of the variator
- 99
- zweite Getriebeeinheitsecond gear unit
- 1010
- Summierplanetengetriebeeinrichtungsummation planetary gear device
- 1111
- zweite Welle des Variatorssecond shaft of the variator
- 1212
- WelleWave
- 1313
- zweite Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung, Planetenträgersecond shaft of summing planetary gear device, planetary carrier
- 1414
- Planetenräder der SummierplanetengetriebeeinrichtungPlanet gears of the summing planetary gear device
- 1515
- dritte Welle der Summierplanetengetriebeeinrichtung, Hohlradthird shaft of the summing planetary gear device, ring gear
- 1616
- WelleWave
- 1717
- Abtriebdownforce
- 1818
- Schaltgetriebeeinrichtungmanual transmission device
- 19 bis 2119 to 21
- Losradloose wheel
- 22 bis 2422 to 24
- Schaltelementswitching element
- 25, 2625, 26
- Festradfixed wheel
- 2727
- Getriebeausgangswelletransmission output shaft
- 28A28A
- hydraulische Verstelleinheithydraulic adjustment unit
- 28B28B
- hydraulische Konstanteinheithydraulic constant unit
- 2929
- Zwischenradintermediate wheel
- 3030
- Festradfixed wheel
- 3131
- weitere Welle der Schaltgetriebeeinrichtunganother shaft of the manual transmission device
- 3232
- gemeinsamer Außenlamellenträger der reibschlüssigen Schaltelementecommon outer disk carrier of the friction-locking shifting elements
- 3333
- Aktoreinrichtungactuator device
- 33A33A
- Elektromotorelectric motor
- 33B33B
- Antriebswandlereinrichtungdrive converter device
- 33C33C
- Steuereinrichtungcontrol device
- 3434
- Schaltgabelshift fork
- 3535
- Schaltmuffeshift sleeve
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