DE102011082672A1 - Transmission device for vehicle, has variator that is connected with transmission input shaft through gear box unit, and power path that is supported between wave shaft of variator and planetary gear unit by rotational torque - Google Patents

Transmission device for vehicle, has variator that is connected with transmission input shaft through gear box unit, and power path that is supported between wave shaft of variator and planetary gear unit by rotational torque Download PDF

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Abstract

The device (1) has a variator (2) that is provided for varying translation and primary power distribution. A planetary gear unit (3) is coupled with a wave shaft (29) of variator and gearbox. The translation is varied within translation region over the variator. The variator is connected with transmission input shaft through gear box unit (6). A power path is supported between wave shaft of variator and planetary gear unit by rotational torque.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit wenigstens einem Variator zum stufenlosen Variieren einer Übersetzung und mit primärer Leistungsverzweigung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The invention relates to a transmission device with at least one variator for continuously varying a ratio and with primary power split according to the preamble of claim 1 more defined type.

1 zeigt einen Fahrzeugantriebsstrang 1A mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Getriebevorrichtung 1, die einen Variator 2 zum stufenlosen Variieren einer Übersetzung der Getriebevorrichtung 1 aufweist. Eine Planetengetriebeeinrichtung 3 der Getriebevorrichtung 1 ist mit einer Getriebeeingangswelle 4, einer Welle 29 des Variators 2 sowie einem Schaltgetriebe 5 gekoppelt, in dessen Bereich in Verbindung mit dem Variator 2 jeweils vier Übersetzungsbereiche für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt darstellbar sind. Die Übersetzung der Getriebevorrichtung 1 ist innerhalb der vier Übersetzungsbereiche über den Variator 2 jeweils stufenlos veränderbar, wobei der Variator 2 im Bereich einer zweiten Welle 21 hierfür über eine Getriebeeinrichtung 6 auch mit der Getriebeeingangswelle 4 verbunden ist. 1 shows a vehicle drive train 1A with a transmission device known from the prior art 1 that have a variator 2 for continuously varying a transmission ratio of the transmission device 1 having. A planetary gear device 3 the transmission device 1 is with a transmission input shaft 4 , a wave 29 of the variator 2 as well as a manual transmission 5 coupled, in the area in conjunction with the variator 2 four translation ranges for forward and reverse travel can be displayed. The translation of the transmission device 1 is within the four gear ranges via the variator 2 each continuously variable, wherein the variator 2 in the range of a second wave 21 for this via a transmission device 6 also with the transmission input shaft 4 connected is.

Der Variator 2 umfasst eine als Verstellpumpe mit zwei Förderrichtungen ausgeführte Hydraulikeinheit 7A und eine weitere als Konstantmotor ausgeführte Hydraulikeinheit 7B, wobei der Konstantmotor in zwei verschiedenen Drehrichtungen betreibbar ist. The variator 2 comprises a designed as a variable displacement pump with two flow directions hydraulic unit 7A and another hydraulic unit designed as a constant-speed motor 7B , wherein the constant motor is operable in two different directions of rotation.

Das Schaltgetriebe 5 umfasst neben der Planetengetriebeeinrichtung 3 drei weitere Planetengetriebeeinrichtungen 8 bis 10, deren Wellen zur Darstellung der vier Übersetzungsbereiche über fünf reibschlüssige Schaltelemente 11 bis 15 in der später näher beschriebenen Art und Weise miteinander koppelbar sind und die alle koaxial auf der Getriebeeingangswelle 4 angeordnet sind. The manual transmission 5 includes in addition to the planetary gear device 3 three other planetary gear devices 8th to 10 whose shafts to represent the four transmission ranges over five frictional switching elements 11 to 15 in the manner described in more detail later can be coupled together and all coaxial on the transmission input shaft 4 are arranged.

Getriebeausgangsseitig des Schaltgetriebes 5 sind zwei weitere reibschlüssige Schaltelemente 17 und 18 vorgesehen, wobei bei geschlossenem reibschlüssigem Schaltelement 17 jeweils ein Vorwärtsfahrbetrieb darstellbar ist, während bei geschlossenem reibschlüssigem Schaltelement 18 ein mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1A und der Getriebevorrichtung 1 ausgeführtes Fahrzeug in Rückwärtsfahrtrichtung betreibbar ist. Transmission output side of the gearbox 5 are two other frictional switching elements 17 and 18 provided, with closed frictional switching element 17 in each case a forward driving operation can be displayed, while with closed frictional switching element 18 one with the vehicle powertrain 1A and the transmission device 1 executed vehicle is operable in the reverse direction.

Die Getriebeeinrichtung 6 umfasst vorliegend ein drehfest mit der Getriebeeingangswelle 4 verbundenes erstes Zahnrad 19, das mit einem Zwischenrad 20 kämmt. Das Zwischenrad 20 steht wiederum mit einem drehfest mit der Welle 21 des Variators 2 verbundenen weiteren Zahnrad 22 in Wirkverbindung. Zusätzlich steht die Getriebeeingangswelle 4 über ein Winkelgetriebe 23 mit einer Hydraulikpumpeneinheit 24 in Wirkverbindung, über welche eine Lenkeinrichtung sowie hydraulische Verbraucher eines Fahrzeuges mit Hydraulikfluid versorgbar sind. The transmission device 6 In this case, a rotationally fixed manner with the transmission input shaft 4 connected first gear 19 that with an idler 20 combs. The intermediate wheel 20 again stands with a rotation with the shaft 21 of the variator 2 connected another gear 22 in active connection. In addition, there is the transmission input shaft 4 via an angle gear 23 with a hydraulic pump unit 24 in operative connection, via which a steering device and hydraulic consumers of a vehicle can be supplied with hydraulic fluid.

Im Bereich eines weiteren reibschlüssigen Schaltelementes 25 ist die mit einer Antriebsmaschine 26 des Fahrzeugantriebsstranges 1A verbundene Getriebeeingangswelle 4 mit einer Antriebswelle 27 koppelbar, über welche Nebenabtriebe eines vorzugsweise als Traktor oder dergleichen ausgeführten Fahrzeuges antreibbar sind. In the field of another frictional switching element 25 is the one with a prime mover 26 of the vehicle drive train 1A connected transmission input shaft 4 with a drive shaft 27 coupled, via which power take-offs of a preferably designed as a tractor or the like vehicle can be driven.

Die erste Planetengetriebeeinrichtung 3 ist vorliegend im Bereich eines Sonnenrades 28 über ein mit einem drehfest mit der Welle 29 des Variators 2 verbundenen Zahnrad 30 kämmendes weiteres Zahnrad 31 mit dem Variator 2 wirkverbunden, während ein Planetenträger 32 der ersten Planetengetriebeeinrichtung 3 mit einem Hohlrad 33 der zweiten Planetengetriebeeinrichtung 8 und einem Planetenträger 34 der dritten Planetengetriebeeinrichtung 9 drehfest verbunden ist. Ein Hohlrad 35 der ersten Planetengetriebeeinrichtung 3 ist mit einem Planetenträger 36 der zweiten Planetengetriebeeinrichtung 8 gekoppelt. Ein Sonnenrad 37 der zweiten Planetengetriebeeinrichtung 8 ist drehfest mit einem Sonnenrad 38 der dritten Planetengetriebeeinrichtung 9 verbunden. The first planetary gear device 3 is present in the range of a sun gear 28 about one with a rotation with the shaft 29 of the variator 2 connected gear 30 combing another gear 31 with the variator 2 operatively connected while a planet carrier 32 the first planetary gear device 3 with a ring gear 33 the second planetary gear device 8th and a planet carrier 34 the third planetary gear device 9 rotatably connected. A ring gear 35 the first planetary gear device 3 is with a planet carrier 36 the second planetary gear device 8th coupled. A sun wheel 37 the second planetary gear device 8th is rotatable with a sun gear 38 the third planetary gear device 9 connected.

Ein Hohlrad 39 der dritten Planetengetriebeeinrichtung 9 ist über das erste reibschlüssige Schaltelement 11 mit einem Sonnenrad 40 der vierten Planetengetriebeeinrichtung 10 koppelbar, während die Sonnenräder 37 und 38 der Planetengetriebeeinrichtungen 8 und 9 über das zweite reibschlüssige Schaltelement 12 mit dem Sonnenrad 40 der vierten Planetengetriebeeinrichtung 10 in Wirkverbindung bringbar sind. Der Planetenträger 32 der ersten Planetengetriebeeinrichtung 3, das Hohlrad 33 der zweiten Planetengetriebeeinrichtung 8 und der Planetenträger 34 der dritten Planetengetriebeeinrichtung 9 sind über das dritte reibschlüssige Schaltelement 13 mit einem Planetenträger 41 der vierten Planetengetriebeeinrichtung 10 in Wirkverbindung bringbar, der mit einem gemeinsamen Außenlamellenträger 42 der reibschlüssigen Schaltelemente 17 und 18 drehfest verbunden ist. Eine als Hohlrad ausgeführte Welle 16 der vierten Planetengetriebeeinrichtung 10 ist über das als Bremse ausgeführte reibschlüssige Schaltelement 15 drehfest darstellbar. A ring gear 39 the third planetary gear device 9 is about the first frictional switching element 11 with a sun wheel 40 the fourth planetary gear device 10 coupled while the sun gears 37 and 38 the planetary gear devices 8th and 9 over the second frictional switching element 12 with the sun wheel 40 the fourth planetary gear device 10 can be brought into operative connection. The planet carrier 32 the first planetary gear device 3 , the ring gear 33 the second planetary gear device 8th and the planet carrier 34 the third planetary gear device 9 are about the third frictional switching element 13 with a planet carrier 41 the fourth planetary gear device 10 can be brought into operative connection with a common outer disk carrier 42 the frictional switching elements 17 and 18 rotatably connected. A designed as a ring gear shaft 16 the fourth planetary gear device 10 is about the executed as a brake frictional switching element 15 rotatable displayed.

Ein Innenlamellenträger 43 des reibschlüssigen Schaltelementes 17 ist drehfest mit einem Zahnrad 44 verbunden, das mit einem drehfest mit einer Getriebeausgangswelle 46 der Getriebevorrichtung 1 verbundenen Stirnrad 45 kämmt. Zusätzlich ist ein Innenlamellenträger 47 des reibschlüssigen Schaltelementes 18 mit einem Stirnrad 48 gekoppelt, das über ein damit kämmendes Zwischenrad 49 mit einem ebenfalls drehfest mit der Getriebeausgangswelle 46 verbundenen weiteren Stirnrad 50 in Eingriff steht. An inner disc carrier 43 the frictional switching element 17 is rotatable with a gear 44 connected to a non-rotatably with a transmission output shaft 46 the transmission device 1 connected spur gear 45 combs. In addition, an inner disk carrier 47 the frictional switching element 18 with a spur gear 48 coupled, via an intermeshing intermediate wheel 49 with a likewise rotatably with the Transmission output shaft 46 connected further spur gear 50 engaged.

Die Getriebeausgangswelle 46 ist über ein Winkelgetriebe 51 mit einer Achsdifferentialgetriebeeinrichtung 52 einer als Fahrzeughinterachse ausgeführten antreibbaren Fahrzeugachse 53 wirkverbunden und über ein Stirnradgetriebe 54 über ein weiteres reibschlüssiges Schaltelement 55 mit einer zweiten antreibbaren Fahrzeugachse 56 koppelbar. The transmission output shaft 46 is via an angle gear 51 with an axle differential gear device 52 a drivable vehicle axle designed as a vehicle rear axle 53 operatively connected and via a spur gear 54 via another frictional switching element 55 with a second drivable vehicle axle 56 coupled.

Zur Darstellung des ersten Übersetzungsbereiches für Vorwärtsfahrt oder für Rückwärtsfahrt sind die reibschlüssigen Schaltelemente 11 und 15 in geschlossenen Betriebszustand zu überführen, während die weiteren reibschlüssigen Schaltelemente 12, 13 und 14 zu öffnen sind. Liegt eine entsprechende Anforderung zum Wechsel in den zweiten Übersetzungsbereich ausgehend vom ersten Übersetzungsbereich vor, ist das erste reibschlüssige Schaltelement 11 zu öffnen und das zweite reibschlüssige Schaltelement 12 zu schließen, während das reibschlüssige Schaltelement 15 in geschlossenem Zustand und die Schaltelemente 13 und 14 in geöffnetem Zustand gehalten werden. To represent the first transmission range for forward drive or for reverse drive are the frictional switching elements 11 and 15 in closed operating condition, while the other frictional switching elements 12 . 13 and 14 to open. If there is a corresponding requirement to change to the second transmission range starting from the first transmission range, the first frictional-type shifting element is 11 to open and the second frictional switching element 12 close while the frictional switching element 15 in the closed state and the switching elements 13 and 14 be kept in the open state.

Soll ausgehend vom zweiten Übersetzungsbereich in den dritten Übersetzungsbereich gewechselt werden, ist das reibschlüssige Schaltelement 15 zu öffnen und das reibschlüssige Schaltelement 13 zu schließen, während bei einem Wechsel von dem dritten Übersetzungsbereich in den vierten Übersetzungsbereich das reibschlüssige Schaltelement 13 zu öffnen und das weitere reibschlüssige Schaltelement 14 bei gleichzeitig geschlossenem reibschlüssigen Schaltelement 12 in seinen geschlossenen Betriebszustand zu überführen ist. Should be changed starting from the second gear range in the third gear range, the frictional switching element 15 to open and the frictional switching element 13 close during a change from the third gear range in the fourth gear range, the frictional switching element 13 to open and the further frictional switching element 14 at the same time closed frictional switching element 12 is to be converted into its closed operating state.

Bei eingelegtem ersten Übersetzungsbereich ist ein mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1A gemäß 1 ausgeführtes Fahrzeug in einem Geschwindigkeitsbereich von 0 bis ca. 6 km/h betreibbar. Während des eingelegten zweiten Übersetzungsbereiches ist das Fahrzeug in einem Geschwindigkeitsbereich von ca. 6 bis ca. 13,5 km/h betreibbar und bei eingelegtem dritten Übersetzungsbereich steht für den Betrieb des Fahrzeuges ein Geschwindigkeitsbereich von ca. 13,5 bis ca. 27 km/h zur Verfügung. Ist in der Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 der vierte Übersetzungsbereich eingelegt, ist das Fahrzeug in einem Geschwindigkeitsbereich von ca. 27 bis ca. 58 km/h betreibbar. When the first gear ratio is engaged, one is with the vehicle driveline 1A according to 1 executed vehicle in a speed range from 0 to about 6 km / h operable. While the second gear ratio is engaged, the vehicle can be operated within a speed range of approx. 6 to approx. 13.5 km / h and with the third gear ratio engaged, the vehicle can operate at a speed range of approx. 13.5 to approx. 27 km / h. h available. Is in the transmission device 1 according to 1 the fourth gear ratio is engaged, the vehicle is in a speed range of about 27 to about 58 km / h operable.

Zur Kosten- und Nutzenoptimierung der stufenlosen Getriebevorrichtung 1 ist die Auslastung der Getriebekomponenten kontinuierlich zu steigern, wobei die Optimierung durch die Leistungsgrenze einzelner Komponenten der Getriebevorrichtung 1 limitiert ist. Insbesondere die zur Darstellung der stufenlosen Verstellung der Übersetzung der Getriebevorrichtung 1 vorgesehene Variatoreinheit 2 wird in einzelnen Übersetzungsbereichen der Getriebevorrichtung 1 im Grenzbereich des zulässigen Druckes im Hydrostathochdruckkreis betrieben. For cost and benefit optimization of the stepless transmission device 1 is to continuously increase the utilization of transmission components, optimizing the power limit of individual components of the transmission device 1 is limited. In particular, the representation of the continuously variable adjustment of the transmission device 1 provided Variatoreinheit 2 is in individual transmission ranges of the transmission device 1 operated in the boundary region of the permissible pressure in Hydrostathochdruckkreis.

Nachteilhafterweise steht einer grundsätzlichen Anhebung des Hydrostatdruckniveaus, was gleichbedeutend mit einer Leistungssteigerung des Fahrzeugantriebs ist, das Erreichen des maximal zulässigen Drucks im Bereich des Variators 2 insbesondere zu Beginn des zweiten und des vierten Fahrbereiches entgegen. Disadvantageously, a fundamental increase in the Hydrostatdruckniveaus, which is synonymous with an increase in performance of the vehicle drive, reaching the maximum allowable pressure in the range of the variator 2 especially at the beginning of the second and fourth driving range.

Aus der WO 2010/066059 A2 ist ein hybridfähiges Anfahr- und Fahrgetriebe bekannt, mittels welchem Antriebsleistungen eines Motors und einer Batterie mit Hilfe einer Antriebssteuerung in Verbindung mit vier kontinuierlichen, stufenlosen Übersetzungsbereichen mit integriertem Anfahren vorwärts und rückwärts sowie zehn Getriebegängen mit Variator-Überbrückung wandelbar sind. From the WO 2010/066059 A2 a hybrid-capable starting and driving gear is known, by means of which drive power of a motor and a battery by means of a drive control in conjunction with four continuous, continuously variable transmission ranges with integrated start-up and backward and ten transmissions with variator bridging are convertible.

Nachteilhafterweise sind verschiedene Betriebszustände eines Fahrzeugantriebsstranges sowie eine gewünschte Antriebsleistung bei gleichzeitig geringer Belastung eines Variators nur über zwei elektrische Maschinen realisierbar, die sowohl Herstellkosten als auch einen Bauraumbedarf des hybridfähigen Anfahr- und Fahrgetriebes in unerwünschtem Umfang erhöhen. Disadvantageously, different operating states of a vehicle drive train and a desired drive power with simultaneously low load of a variator can only be realized by means of two electrical machines which undesirably increase both production costs and space requirements of the hybrid-capable start-up and drive transmission.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bauraum- und kostengünstige Getriebevorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels welcher eine gewünschte Antriebsleistung im Bereich eines Abtriebs eines Fahrzeugantriebsstranges darstellbar ist. The present invention is therefore based on the object to provide a space-and cost-effective transmission device available by means of which a desired drive power in the region of an output of a vehicle drive train can be displayed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. According to the invention this object is achieved with a transmission device having the features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit wenigstens einem Variator zum stufenlosen Variieren einer Übersetzung und mit primärer Leistungsverzweigung ist eine Planetengetriebeeinrichtung mit einer Getriebeeingangswelle und einer Welle des Variators sowie einem Schaltgetriebe gekoppelt, in dessen Bereich in Verbindung mit dem Variator mehrere Übersetzungsbereiche darstellbar sind. Die Übersetzung ist innerhalb der Übersetzungsbereiche über den Variator jeweils stufenlos veränderbar und der Variator ist über eine Getriebeeinrichtung mit der Getriebeeingangswelle verbunden. In the transmission device according to the invention with at least one variator for infinitely varying a ratio and primary power split a planetary gear device is coupled to a transmission input shaft and a shaft of the variator and a transmission, in the area in connection with the variator more translation areas can be displayed. The ratio is infinitely variable within the transmission ranges via the variator and the variator is connected via a transmission device to the transmission input shaft.

Erfindungsgemäß ist im Leistungspfad zwischen der mit der Planetengetriebeeinrichtung verbundenen Welle des Variators und der Planetengetriebeeinrichtung eine Einrichtung vorgesehen, in deren Bereich zumindest ein Teil des im Leistungspfad zwischen dem Variator und der Planetengetriebeeinrichtung geführten Drehmomentes abstützbar ist. According to the invention, a device is provided in the power path between the shaft of the variator connected to the planetary gear device and the planetary gear device, at least part of which in the power path between the variator and the planetary gear guided torque can be supported.

Über die Einrichtung der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung besteht in kritischen Betriebsbereichen auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, eine Belastung des Variators durch Abstützen von zumindest einem Teil des im Leistungspfad zwischen dem Variator und der Planetengetriebeeinrichtung geführten Drehmomentes zu reduzieren. Dadurch ist eine Leistungssteigerung eines mit der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges ohne konstruktive Änderungen sowie einer Herstellkosten und einen Bauraumbedarf erhöhenden größeren Dimensionierung des Variators steigerbar und eine gewünschte Antriebsleistung im Betrieb eines Abtriebs eines Fahrzeugantriebsstranges bei geringem Bauraumbedarf und gleichzeitig niedrigen Herstellkosten realisierbar. About the device of the transmission device according to the invention is in critical operating areas in a simple way the possibility to reduce a load on the variator by supporting at least a portion of the guided in the power path between the variator and the planetary gear torque. As a result, an increase in performance of running with the transmission device according to the invention vehicle drive train without design changes and a manufacturing costs and space requirements increasing larger dimensions of the variator steigerbar and a desired drive power in the operation of a drive output of a vehicle driveline with low space requirement and low production costs can be realized.

Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist die Einrichtung im Bereich der Welle des Variators an den Leistungspfad zwischen dem Variator und der Planetengetriebeeinrichtung gekoppelt. In a structurally simple embodiment of the transmission device according to the invention, the device in the region of the shaft of the variator is coupled to the power path between the variator and the planetary gear device.

Ist die Welle des Variators über eine Getriebeeinrichtung mit einer Welle der Planetengetriebeeinrichtung verbunden, ist eine Belastung im Bereich des Variators weiter reduzierbar. If the shaft of the variator connected via a transmission device with a shaft of the planetary gear device, a load in the range of the variator is further reduced.

Bei einer ebenfalls konstruktiv einfachen und kostengünstigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung umfasst die Einrichtung eine reibschlüssige Bremse, die sich vorzugsweise gegen das Gehäuse der Getriebevorrichtung abstützt und über die das im Bereich des Variators anliegende Drehmoment reduzierbar ist. In a likewise structurally simple and cost-effective embodiment of the transmission device according to the invention, the device comprises a frictional brake, which is preferably supported against the housing of the transmission device and over which the torque applied in the region of the variator can be reduced.

Soll die im Bereich einer reibschlüssigen Bremse entstehende Verlustleistung, die den Wirkungsgrad der Getriebevorrichtung beeinträchtigt, vermieden werden bzw. verringert werden, wird die Einrichtung bei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit einer Pumpeneinrichtung und/oder einer generatorisch betreibbaren elektrischen Maschine ausgebildet, über die das zur Entlastung des Variators im Bereich der Einrichtung jeweils aufzubringende Bremsmoment zur Erzeugung elektrischer Leistung oder zur Versorgung eines Hydrauliksystems oder dergleichen verwendet werden. If the power loss occurring in the region of a frictionally engaged brake, which impairs the efficiency of the transmission device, is to be avoided or reduced, the device is embodied in a further advantageous embodiment of the transmission device according to the invention with a pump device and / or an electric machine which can be operated as a generator via which the to relieve the variator in the region of the device respectively applied braking torque for generating electrical power or to supply a hydraulic system or the like can be used.

Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 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 claims and the features specified in the following embodiments of the transmission device according to the invention are each suitable alone or in any combination with each other to further develop the subject invention. The respective feature combinations represent no limitation with respect to the development of the subject matter according to the invention, but essentially have only an exemplary character.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 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 transmission device according to the invention will become apparent from the claims and the embodiments described in principle below with reference to the drawings, the same reference numerals are used in the description of the various embodiments in favor of clarity for construction and functionally identical components.

Es zeigt: It shows:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges, der mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Getriebevorrichtung ausgeführt ist; 1 a schematic representation of a vehicle drive train, which is carried out with a known from the prior art transmission device;

2 eine 1 entsprechende Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung; und 2 a 1 corresponding representation of a first embodiment of the transmission device according to the invention; and

3 eine 2 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung. 3 a 2 corresponding representation of a second embodiment of the transmission device according to the invention.

Die beiden Ausführungsbeispiele der Getriebevorrichtung 1 gemäß 2 und 3 weisen im Wesentlichen die gleichen Baugruppen wie die Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 auf, um vier Übersetzungsbereiche für Vorwärtsfahrt und für Rückwärtsfahrt darstellen zu können, wobei bezüglich der damit in Verbindung stehenden Funktionalität der Getriebevorrichtungen 1 gemäß 2 und 3 auf die Beschreibung zu 1 verwiesen wird. The two embodiments of the transmission device 1 according to 2 and 3 have substantially the same components as the transmission device 1 according to 1 in order to be able to display four transmission ranges for forward travel and for reverse travel, with respect to the associated functionality of the transmission devices 1 according to 2 and 3 to the description 1 is referenced.

Die Getriebevorrichtungen 1 gemäß 2 und 3 unterscheiden sich von der Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 im Wesentlichen durch eine im Leistungspfad zwischen der mit der Planetengetriebeeinrichtung 3 verbundenen zweiten Welle 29 des Variators 2 und der Planetengetriebeeinrichtung 3 vorgesehenen Einrichtung 57, die bei der Ausführung der Getriebevorrichtung 1 gemäß 2 mit einer reibschlüssigen Bremse und bei der Ausführung der Getriebevorrichtung 1 gemäß 3 mit einer generatorisch betreibbaren elektrischen Maschine ausgeführt ist. The transmission devices 1 according to 2 and 3 differ from the transmission device 1 according to 1 essentially by a in the power path between the with the planetary gear device 3 connected second wave 29 of the variator 2 and the planetary gear device 3 provided facility 57 involved in the execution of the transmission device 1 according to 2 with a friction brake and in the implementation of the transmission device 1 according to 3 is designed with a generator-operable electric machine.

Bekannterweise steht das Erreichen des maximal zulässigen Druckes im Bereich des Variators 2 zu Beginn des zweiten und des vierten Bereiches einer nennenswerten Leistungssteigerung im Fahrzeugantriebsstrang 1A und somit im Bereich der Getriebevorrichtung 1 entgegen. Über die Einrichtung 57 sind wiederum die im Bereich des Variators 2 auftretenden und der Leistungssteigerung insbesondere im zweiten und vierten Übersetzungsbereich entgegenstehenden Druckspitzen vermeidbar, indem die Belastung, d. h. bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel des Variators 2 der Hydrostatdruck, während kritischer Betriebszustände bei entsprechendem Betrieb der Einrichtung 57 auf einfache Art und Weise abgesenkt wird. As is known, reaching the maximum allowable pressure in the range of the variator 2 at the beginning of the second and fourth ranges of appreciable power increase in the vehicle driveline 1A and thus in the area of the transmission device 1 opposite. About the device 57 are in turn in the range of the variator 2 occurring and the performance increase, especially in the second and fourth gear range opposing pressure peaks avoidable by the load, ie in the considered embodiment of the variator 2 the hydrostatic pressure during critical operating conditions with appropriate operation of the device 57 is lowered in a simple manner.

Die Absenkung der Belastung des Variators 2 wird durch den Sachverhalt möglich, dass der Variator 2 während der kritischen Betriebsbereiche bzw. zu Beginn des zweiten und zu Beginn des vierten Übersetzungsbereiches im Bremsbetrieb arbeitet, um das weitere Zahnrad 31 abzubremsen. Lowering the load of the variator 2 is possible by the fact that the variator 2 operates during the critical operating ranges or at the beginning of the second and at the beginning of the fourth gear range in braking mode to the other gear 31 decelerate.

Die unzulässig hohen Belastungen im Bereich des Variators 2 werden nunmehr während eines Schlupfbetriebes der mit der reibschlüssigen Bremse ausgeführten Einrichtung 57 gemäß 2 oder während eines generatorischen Betriebes der elektrischen Maschine der Einrichtung 57 gemäß 3 reduziert. Die Ausführung der Einrichtung 57 mit einer elektrischen Maschine stellt eine energetisch günstigere Ausführung dar, da das im Bereich der elektrischen Maschine erzeugte Bremsmoment zur Erzeugung elektrischer Leistung nutzbar ist. Die elektrische Leistung kann in einem Fahrzeugsystem zum Laden einer Batterie oder auch zu Antriebszwecken genutzt werden. The unacceptably high loads in the area of the variator 2 are now during a slip operation of running with the frictional brake device 57 according to 2 or during a generator operation of the electrical machine of the device 57 according to 3 reduced. The execution of the device 57 with an electric machine represents an energetically favorable embodiment, since the braking torque generated in the electrical machine can be used to generate electrical power. The electric power can be used in a vehicle system for charging a battery or for driving purposes.

Alternativ zu der Ausführung der Einrichtung 57 als elektrische Maschine besteht auch die Möglichkeit, andere leistungsentnehmende Einrichtungen, wie beispielsweise eine Pumpeneinrichtung oder dergleichen, vorzusehen, um eine Belastung im Bereich des Variators 2 während kritischer Betriebszustände in gewünschtem Umfang reduzieren zu können und gleichzeitig eine gewünschte Antriebsleistung im Bereich der Getriebeausgangswelle 46 darstellen zu können. Alternatively to the execution of the device 57 as an electric machine it is also possible to provide other power-removing devices, such as a pumping device or the like, to a load in the range of the variator 2 During critical operating conditions to reduce the desired extent and at the same time a desired drive power in the transmission output shaft 46 to be able to represent.

In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht die Möglichkeit, die Einrichtung mit einer reibschlüssigen Bremse, mit einer Pumpe und/oder mit einer elektrischen Maschine auszuführen, wobei die Bremse, die Pumpe und/oder die elektrische Maschine jeweils separat oder gleichzeitig betreibbar sind, um das im Leistungspfad zwischen dem Variator und der Planetengetriebeeinrichtung zu führende Drehmoment zumindest teilweise abstützen zu können. Depending on the respective application, there is the possibility to perform the device with a friction brake, with a pump and / or with an electric machine, wherein the brake, the pump and / or the electric machine are each separately or simultaneously operated to the in the power path between the variator and the planetary gear device to be able to support at least partially leading torque.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Getriebevorrichtung transmission device
1A 1A
Fahrzeugantriebsstrang Vehicle powertrain
2 2
Variator variator
3 3
Planetengetriebeeinrichtung Planetary gear set
4 4
Getriebeeingangswelle Transmission input shaft
5 5
Schaltgetriebe manual transmission
6 6
Getriebeeinrichtung transmission device
7A, 7B 7A, 7B
Hydraulikeinheit hydraulic unit
8 bis 10 8 to 10
Planetengetriebeeinrichtung Planetary gear set
11 bis 15 11 to 15
reibschlüssiges Schaltelement frictional switching element
16 16
Welle der Planetengetriebeeinrichtung 10 Shaft of planetary gear device 10
17, 18 17, 18
reibschlüssiges Schaltelement frictional switching element
19 19
erstes Zahnrad der Getriebeeinrichtung first gear of the transmission device
20 20
Zwischenrad der Getriebeeinrichtung Intermediate gear of the transmission device
21 21
erste Welle des Variators first wave of the variator
22 22
weiteres Zahnrad der Getriebeeinrichtung another gear of the transmission device
23 23
Winkelgetriebe angle gear
24 24
Hydraulikpumpeneinrichtung Hydraulic pump device
25 25
weiteres reibschlüssiges Schaltelement another frictional switching element
26 26
Antriebsmaschine prime mover
27 27
Antriebswelle drive shaft
28 28
Sonnenrad der Planetengetriebeeinrichtung 3 Sun gear of the planetary gear device 3
29 29
zweite Welle des Variators second shaft of the variator
30 30
Zahnrad gear
31 31
weiteres Zahnrad another gear
32 32
Planetenträger der Planetengetriebeeinrichtung 3 Planet carrier of the planetary gear device 3
33 33
Hohlrad der Planetengetriebeeinrichtung 8 Ring gear of the planetary gear device 8th
34 34
Planetenträger der Planetengetriebeeinrichtung 9 Planet carrier of the planetary gear device 9
35 35
Hohlrad der Planetengetriebeeinrichtung 3 Ring gear of the planetary gear device 3
36 36
Planetenträger der Planetengetriebeeinrichtung 8 Planet carrier of the planetary gear device 8th
37 37
Sonnenrad der Planetengetriebeeinrichtung 8 Sun gear of the planetary gear device 8th
38 38
Sonnenrad der Planetengetriebeeinrichtung 9 Sun gear of the planetary gear device 9
39 39
Hohlrad der Planetengetriebeeinrichtung 9 Ring gear of the planetary gear device 9
40 40
Sonnenrad der Planetengetriebeeinrichtung 10 Sun gear of the planetary gear device 10
41 41
Planetenträger der Planetengetriebeeinrichtung 10 Planet carrier of the planetary gear device 10
42 42
Außenlamellenträger der reibschlüssigen Schaltelemente 17 und 18 Outer plate carrier of the frictional switching elements 17 and 18
43 43
Innenlamellenträger des reibschlüssigen Schaltelementes 17 Inner disk carrier of the frictional switching element 17
44 44
Zahnrad gear
45 45
Stirnrad spur gear
46 46
Getriebeausgangswelle Transmission output shaft
47 47
Innenlamellenträger des reibschlüssigen Schaltelementes 18 Inner disk carrier of the frictional switching element 18
48 48
Stirnrad spur gear
49 49
Zwischenrad idler
50 50
weiteres Stirnrad another spur gear
51 51
Winkelgetriebe angle gear
52 52
Achsdifferentialgetriebeeinrichtung Achsdifferentialgetriebeeinrichtung
53 53
antreibbare Fahrzeugachse drivable vehicle axle
54 54
Stirnradgetriebe Spur gears
55 55
reibschlüssiges Schaltelement frictional switching element
56 56
Antriebsachse drive axle
57 57
Einrichtung Facility

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2010/066059 A2 [0017] WO 2010/066059 A2 [0017]

Claims (6)

Getriebevorrichtung (1) mit wenigstens einem Variator (2) zum stufenlosen Variieren einer Übersetzung und mit primärer Leistungsverzweigung, wobei eine Planetengetriebeeinrichtung (3) mit einer Getriebeeingangswelle (4) und einer Welle (29) des Variators (2) sowie einem Schaltgetriebe (5) gekoppelt ist, in dessen Bereich in Verbindung mit dem Variator (2) mehrere Übersetzungsbereiche darstellbar sind, wobei die Übersetzung innerhalb der Übersetzungsbereiche über den Variator (2) jeweils stufenlos veränderbar ist und der Variator (2) über eine Getriebeeinrichtung (6) mit der Getriebeeingangswelle (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Leistungspfad zwischen der mit der Planetengetriebeeinrichtung (3) verbundenen Welle (29) des Variators (2) und der Planetengetriebeeinrichtung (3) eine Einrichtung (57) vorgesehen ist, in deren Bereich zumindest ein Teil des im Leistungspfad zwischen dem Variator (2) und der Planetengetriebeeinrichtung (3) geführten Drehmomentes abstützbar ist. Transmission device ( 1 ) with at least one variator ( 2 ) for steplessly varying a ratio and with primary power split, wherein a planetary gear device ( 3 ) with a transmission input shaft ( 4 ) and a wave ( 29 ) of the variator ( 2 ) and a manual transmission ( 5 ) in the area in connection with the variator ( 2 ) can be represented, wherein the translation within the transmission ranges via the variator ( 2 ) is infinitely variable and the variator ( 2 ) via a transmission device ( 6 ) with the transmission input shaft ( 4 ) is connected, characterized in that in the power path between the with the planetary gear device ( 3 ) connected shaft ( 29 ) of the variator ( 2 ) and the planetary gear device ( 3 ) An institution ( 57 ) is provided, in whose area at least a part of the power path between the variator ( 2 ) and the planetary gear device ( 3 ) guided torque can be supported. Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (57) im Bereich der Welle (29) des Variators (2) an den Leistungspfad zwischen dem Variator (2) und der Planetengetriebeeinrichtung (3) gekoppelt ist. Transmission device according to claim 1, characterized in that the device ( 57 ) in the area of the shaft ( 29 ) of the variator ( 2 ) to the power path between the variator ( 2 ) and the planetary gear device ( 3 ) is coupled. Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (29) des Variators (2) über eine Getriebeeinrichtung (30, 31) mit einer Welle (28) der Planetengetriebeeinrichtung (3) verbunden ist. Transmission device according to claim 1 or 2, characterized in that the shaft ( 29 ) of the variator ( 2 ) via a transmission device ( 30 . 31 ) with a wave ( 28 ) of the planetary gear device ( 3 ) connected is. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (57) eine reibschlüssige Bremse umfasst. Transmission device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device ( 57 ) comprises a frictional brake. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung mit einer Pumpeneinrichtung ausgebildet ist. Transmission device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device is formed with a pump device. Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (57) eine generatorisch betreibbare elektrische Maschine aufweist. Transmission device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the device ( 57 ) Has a generator-operable electric machine.
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