DE10201279A1 - Stufenloses Getriebe mit zwei Betriebsarten und über Zahnräder hergestelltem, neutralem Zustand - Google Patents

Stufenloses Getriebe mit zwei Betriebsarten und über Zahnräder hergestelltem, neutralem Zustand

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DE10201279A1
DE10201279A1 DE10201279A DE10201279A DE10201279A1 DE 10201279 A1 DE10201279 A1 DE 10201279A1 DE 10201279 A DE10201279 A DE 10201279A DE 10201279 A DE10201279 A DE 10201279A DE 10201279 A1 DE10201279 A1 DE 10201279A1
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Abstract

Ein Antriebsstrang weist ein stufenloses Getriebe auf, das eine stufenlos verstellbare Einheit in der Form eines Riemenantriebs, eine Summierdifferentialgetriebeanordnung in der Form eines Planetenradsatzes und mehrere Drehmomentübertragungsmechanismen umfasst. Ein kontinuierlicher mechanischer Antriebsweg ist zwischen einem Motor und einem Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung vorgesehen. Einer der Drehmomentübertragungsmechanismen wird selektiv in Eingriff gebracht, um einen niedrigen, stufenlos verstellbaren Rückwärtsbereich, einen neutralen Zustand und einen stufenlos verstellbaren niedrigen Vorwärtsbereich zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes bereitzustellen. Ein anderer der Drehmomentübertragungsmechanismen wird selektiv in Eingriff gebracht, um einen stufenlos verstellbaren hohen Vorwärtsbereich zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes herzustellen. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus steht selektiv in Eingriff, um einen Antriebsweg mit festem mechanischem Übersetzungsverhältnis zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes herzustellen. Das feste mechanische Übersetzungsverhältnis kann während des hohen Vorwärtsbereiches benutzt werden, wenn es erwünscht ist, ein effizientes Arbeitsübersetzungsverhältnis bereitzustellen.

Description

Diese Erfindung betrifft stufenlose Getriebe (CVT = continuously variable transmission) mit einem über Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand.
Stufenlose Getriebe wenden im Allgemeinen eine stufenlos verstellbare Einheit (CVU = continuously variable unit) an, wie beispielsweise einen Riemen- und Scheibenmechanismus, elektrische Motor/Generator-Sys­ teme oder hydraulische Pumpen/Motor-Systeme. Die elektrischen und hydraulischen Einheiten können einen neutralen Zustand erzielen, indem einfach der Antriebseinheit (d. h. dem Motor) keine Energie zugeführt wird. Riemen- und Scheibenmechanismen müssen jedoch entweder einen Kupplungsmechanismus oder eine Summierdifferentialgetriebeanordnung enthalten, die es erlauben wird, dass die Abtriebsdrehzahl Null beträgt, während die Antriebsdrehzahl nicht Null beträgt.
Eine derartige Einheit ist in US-Patent Nr. 4 644 820 zu finden, das für Macey und Vahabzadeh (Macey et al.) am 24. Februar 1987 erteilt wurde. Dieses Patent enthält zwei selektiv in Eingriff bringbare Reibkupplungen und eine Freilaufkupplung in dem mechanischen Leistungsweg zwischen der Antriebswelle, die von einer Antriebsmaschine angetrieben wird, und einem Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanordnung. Der Abtrieb der CVU steht in kontinuierlicher Verbindung mit einem anderen Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanordnung. Um durch die CVU einen Antrieb mit einem hohen Übersetzungsverhältnis zu erreichen, müssen die Antriebskupplungen in dem mechanischen Leistungsweg außer Eingriff stehen.
Das Patent von Macey et al. erlaubt keinen mechanischen Antriebszu­ stand in einem hohen Bereich. Somit ist während des Betriebes des CVT immer der Wirkungsgradverlust der CVU vorhanden. Der Einbau von zwei Reibkupplungen und einer Freilaufkupplung erhöht die Komplexität des Getriebes ohne zusätzlichen Vorteil aus dem mechanischen Leistungsweg. Auch erfordert dieses Patent insgesamt drei selektiv in Eingriff bringbare Kupplungen und eine Freilaufkupplung, um einen niedrigen und einen hohen Betriebsbereich herzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes stufenlo­ ses Getriebe bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind ein Riemenan­ triebsweg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis, ein direkter mecha­ nischer Antriebsweg und ein Planetenradsatz in einem Leistungsweg zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle angeordnet, um einen über Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand, einen stufenlos verstellbaren Vorwärtsbereich und einen stufenlos verstellbaren Rück­ wärtsbereich bereitzustellen. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegen­ den Erfindung arbeitet der Planetenradsatz während eines niedrigen Vorwärtsbereiches und eines Rückwärtsbereiches als eine Summierdiffe­ rentialgetriebeanordnung oder -einheit und wird während des stufenlos verstellbaren hohen Vorwärtsbereiches umgangen, während dem nur der Riemenantriebsweg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis aktiv ist.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein diskreter me­ chanischer Weg zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle in umgehender Beziehung mit der Summierdifferentialgetriebeanordnung vorgesehen. Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung stellt der diskrete mechanische Weg ein diskretes Übersetzungsver­ hältnis an einem Punkt innerhalb des stufenlos verstellbaren hohen Vor­ wärtsbereiches oder am oberen Ende des stufenlos verstellbaren hohen Vorwärtsbereiches bereit, um dadurch einen effizienten Arbeitspunkt in dem Leistungsweg herzustellen.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines CVT, das die vorliegende Erfindung enthält,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungs­ form eines CVT, das die vorliegende Erfindung enthält,
Fig. 3 eine Graphik der Motordrehzahl und der Fahrzeugge­ schwindigkeit für eine Vielzahl von Drosseleinstellungen, die einige der Arbeitseigenschaften des in Fig. 2 beschriebe­ nen CVT beschreiben, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungs­ form eines CVT, das die vorliegende Erfindung enthält.
Ein in Fig. 1 veranschaulichter Antriebsstrang 10 umfasst einen Motor 12, ein stufenloses Getriebe (CVT) 14 und einen Achsantrieb 16. Der Motor 12 und der Achsantrieb 16 sind herkömmliche mechanische Anordnungen, deren Aufbau und Arbeitsweise allgemein bekannt ist. Das CVT 14 um­ fasst eine Antriebswelle 18, eine Abtriebswelle 20, eine stufenlos verstell­ bare Einheit (CVU) 22 und eine Summierdifferentialgetriebeanordnung 24. Die Antriebswelle 18 ist mit dem Motor 12 für eine gemeinsame Drehung mit diesem verbunden, und die Abtriebswelle 20 ist mit dem Achsantrieb 16 verbunden, um diesen in eine Antriebsdrehung zu versetzen.
Die CVU 22 ist eine herkömmliche Reibantriebs- oder Traktionseinheit, wie beispielsweise ein Riemen- und Scheibenmechanismus mit einer Antriebsriemenscheibe 26, einer Abtriebsriemenscheibe 28 und einem flexiblen Riemen 30, der die Riemenscheiben 26 und 28 drehbar mitein­ ander verbindet. Der Aufbau und die Arbeitsweise der CVU sind allgemein bekannt. Die relativen axialen Positionen der Halbscheiben von jeder der Riemenscheiben 26 und 28 werden durch Hydraulikdruck und eine Feder auf eine allgemein bekannte Weise gesteuert. Das Antriebsverhältnis zwischen den Riemenscheiben 26 und 28 wird durch den effektiven Radi­ us bestimmt, mit dem der Riemen 30 und die Riemenscheiben 26 und 28 in Reibkontakt stehen. Wenn die axiale Beabstandung der Halbscheiben der Riemenscheibe 26 erweitert wird, wird die Beabstandung zwischen den Halbscheiben der Riemenscheibe 28 reduziert, was zu einer Verringe­ rung des Drehzahlverhältnisses zwischen den Riemenscheiben 26 und 28 führt. Ein maximales Übersetzungsverhältnis ins Langsame wird herge­ stellt, wenn die axiale Beabstandung in der Riemenscheibe 26 maximal ist und die axiale Beabstandung der Riemenscheibe 28 minimal ist, und ein maximales Übersetzungsverhältnis ins Schnelle wird hergestellt, wenn die axiale Beabstandung der Riemenscheibe 26 minimal ist und die axiale Beabstandung der Riemenscheibe 28 maximal ist. Um die maximale Drehmomentkapazität für die CVU bereitzustellen, ist der Riemen 30 vorzugsweise aus einer Vielzahl von Metallblöcken aufgebaut, die in einer durchgehenden Schleife durch eine Vielzahl von Metallbändern befestigt sind. Dies ist ein allgemein bekannter Aufbau.
Die Antriebsriemenscheibe 26 steht über zwei kämmende Übertragungs­ zahnräder 32 und 34 in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebswelle 18. Die Antriebsriemenscheibe 26 rotiert in einer Richtung entgegenge­ setzt zur Drehung des Motors. Für den Zweck dieser Offenbarung wird die Drehrichtung des Motors als im Uhrzeigersinn (CW) betrachtet, und der Drehzahlwert wird als Eins betrachtet. Somit wird die Antriebsriemen­ scheibe 26 im Gegenuhrzeigersinn (CCW) rotieren. Die Abtriebsriemen­ scheibe 28 wird auch im Gegenuhrzeigersinn rotieren.
Eine Welle 36 ist mit der Abtriebsriemenscheibe 28 und mit einem Ketten­ rad 38 verbunden, das wiederum über eine Kette 40 mit einem Kettenrad 42 verbunden ist. Das Kettenrad 38 steht in Wirkverbindung mit einem selektiv in Eingriff bringbaren, fluidbetätigten, drehbaren Drehmoment­ übertragungsmechanismus (Kupplung) 44, und das Kettenrad 42 steht in Wirkverbindung mit einem selektiv in Eingriff bringbaren, fluidbetätigten, drehbaren Drehmomentübertragungsmechanismus (Kupplung) 46. Die Drehmomentübertragungsmechanismen 44 und 46 sind herkömmliche Mechanismen, die in in Eingriff stehenden und außer Eingriff stehenden Zuständen durch ein herkömmliches elektrohydraulisches Steuerungssys­ tem, nicht gezeigt, gesteuert werden, das einen programmierbaren digita­ len Computer umfasst. Die elektrohydraulische Steuerung versieht die Riemenscheiben 26 und 28 mit unter Druck gesetztem Hydraulikfluid, um die axiale Beabstandung ihrer Halbscheiben zu steuern. Der Drehmo­ mentübertragungsmechanismus 44 steht auch in Wirkverbindung mit einem Übertragungszahnrad 48, das in kämmender Relation mit einem Übertragungszahnrad 50 angeordnet ist, das in kontinuierlicher Verbin­ dung mit der Abtriebswelle 20 steht. Der Drehmomentübertragungsme­ chanismus 46 steht in Wirkverbindung mit einer Hohlwelle 52, die in kontinuierlicher Verbindung mit einem Sonnenradelement 54, einem Bauteil der Summierdifferentialgetriebeanordnung 24, steht.
Die Summierdifferentialgetriebeanordnung 24 umfasst auch ein Sonnen­ radelement 56 und ein Planetenträgerelement 58. Das Sonnenradelement 56 steht in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebswelle 18 und rotiert deshalb in einer Richtung in Uhrzeigersinn mit dem Motor 12. Das Planetenträgerelement 58 umfasst einen Träger 60, der eine Vielzahl von kurzen Planetenradelementen 62 und eine Vielzahl von langen Planeten­ radelementen 64 drehbar trägt. Die kurzen Planetenradelemente 62 und die langen Planetenradelemente 64 sind in kämmender Relation angeord­ net. Die kurzen Planetenradelemente 62 kämmen auch mit dem Sonnen­ radelement 54. Die langen Planetenradelemente 64 kämmen auch mit dem Sonnenradelement 56. Das Sonnenradelement 54 rotiert im Gleich­ lauf mit dem Kettenrad 42, wenn der Drehmomentübertragungsmecha­ nismus 46 in Eingriff steht. Die Drehrichtung des Sonnenradelements 54 ist im Gegenuhrzeigersinn, wenn der Drehmomentübertragungsmecha­ nismus 46 in Eingriff steht, was die Drehrichtung der Riemenscheibe 28 ist. Das Planetenträgerelement 58 steht in kontinuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle 20. Die Drehrichtung des Trägers 60 des Planeten­ trägerelements 58 wird durch die Drehgeschwindigkeit und das Zähne­ verhältnis der Sonnenradelemente 54 und 56 bestimmt.
Da die Drehzahl des Sonnenradelements 56 und der Antriebsriemenschei­ be 26 relativ zur Antriebswelle 18 fest sind, kann der Träger 60 dazu gebracht werden, sowohl vorwärts (Richtung des Motors) als auch rück­ wärts zu rotieren. Deshalb weist die Abtriebswelle 20 abhängig vom Dreh­ zahlverhältnis der CVU 22 einen Vorwärtsbereich und einen Rückwärtsbe­ reich auf. Das Drehzahlverhältnis der CVU 22 ist zwischen einem maxi­ malen Übersetzungsverhältnis ins Langsame und einem maximalen Über­ setzungsverhältnis ins Schnelle steuerbar. Bei dem maximalen Überset­ zungsverhältnis ins Schnelle wird das Sonnenradelement 54 im Gegen­ uhrzeigersinn mit seiner schnellsten Drehzahl rotieren und die Abtriebs­ welle 20 wird mit der maximalen Drehzahl des Rückwärtsbereiches im Gegenuhrzeigersinn rotieren, wenn der Drehmomentübertragungsmecha­ nismus 46 in Eingriff steht und der Drehmomentübertragungsmechanis­ mus 44 außer Eingriff steht. Während des Übersetzungsverhältniswech­ sels in der CVU 22 vom maximalen Übersetzungsverhältnis ins Langsame zum maximalen Übersetzungsverhältnis ins Schnelle wird sich die Dreh­ richtung der Abtriebswelle 20 von vorwärts nach rückwärts ändern. Dies ist ein über Zahnräder hergestellter, neutraler Zustand. Beide Sonnenrad­ elemente 54 und 56 rotieren, aber der Träger 60 und die Abtriebswelle 20 sind feststehend.
Bei dem Zustand des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Langsame in der CVU 22 rotiert das Übertragungszahnrad 48 mit der gleichen Dreh­ zahl wie das Übertragungszahnrad 38. Deshalb kann der Drehmoment­ übertragungsmechanismus 44 ohne Schlupf in Eingriff gebracht werden (synchroner Eingriff) und der Drehmomentübertragungsmechanismus 44 wird simultan außer Eingriff gebracht. Dies wird den Leistungsfluss durch die Summierdifferentialgetriebeanordnung 24 effektiv trennen und den Leistungsflussweg durch die Übertragungszahnräder 48 und 50 verbin­ den. Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismusaustausch abge­ schlossen ist, kann das Übersetzungsverhältnis der CVU 22 in Richtung des Zustandes eines maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle verändert werden, um die Drehzahl der Abtriebswelle 20 weiter zu erhö­ hen. Dies ist der hohe Vorwärtsbereich. Der gesamte Leistungsfluss wird während dieses Bereiches durch die CVU 22 gelenkt.
Ein in Fig. 2 gezeigter Antriebsstrang 100 umfasst einen herkömmlichen Motor 102, ein CVT 104 und ein herkömmliches Achsantriebsgetriebe 106. Das CVT 104 weist eine Antriebswelle 108, eine Abtriebswelle 110, eine CVU 112 und eine Summierdifferentialgetriebeanordnung 114 auf. Die CVU 112 ist ein herkömmlicher Reib- oder Traktionsantrieb, der als ein Riemen- und Riemenscheibenmechanismus veranschaulicht ist. Die CVU 112 weist eine Antriebsriemenscheibe 116, eine Abtriebsriemen­ scheibe 118 und einen flexiblen Riemen 120 auf, der über Reibung mit den Riemenscheiben 116 und 118 in Eingriff steht. Die Riemenscheiben 116 und 118 weisen Scheibenhälften auf, die mit hydraulischer Leistung, die von einer nicht gezeigten herkömmlichen, elektrohydraulischen Steue­ rung zugeführt wird, axial verstellbar sind, um das Antriebsverhältnis dazwischen zu verändern.
Die Antriebswelle 108 steht in kontinuierlicher Verbindung mit einem Übertragungszahnrad 122 und einem Sonnenradelement 124 der Sum­ mierdifferentialgetriebeanordnung 114. Das Übertragungszahnrad 122 kämmt mit einem Übertragungszahnrad 126, das in Antriebsverbindung mit einer Übertragungswelle 128 steht, die in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebsriemenscheibe 116 steht und in Wirkverbindung mit einem fluidbetätigten, selektiv in Eingriff bringbaren Drehmomentübertra­ gungsmechanismus 130 steht. Der Drehmomentübertragungsmechanis­ mus 130 steht auch in Wirkverbindung mit einem Übertragungszahnrad 132, so dass, wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 130 in Eingriff steht, das Übertragungszahnrad 132 mit der Übertragungswelle 128 mit einer Drehzahl rotieren wird, die proportional zur Drehzahl der Antriebswelle 108 ist. Das Übertragungszahnrad 132 kämmt mit einem Übertragungszahnrad 134, das für eine gemeinsame Rotation mit der Abtriebswelle 110 befestigt ist.
Die Abtriebsriemenscheibe 118 ist an einer Übertragungswelle 136 befes­ tigt, die in kontinuierlicher Verbindung mit einem Übertragungskettenrad 138 steht und in Wirkverbindung mit einem fluidbetätigten, selektiv in Eingriff bringbaren Drehmomentübertragungsmechanismus 140 steht, der in Wirkverbindung mit einem Übertragungszahnrad 142 steht. Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 140 in Eingriff steht, wird das Übertragungszahnrad 142 im Gleichlauf mit der Abtriebsriemenschei­ be 118 rotieren. Das Übertragungszahnrad 142 ist in kämmender Relation mit dem Übertragungszahnrad 134 angeordnet.
Das Übertragungskettenrad 138 ist über eine Kette 144 mit einem Über­ tragungskettenrad 146 verbunden, das in Wirkverbindung mit einem fluidbetätigten, selektiv in Eingriff bringbaren Drehmomentübertragungs­ mechanismus 148 steht, der in Wirkverbindung mit einem Planetenträ­ gerelement 150 der Summierdifferentialgetriebeanordnung 114 gebracht werden kann. Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 148 in Eingriff steht, wird das Planetenträgerelement 150 im Gleichlauf mit dem Kettenrad 146 mit einer Drehzahl rotieren, die proportional zur Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe 118 ist. Das Planetenträgerelement 150 um­ fasst ein Trägerelement 152, das eine Vielzahl von kämmenden Planeten­ radelementen 154 und 156 drehbar trägt, die jeweils mit dem Sonnenrad­ element 124 und einem Hohlradelement 158 kämmen. Das Hohlradele­ ment 158 steht in kontinuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle 110.
Das Sonnenradelement 124 rotiert in der gleichen Richtung wie die An­ triebswelle 108 und mit einer Drehzahl, die gleich der Drehzahl der An­ triebswelle 108 ist. Die Antriebsriemenscheibe 116 rotiert in einer Rich­ tung entgegengesetzt zur Antriebswelle 108 und mit einer Drehzahl, die proportional zur Drehzahl der Antriebswelle 108 ist, die durch das Zähne­ verhältnis der Übertragungszahnräder 122 und 126 bestimmt ist. Die Ab­ triebsriemenscheibe 118 rotiert in der gleichen Richtung wie die Antriebs­ riemenscheibe 116 mit einer Drehzahl, die proportional dazu ist und durch das Verhältnis der effektiven Durchmesser der Riemenscheiben 116 und 118 bestimmt ist. Dieses Übersetzungsverhältnis ist zwischen einem maximalen Übersetzungsverhältnis ins Langsame und einem maximalen Übersetzungsverhältnis ins Schnelle verstellbar.
Das Sonnenradelement 124 rotiert in der gleichen Richtung wie der Motor 102 und die Antriebswelle 108. Wenn der Drehmomentübertragungsme­ chanismus 148 in Eingriff steht, rotiert das Trägerelement 152 in der entgegengesetzten Richtung. Das Hohlradelement 158 rotiert in einer Richtung, die durch die Drehzahl des Sonnenradelements 124, des Trä­ gerelements 152 und das Zähneverhältnis des Hohlradelementes 158 und des Sonnenradelementes 124 bestimmt ist. Das Hohlradelement 158 kann vorwärts (Richtung des Motors) oder rückwärts (Richtung der CVU) rotie­ ren. Wie bei dem CVT 14 weist das CVT 104 einen über Zahnräder herge­ stellten, neutralen Zustand auf, bei dem das Sonnenradelement 124 (Mo­ tordrehzahl/ Eins) und das Trägerelement 152 (Übersetzungsverhältnis der CVU) mit Drehzahlen rotiert werden, die es erlauben, dass die Drehzahl des Hohlradelementes 158 Null betragen kann. Wenn das Übersetzungs­ verhältnis der CVU 114 vom neutralen Zustand in Richtung des Zustan­ des des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle verstellt wird, wird die Abtriebswelle 110 entgegengesetzt zur Drehrichtung der An­ triebswelle 108 rotieren. Wenn das Übersetzungsverhältnis der CVU 114 in Richtung des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Langsame verstellt wird, wird die Abtriebswelle 110 mit einem reduzierten Überset­ zungsverhältnis in der gleichen Richtung wie die Antriebswelle 108 rotie­ ren.
Wenn das Übersetzungsverhältnis der CVU 114 das maximale Überset­ zungsverhältnis ins Langsame ist, rotieren die Welle 136 und das Übertra­ gungszahnrad 142 mit der gleichen Drehzahl, was einen synchronen Eingriff des Drehmomentübertragungsmechanismus 104 erlaubt, wäh­ rend der Drehmomentübertragungsmechanismus 148 außer Eingriff gebracht wird. Die Abtriebswellendrehzahl wird durch den Drehmoment­ übertragungsmechanismuswechsel hindurch konstant bleiben. Nach dem Austausch wird das Übersetzungsverhältnis der CVU 114 in Richtung des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle verstellt, um die Dreh­ zahl der Abtriebswelle 110 bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen.
Das Übertragungszahnrad 132 wird mit einer Drehzahl rotiert, die propor­ tional zur Drehzahl der Antriebswelle 108 ist, wenn der Drehmomentüber­ tragungsmechanismus 130 in Eingriff steht. Dies wird ein festes mechani­ sches Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor 102 und der Abtriebs­ welle 110 herstellen. Dieses feste Übersetzungsverhältnis ist durch das Zähneverhältnis der Übertragungszahnräder 122 und 126 und das Zäh­ neverhältnis der Übertragungszahnräder 132 und 134 bestimmt. Das feste mechanische Übersetzungsverhältnis ist vorzugsweise derart entwor­ fen, dass es zwischen den Grenzen des Übersetzungsverhältnisbereiches der CVU 114 auftritt. Dies wird einen mechanischen Leistungsweg erlau­ ben, der aus den Übertragungszahnrädern 122, 126, 132 und 134 be­ steht, der während des Betriebes des Fahrzeuges herzustellen ist, um während des hohen Vorwärtsbereiches ein effizientes Arbeitsüberset­ zungsverhältnis bereitzustellen. Das feste mechanische Übersetzungsver­ hältnis und das Übersetzungsverhältnis des Leistungsweges der CVU sind an irgendeinem Punkt während des hohen Vorwärtsbereiches gleich. An diesem Punkt steht der Drehmomentübertragungsmechanismus 130 in Eingriff, und der Drehmomentübertragungsmechanismus 140 kann in Eingriff bleiben. Um einen ausgedehnten Betrieb bei dem festen mechani­ schen Übersetzungsverhältnis zu erlauben, wird das Übersetzungsver­ hältnis der CVU verringert, so dass es zu dem festen mechanischen Über­ setzungsverhältnis passt, dem Fahrzeug wird dann erlaubt, entlang des Weges mit festem Übersetzungsverhältnis über ein kurzes Intervall zu beschleunigen, und dann wird das Übersetzungsverhältnis der CVU wie­ der bei der höheren Fahrzeuggeschwindigkeit hergestellt.
Mit der vorliegenden Erfindung ist auch ein alternativer Betriebsplan möglich. Während dieses alternativen Planes wird das feste mechanische Übersetzungsverhältnis bei einer ersten Drosseleinstellung (20%) in Ein­ griff gebracht (Drehmomentübertragungsmechanismus 130 in Eingriff) und der Leistungsweg der CVU wird getrennt (Drehmomentübertragungs­ mechanismus 140 gelöst). Die Drosseleinstellung wird dann vergrößert, um eine erhöhte Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des mecha­ nischen Leistungsweges für eine verbesserte Wirtschaftlichkeit eines Kraftfahrzeugs zuzulassen. Bei einer größeren Drosseleinstellung (d. h. 50 %) wird der Leistungsweg der CVU wiederhergestellt (Drehmomentüber­ tragungsmechanismus 140 in Eingriff) und der mechanische Leistungs­ weg gelöst (Drehmomentübertragungsmechanismus 130 außer Eingriff). Das Übersetzungsverhältnis der CVU 112 wird vor und nach der Verwen­ dung des festen mechanischen Übersetzungsverhältnisses gleich sein. Beispielhaft kann das Übersetzungsverhältnis der CVU variieren, um ein Gesamtverhältnis von 0,30 ins Langsame bis 1,80 ins Schnelle herzustel­ len. Das feste mechanische Übersetzungsverhältnis kann derart entworfen werden, dass es gleich einem Gesamtübersetzungsverhältnis von 1,40 ist. Somit kann jedes Mal dann, wenn das Gesamtübersetzungsverhältnis durch das 1,40-Übersetzungsverhältnis hindurchtreten soll, der mechani­ sche Leistungsweg benutzt werden, um den Arbeitswirkungsgrad des Fahrzeuges zu verbessern.
Diese Arbeitsweise ist in der in Fig. 3 gezeigten Graphik der Arbeitseigen­ schaften dargestellt. Die Drossel des Motors wird entlang des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Langsame verstellt, um die Fahrzeugge­ schwindigkeit zu erhöhen. Wenn die angestrebte Drosseleinstellung erzielt wird, wie es bei Linie 160 gezeigt ist, wird das Übersetzungsverhältnis der CVU in Richtung des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle verstellt. Das Übersetzungsverhältnis der CVU wird kontinuierlich verän­ dert, bis das Übersetzungsverhältnis geringfügig größer als das feste mechanische Übersetzungsverhältnis ist, an welchem Punkt der Drehmo­ mentübertragungsmechanismus 130 in Eingriff gebracht wird und die gesamte Leistung des Motors durch den mechanischen Leistungsweg hindurch verläuft. Aufgrund der Zunahme des Gesamtwirkungsgrades wird die Fahrzeuggeschwindigkeit entlang des festen mechanischen Über­ setzungsverhältnisses zwischen den Punkten 162 und 164 zunehmen, zu welchem Zeitpunkt der Drehmomentübertragungsmechanismus 130 außer Eingriff gebracht und der Leistungsweg der CVU wieder hergestellt werden wird.
Es ist auch ein alternativer Arbeitsprozess verfügbar. Während dieser Betriebsabfolge steht bei der durch Linie 160 dargestellten Drosseleinstel­ lung der Drehmomentübertragungsmechanismus 130 in Eingriff und der Drehmomentübertragungsmechanismus 140 steht außer Eingriff. Die Drosselöffnung des Motors wird dann vergrößert, bis eine durch die Linie 166 dargestellte Drosseleinstellung erreicht ist, und die Drehmomentüber­ tragungsmechanismen 130 und 140 werden an dem Punkt ausgetauscht, und das Übersetzungsverhältnis der CVU wird in Richtung des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle entlang der Drossellinie 166 verstellt. Es ist anzumerken, dass während dieser Prozedur die Fahrzeug­ geschwindigkeit von Punkt 162 zu Punkt 168 durch eine Änderung von allein der Drosselstellung vergrößert wurde. Der hohe Wirkungsgrad des mechanischen Leistungsweges wird während dieses Geschwindigkeits­ wechsels angewandt. Bekanntlich erfährt die CVU 112 einen gewissen Schlupf des Riemens 120 an den Riemenscheiben 116 und 118, der zum Wirkungsgradverlust beiträgt. Aus diesem Grund ist während der Austau­ sche das Übersetzungsverhältnis der CVU geringfügig höher als das feste mechanische Übersetzungsverhältnis. Die notwendige geringe Änderung des Übersetzungsverhältnisses wird durch die Drehmomentübertra­ gungsmechanismen 130 und 140 ermöglicht.
Ein in Fig. 4 gezeigter Antriebsstrang 200 umfasst einen herkömmlichen Motor 202, ein CVT 204 und ein herkömmliches Achsantriebsgetriebe 206. Das CVT 204 weist eine Antriebswelle 208, eine Abtriebswelle 210, eine CVU 212 und eine Summierdifferentialgetriebeanordnung 214 auf. Die CVU 212 besteht aus einer Antriebsriemenscheibe 216, einer Ab­ triebsriemenscheibe 218 und einem flexiblen Riemen 220, der die Riemen­ scheiben 216 und 218 miteinander verbindet, um dazwischen Leistung zu übertragen. Die Riemenscheiben 216 und 218 weisen Halbscheiben auf, die in der axialen Richtung verstellt werden können, um das Antriebsver­ hältnis dazwischen zu verändern. Die Antriebswelle 208 steht in Antriebs­ verbindung mit dem Motor 202 und einem Kettenrad 222. Das Kettenrad 222 ist mit einem Kettenrad 224 über eine Kette 226 verbunden. Beide Kettenräder 222 und 224 rotieren in der gleichen Richtung wie der Motor 202.
Das Kettenrad 224 ist mit einer Welle 228 verbunden, die auch in An­ triebsverbindung mit der Antriebsriemenscheibe 216 und einem Kettenrad 230 steht. Das Kettenrad 230 steht in Antriebsverbindung mit einem Kettenrad 232 über eine Kette 234. Das Kettenrad 232 ist für eine konti­ nuierliche gemeinschaftliche Drehung mit einer Welle 236 verbunden. Die Antriebsriemenscheibe 216, die Abtriebsriemenscheibe 218, das Kettenrad 230, das Kettenrad 232 und die Welle 236 rotieren alle in der gleichen Richtung wie der Motor 202.
Die Welle 236 steht in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit einem Sonnenradelement 238 der Summierdifferentialgetriebeanordnung 214. Die Summierdifferentialgetriebeanordnung 214 umfasst auch ein Hohl­ radelement 240 und ein Planetenträgerelement 242, das einen Planeten­ träger 244 aufweist, an dem eine Vielzahl von Planetenradelementen 246 drehbar montiert ist, die mit sowohl dem Sonnenradelement 238 als auch dem Hohlradelement 240 kämmen. Der Planetenträger 244 steht in konti­ nuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle 210 und steht in Wirkver­ bindung mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus 248, der durch die Welle 236 auch in Wirkverbindung mit dem Kettenrad 232 und dem Sonnenradelement 238 steht. Der Drehmomentübertragungsmecha­ nismus 248 ist ein herkömmlicher fluidbetätigter, selektiv in Eingriff bringbarer Mechanismus, der, wenn er in Eingriff steht, bewirken wird, dass das Sonnenradelement 238 und der Planetenträger 244 im Gleich­ lauf mit der Abtriebswelle 210 rotieren.
Die Abtriebsriemenscheibe 218 steht in kontinuierlicher Verbindung für eine gemeinsame Rotation mit einer Welle 250, die in Wirkverbindung mit zwei herkömmlichen fluidbetätigten, selektiv in Eingriff bringbaren Dreh­ momentübertragungsmechanismen 252 und 254 steht. Der Drehmoment­ übertragungsmechanismus 252 steht in Wirkverbindung mit einem Über­ tragungszahnrad 256, das mit einem Übertragungszahnrad 258 kämmt, das wiederum in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit dem Hohlrad­ element 240 über eine Nabe 260 steht. Wenn der Drehmomentübertra­ gungsmechanismus 252 in Eingriff steht, wird das Hohlradelement 240 mit einer Drehzahl rotieren, die proportional zu der der Abtriebsriemen­ scheibe 218 ist, jedoch in einer Richtung entgegengesetzt dazu. Das An­ triebsverhältnis zwischen der Abtriebsriemenscheibe 218 und dem Hohl­ radelement 240 ist durch das Zähneverhältnis der Übertragungszahnräder 256 und 258 bestimmt.
Der Drehmomentübertragungsmechanismus 254 steht in Wirkverbindung mit einem Kettenrad 262, das durch eine Kette 266 in kontinuierlicher Verbindung mit einem Kettenrad 264 steht. Das Kettenrad 264 steht in kontinuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle 210. Wenn der Dreh­ momentübertragungsmechanismus 254 in Eingriff steht, werden die Abtriebsriemenscheibe 218 und die Abtriebswelle 210 im Gleichlauf rotie­ ren. Das Antriebsverhältnis zwischen der Abtriebsriemenscheibe 218 und der Abtriebswelle 210 ist durch das Zähneverhältnis der Kettenräder 262 und 264 bestimmt. Die Abtriebswelle 210 wird in der gleichen Richtung wie der Motor 202 rotieren, wenn der Drehmomentübertragungsmecha­ nismus 254 in Eingriff steht. Das Gesamtübersetzungsverhältnis zwischen dem Motor 202 und der Abtriebswelle 210 ist durch das Übersetzungsver­ hältnis der CVU 212 und das Zähneverhältnis der Kettenräder 222 und 224 und das Zähneverhältnis der Kettenräder 262 und 264 bestimmt.
Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 252 in Eingriff steht, ist das CVT 204 aufbereitet, um einen Rückwärtsbereich, einen über Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand und einen niedrigen Vor­ wärtsbereich bereitzustellen. Während des Eingriffs des Drehmomentüber­ tragungsmechanismus 252 rotieren das Sonnenradelement 238 und das Hohlradelement 240 in entgegengesetzte Richtungen. Das Sonnenradele­ ment 238 rotiert in der gleichen Richtung wie der Motor 202 mit einem Übersetzungsverhältnis relativ dazu, das durch das Zähneverhältnis der Kettenräder 222 und 224 und das Zähneverhältnis der Kettenräder 230 und 232 bestimmt ist. Das Hohlradelement 240 rotiert entgegengesetzt zur Richtung des Motors 202 mit einem Übersetzungsverhältnis, das durch das Zähneverhältnis der Kettenräder 222 und 224 und das An­ triebsverhältnis der CVU 212 bestimmt ist. Somit kann die Drehzahl des Hohlradelements 240 innerhalb des Bereiches des Übersetzungsverhält­ nisses der CVU verändert werden, das zwischen einem maximalen Über­ setzungsverhältnis ins Langsame und einem maximalen Übersetzungsver­ hältnis ins Schnelle einstellbar ist. Da die Drehzahl und die Richtung des Planetenträgers 244 des Planetenträgerelements 242 durch das Zähnever­ hältnis des Hohlradelements 240 und des Sonnenradelements 238 und die Drehzahl und die Richtung des Sonnenradelements 238 und des Hohl­ radelements 240 bestimmt wird, ist die Drehzahl des Planetenträgers 244 und daher der Abtriebswelle 210 verstellbar. Der Planetenträger kann mit einer maximalen Rückwärtsdrehzahl rotiert werden, wenn das Überset­ zungsverhältnis der CVU bei einem maximalen Übersetzungsverhältnis ins Schnelle liegt, und mit einer maximalen Drehzahl des niedrigen Vorwärts­ bereiches, wenn das Übersetzungsverhältnis der CVU bei einem maxima­ len Übersetzungsverhältnis ins Langsame liegt. Bei einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis der CVU zwischen den maximalen Extremen, werden der Planetenträger 244 und die Abtriebswelle 210 feststehend sein (über Zahnräder hergestellter, neutraler Zustand).
Wenn das maximale Übersetzungsverhältnis ins Langsame bei der CVU 212 eingestellt ist, wird das Kettenrad 262 mit der gleichen Drehzahl wie die Abtriebsriemenscheibe 218 und die Welle 250 rotieren. Wenn dieser Zustand erzielt ist, werden die Drehmomentübertragungsmechanismen 252 und 254 synchron ausgetauscht, und das CVT 204 wird für einen hohen Vorwärtsbereich aufbereitet. Während dieses hohen Vorwärtsberei­ ches wird das Übersetzungsverhältnis der CVU von dem maximalen Über­ setzungsverhältnis ins Langsame in Richtung des maximalen Überset­ zungsverhältnisses ins Schnelle verändert, um die Drehzahl der Abtriebs­ welle 210 zu erhöhen. Während dieses Vorwärtsbereiches kann der Dreh­ momentübertragungsmechanismus 248 mit einem spezifischen, vorbe­ stimmten Gesamtverhältnis des CVT 204 in Eingriff stehen. Wie es oben für das CVT 104 von Fig. 2 anhand der in Fig. 3 beschriebenen Arbeitsei­ genschaften erläutert wurde, wird ein mechanischer Antriebsweg herge­ stellt, der den Arbeitswirkungsgrad des CVT erhöht.
Zusammengefasst weist ein Antriebsstrang ein stufenloses Getriebe auf, das eine stufenlos verstellbare Einheit in der Form eines Riemenantriebs, eine Summierdifferentialgetriebeanordnung in der Form eines Planeten­ radsatzes und mehrere Drehmomentübertragungsmechanismen umfasst. Ein kontinuierlicher mechanischer Antriebsweg ist zwischen einem Motor und einem Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung vorgese­ hen. Einer der Drehmomentübertragungsmechanismen wird selektiv in Eingriff gebracht, um einen niedrigen, stufenlos verstellbaren Rückwärts­ bereich, einen neutralen Zustand und einen stufenlos verstellbaren nied­ rigen Vorwärtsbereich zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes bereitzustellen. Ein anderer der Drehmomentübertragungsme­ chanismen wird selektiv in Eingriff gebracht, um einen stufenlos verstell­ baren hohen Vorwärtsbereich zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes herzustellen. Ein dritter Drehmomentübertragungsmecha­ nismus steht selektiv in Eingriff, um einen Antriebsweg mit festem me­ chanischem Übersetzungsverhältnis zwischen den Antriebs- und Ab­ triebswellen des Getriebes herzustellen. Das feste mechanische Überset­ zungsverhältnis kann während des hohen Vorwärtsbereiches benutzt werden, wenn es erwünscht ist, ein effizientes Arbeitsübersetzungsver­ hältnis bereitzustellen.

Claims (12)

1. Antriebsstrang mit einem stufenlosen Getriebe, wobei das Getriebe umfasst:
eine Antriebswelle, die verbunden ist, um Leistung von einem Mo­ tor aufzunehmen,
eine Abtriebswelle, die verbunden ist, um Leistung von dem Ge­ triebe zu liefern,
eine stufenlos verstellbare Einheit (CVU) mit einem CVU-Antriebs­ element, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebswelle steht, und einem CVU-Abtriebselement,
eine Summierdifferentialgetriebeanordnung mit einem ersten Dif­ ferentialantriebselement, das in kontinuierlicher Verbindung für eine gemeinsame Drehung mit der Antriebswelle steht, um ein kontinuier­ liches Antriebsverhältnis mit festem Übersetzungsverhältnis für die Summierdifferentialgetriebeanordnung bereitzustellen, einem zweiten Differentialantriebselement und einem Differentialabtriebselement, das in kontinuierlicher Verbindung für eine gemeinsame Drehung mit der Abtriebswelle steht,
einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der in Wirkverbindung zwischen das CVU-Abtriebselement und das zweite Differentialantriebselement gebracht werden kann, um einen Ein­ gangsantrieb mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis an die Sum­ mierdifferentialgetriebeanordnung in einer Drehrichtung zu liefern, die entgegengesetzt zur Drehrichtung des Eingangsantriebs mit fes­ tem Übersetzungsverhältnis ist,
einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der in Wirkverbindung zwischen das CVU-Abtriebselement und die An­ triebswelle gebracht werden kann, um einen Antrieb mit verstellba­ rem Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Ab­ triebswelle in umgehender Relation zur Summierdifferentialgetriebe­ anordnung zu liefern, und
wobei die stufenlos verstellbare Einheit verstellbar ist, um An­ triebsverhältnisse innerhalb eines Wertebereiches zu liefern, der ein maximales Übersetzungsverhältnis ins Schnelle und ein maximales Übersetzungsverhältnis ins Langsame umfasst.
2. Getriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv in Wirkverbindung zwischen die Antriebswelle und die Abtriebswelle ge­ bracht werden kann, um dazwischen ein festes mechanisches Übersetzungsverhältnis bereitzustellen.
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das feste mechanische Übersetzungsverhältnis einen Wert innerhalb des Wertebereiches aufweist, der das maximale Übersetzungsverhält­ nis ins Langsame und das maximale Übersetzungsverhältnis ins Schnelle umfasst.
4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus in umgehender Leistungflussrelation mit der Summierdifferentialgetriebeanordnung angeordnet ist.
5. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summierdifferentialgetriebeanordnung einen Planetenradsatz mit mindestens einem Sonnenradelement und einem Planetenträgerele­ ment und einem dritten Element umfasst, wobei das erste Differenti­ alantriebselement das Sonnenradelement ist.
6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträgeraufbau entweder das zweite Differentialantriebs­ element oder das Differentialabtriebselement ist, und das dritte Ele­ ment das andere von dem zweiten Differentialantriebselement und dem Differentialabtriebselement ist.
7. Antriebsstrang mit einem stufenlosen Getriebe, wobei das stufenlose Getriebe umfasst:
eine Antriebswelle, um Leistung von einer Antriebsmaschine auf­ zunehmen,
eine Abtriebswelle, um Leistung von dem stufenlosen Getriebe zu liefern,
eine Einheit mit einem stufenlos verstellbaren Übersetzungsver­ hältnis, die eine Riemenscheibe mit einem selektiv verstellbaren Durchmesser, eine zweite Riemenscheibe mit einem selektiv verstell­ baren Durchmesser und eine flexible Antriebsübertragungseinrich­ tung umfasst, die mit der ersten und der zweiten Riemenscheibe in Eingriff steht, wobei die Antriebswelle in kontinuierlicher Verbindung mit der ersten Riemenscheibe steht und wobei die Riemenscheiben steuerbar sind, um ein stufenlos verstellbares Übersetzungsverhält­ nis zwischen der Antriebswelle und der zweiten Riemenscheibe in­ nerhalb eines vorbestimmten Bereiches bereitzustellen,
eine Summierdifferentialgetriebeanordnung mit einem ersten An­ triebselement, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebs­ welle steht; um einen mechanischen Antriebsweg dorthin herzustel­ len, einem zweiten Antriebselement und einem dritten Element, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle steht,
einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv in Wirkverbindung zwischen die zweite Riemenscheibe und das zwei­ ten Antriebselement gebracht werden kann, um einen Weg mit ver­ stellbarem Übersetzungsverhältnis dorthin herzustellen,
einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selek­ tiv in Wirkverbindung zwischen die zweite Riemenscheibe und die An­ triebswelle gebracht werden kann, um einen Weg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis dorthin in umgehender Relation mit der Summierdifferentialgetriebeanordnung herzustellen, und
einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selek­ tiv in Wirkverbindung zwischen den mechanischen Antriebsweg und die Abtriebswelle gebracht werden kann, um ein diskretes Antriebs­ verhältnis dazwischen mit einem Wert herzustellen, der von dem vor­ bestimmten Bereich umfasst ist.
8. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Riemenscheibe mit verstellbarem Durchmesser mit dem mechanischen Antriebsweg kontinuierlich drehbar ist, und
das erste Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanord­ nung ein Sonnenradelement ist, das zweite Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanordnung eines von einem Sonnenrad­ element und einem Planetenträgerelement ist, und das dritte Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung ein Planetenträgerelement ist, wenn das zweite Element der Summierdifferentialgetriebeanord­ nung ein Sonnenradelement ist, und ein Hohlradelement ist, wenn das zweite Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung ein Planetenträgerelement ist.
9. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem mechanischen Weg gelieferte Leistung das erste Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanordnung in einer ersten Drehrich­ tung kontinuierlich dreht, und dem Weg mit verstellbarem Überset­ zungsverhältnis gelieferte Leistung das zweite Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanordnung in einer entgegengesetzten Drehrichtung dreht, wenn der erste Drehmomentübertragungsme­ chanismus wirksam ist, und die Abtriebswelle in der ersten Drehrich­ tung dreht, wenn der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus wirksam ist, und dass die dem mechanischen Weg gelieferte Leistung die Abtriebswelle in der ersten Drehrichtung dreht.
10. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus simultan wirksam sind, wenn der Weg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis und das diskrete Übersetzungsverhältnis die Abtriebswelle mit im Wesentli­ chen der gleichen Drehzahl rotieren.
11. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus simultan wirksam sind, wenn der Weg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis und der me­ chanische Weg, der mit dem diskreten Übersetzungsverhältnis arbei­ tet, die Abtriebswelle mit im Wesentlichen der gleichen Drehzahl ro­ tieren, und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus selek­ tiv unwirksam ist, wenn das Übersetzungsverhältnis des Weges mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis nach oben von dem diskreten Übersetzungsverhältnis verstellt wird.
12. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus simultan wirksam sind, wenn der Weg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis und der me­ chanische Weg, der mit dem diskreten Übersetzungsverhältnis arbei­ tet, die Abtriebswelle mit im Wesentlichen der gleichen Drehzahl ro­ tieren, und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus selek­ tiv unwirksam ist, wenn das Übersetzungsverhältnis des Weges mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis nach unten von dem diskreten Übersetzungsverhältnis verstellt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004056234B4 (de) * 2004-11-22 2016-09-01 Dieter Glöckler Getriebebaueinheit, insbesondere Mehrbereichsgetriebe

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20020443A1 (it) * 2002-07-05 2004-01-05 Cnh Italia Trasmissione cvt per autoveicoli , in particolare per trattori agricoli
US6986725B2 (en) * 2002-11-01 2006-01-17 Eaton Corporation Continuously variable stepped transmission
DE10358114A1 (de) * 2002-12-23 2004-07-01 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Getriebe mit stufenlos verstellbarer Übersetzung, mit oder ohne Leistungsverzweigung sowie mit und ohne E-Maschine
US6921349B2 (en) * 2003-06-30 2005-07-26 Gloeckler Dieter Transmission arrangement
ITBO20040017A1 (it) * 2004-01-16 2004-04-16 Cnh Italia Spa Trasmissione cvt per autoveicoli, in particolare pre trattori agricoli.
US7247125B2 (en) * 2004-04-30 2007-07-24 General Motors Corporation Torque converter controller stuck-on test in a multiplex device
US7490594B2 (en) * 2004-08-16 2009-02-17 Woodward Governor Company Super-turbocharger
NL1028800C2 (nl) * 2004-10-20 2006-04-24 Dti Group Bv Aandrijving en transmissie-module met voor een voertuig aangepaste lay-out.
JP4222297B2 (ja) * 2004-11-24 2009-02-12 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
US7347800B2 (en) * 2005-02-11 2008-03-25 Eaton Corporation Multi-speed power splitting CVT
US7473202B2 (en) * 2005-04-15 2009-01-06 Eaton Corporation Continuously variable dual mode transmission
WO2006131574A1 (es) * 2005-06-06 2006-12-14 Power Gear, S.L. Transmisión continuamente variable
ITTO20050778A1 (it) * 2005-11-02 2007-05-03 Graziano Trasmissioni Spa Trasmissione a rapporto variabile in modo continuo
US20070155576A1 (en) * 2006-01-05 2007-07-05 David Shapiro Differential transmission system
JP5006967B2 (ja) * 2007-07-10 2012-08-22 コンツアー・ハードニング・インコーポレーテッド 交流発電システム
US7824308B2 (en) * 2007-09-06 2010-11-02 Eaton Corporation Methods for shifting a vehicle transmission
US7789795B2 (en) * 2007-10-17 2010-09-07 Eaton Corporation Method for controlling a vehicle powertrain having step ratio gearing and a continuously variable transmission to achieve optimum engine fuel economy
US8151772B2 (en) * 2008-05-30 2012-04-10 Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg Supercharged engine
JP5372648B2 (ja) * 2009-07-31 2013-12-18 株式会社日本自動車部品総合研究所 動力伝達装置および動力伝達制御システム
JP5026496B2 (ja) * 2009-11-16 2012-09-12 株式会社日本自動車部品総合研究所 車載動力伝達装置および車載動力伝達制御システム
WO2013109723A1 (en) 2012-01-19 2013-07-25 Dana Limited Tilting ball variator continuously variable transmission torque vectoring device
EP2815152A1 (de) 2012-02-15 2014-12-24 Dana Limited Übertragung und antriebsstrang mit stufenlosem getriebe mit kippkugelvariator
US9556941B2 (en) 2012-09-06 2017-01-31 Dana Limited Transmission having a continuously or infinitely variable variator drive
US9556943B2 (en) 2012-09-07 2017-01-31 Dana Limited IVT based on a ball-type CVP including powersplit paths
US9353842B2 (en) 2012-09-07 2016-05-31 Dana Limited Ball type CVT with powersplit paths
JP6293148B2 (ja) 2012-09-07 2018-03-14 デーナ リミテッド 直接駆動モードを含むボール式cvt
WO2014039439A1 (en) 2012-09-07 2014-03-13 Dana Limited Ball type cvt/ivt including planetary gear sets
JP6247690B2 (ja) 2012-09-07 2017-12-13 デーナ リミテッド 出力連結動力経路を有するボール式cvt
JP6247691B2 (ja) 2012-09-07 2017-12-13 デーナ リミテッド ボール式連続可変トランスミッション/無段可変トランスミッション
WO2014078583A1 (en) * 2012-11-17 2014-05-22 Dana Limited Continuously variable transmission
WO2014124063A1 (en) 2013-02-08 2014-08-14 Microsoft Corporation Pervasive service providing device-specific updates
JP2016512312A (ja) 2013-03-14 2016-04-25 デーナ リミテッド ボール式連続可変トランスミッション
WO2014159756A2 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Dana Limited Continuously variable transmission and an infinitely variable transmission variatory drive
JP2016520782A (ja) 2013-06-06 2016-07-14 デーナ リミテッド 3モード前輪駆動および後輪駆動連続可変遊星トランスミッション
KR101784083B1 (ko) * 2013-06-12 2017-10-10 도요타 지도샤(주) 차량의 제어 시스템 및 방법
US8961350B1 (en) * 2013-09-19 2015-02-24 Gm Global Technology Operations, Llc Continuously variable transmission with chain output
US10030751B2 (en) 2013-11-18 2018-07-24 Dana Limited Infinite variable transmission with planetary gear set
WO2015073948A2 (en) 2013-11-18 2015-05-21 Dana Limited Torque peak detection and control mechanism for cvp
JP6344030B2 (ja) * 2014-04-18 2018-06-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
WO2015195759A2 (en) 2014-06-17 2015-12-23 Dana Limited Off-highway continuously variable planetary-based multimore transmission including infinite variable transmission and direct continuously variable tranmission
US10221927B2 (en) * 2014-08-14 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Continuously variable transmission with overdrive
US10030594B2 (en) 2015-09-18 2018-07-24 Dana Limited Abuse mode torque limiting control method for a ball-type continuously variable transmission
US9970521B1 (en) 2016-02-26 2018-05-15 Rodney J. Cook and successors in trust Infinitely variable transmission
US10626970B2 (en) * 2016-04-11 2020-04-21 GM Global Technology Operations LLC Multi-mode transmission including a continuously variable transmission
CN105757209A (zh) * 2016-04-15 2016-07-13 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种车辆的前驱变速器装置
US10309506B2 (en) * 2016-05-16 2019-06-04 Ford Global Technologies, Llc Multiple-mode continuously variable transmission

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2045368B (en) 1978-12-09 1982-12-08 Gkn Transmissions Ltd Continuously variable ratio transmission
US4644820A (en) 1986-02-03 1987-02-24 General Motors Corporation Geared-neutral continuously variable transmission
US5803858A (en) * 1997-05-23 1998-09-08 General Motors Corporation Powertrain transmission with torque converter planetary gearing and a continuously variable transmission unit
US5879263A (en) * 1997-09-29 1999-03-09 General Motors Corporation Multi-speed power transmission
US5895335A (en) * 1998-02-20 1999-04-20 General Motors Corporation Continuously variable powertrain
US6093125A (en) * 1998-03-19 2000-07-25 Ford Global Technologies, Inc. All wheel drive continuously variable transmission having dual mode operation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004056234B4 (de) * 2004-11-22 2016-09-01 Dieter Glöckler Getriebebaueinheit, insbesondere Mehrbereichsgetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
US20020094911A1 (en) 2002-07-18
US6447422B1 (en) 2002-09-10

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