DE102014212052A1 - Differentialwandlergetriebe - Google Patents

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Gerhard Meier-Burkamp
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H47/00Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
    • F16H47/08Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Differentialwandlergetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Pkw, Bus oder Lkw,
– mit einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang;
– mit einem ersten hydrodynamischen Leistungszweig, in welchem ein hydrodynamischer Wandler mit einem Pumpenrad, einem Turbinenrad und einem Leitrad angeordnet ist, dessen Pumpenrad mit dem Getriebeeingang verbunden oder verbindbar ist und dessen Turbinenrad mit dem Getriebeausgang verbunden oder verbindbar ist, um Antriebsleistung hydrodynamisch über den ersten hydrodynamischen Leistungszweig vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang zu übertragen;
– mit einem zweiten mechanischen Leistungszweig, der mit dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang im Antriebsleistungsfluss parallel zum ersten hydrodynamischen Leistungszweig verbunden oder verbindbar ist, um Antriebsleistung mechanisch vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang zu übertragen.
Das erfindungsgemäße Differentialwandlergetriebe ist gekennzeichnet durch einen dritten mechanischen Leistungszweig, der mit dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang verbunden oder verbindbar ist, um Antriebsleistung mechanisch vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang zumindest teilweise parallel zum ersten hydrodynamischen Leistungszweig und zum zweiten mechanischen Leistungszweig zu übertragen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Differentialwandlergetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, Bus oder Lastkraftwagen, ist jedoch auch bei anderen Fahrzeugen, wie beispielsweise Schienenfahrzeugen, anwendbar.
  • Differentialwandlergetriebe der gattungsgemäßen Art, wie sie beispielsweise in DE 2 214 648 A , DE 10 2008 010 064 A1 oder DE 10 2008 027 946 A1 beschrieben werden, zeichnen sich dadurch aus, dass Antriebsleistung von einem Getriebeeingang über einen ersten hydrodynamischen Leistungszweig mit einem hydrodynamischen Wandler und einen zweiten mechanischen Leistungszweig, der hinsichtlich des Antriebsleistungsflusses parallel zum ersten hydrodynamischen Leistungszweig vorgesehen ist, zu einem Getriebeausgang übertragen werden kann, vorteilhaft mit einer gleichzeitigen Leistungsübertragung in bestimmten Betriebszuständen sowohl über den ersten hydrodynamischen Leistungszweig als auch den zweiten mechanischen Leistungszweig.
  • Bei den genannten bekannten Differentialwandlergetrieben ist nachteilig, dass bisher nur drei mechanische Vorwärtsgänge, bei denen der Getriebeeingang insbesondere in derselben Drehrichtung umläuft wie der Getriebeausgang, vorgesehen sind, wobei mechanischer Gang in diesem Sinne eine rein mechanische Leistungsübertragung vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang bedeutet. Ferner sind zwei weitere Gänge, auch als Gangstufen bezeichnet, vorgesehen, nämlich der erste Gang und der Rückwärtsgang, bei denen eine Leistungsübertragung hydrodynamisch über den hydrodynamischen Wandler erfolgt, der in der Regel als Gegenlaufwandler ausgeführt ist, sodass das Pumpenrad in die entgegengesetzte Drehrichtung zum Turbinenrad umläuft. Der Fahrbereich, in welchem der hydrodynamische Wandler eingesetzt wird, ist relativ groß. Das führt dazu, dass bei Anfahrvorgängen deutlich weniger Gangwechsel nötig sind als bei herkömmlichen Automatgetrieben, die nicht nach dem Differentialwandlerprinzip arbeiten. Andererseits ist bei der Fahrt auf Steigungen die Verwendung des verlustbehafteten Wandlerganges deutlich früher notwendig als bei herkömmlichen Automatgetrieben ohne Differentialwandler. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass die drei mechanischen Gänge relativ große Gangsprünge aufweisen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannten Differentialwandlergetriebe für ein Kraftfahrzeug derart weiter zu entwickeln, dass diese in einem deutlich größeren nutzbaren Fahrbereich mit rein mechanischer Leistungsübertragung gefahren werden können, wobei die Abstufung zwischen den einzelnen mechanischen Gängen kleiner als bisher ausgeführt werden kann, um den verlustbehafteten Wandlergang weniger häufig einstellen zu müssen und zum anderen den Kraftstoffverbrauch und die Geräuschentwicklung zu senken.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Differentialwandlergetriebe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßes Differentialwandlergetriebe weist einen Getriebeeingang und einen Getriebeausgang auf, um vom Getriebeeingang Antriebsleistung in verschiedenen Gangstufen zum Getriebeausgang zu übertragen, die sich in der Regel voneinander durch ihr Drehmoment-Drehzahl-Verhältnis unterscheiden. Vorteilhaft findet in einigen Gangstufen eine rein hydrodynamische und/oder kombinierte hydrodynamische-mechanische Leistungsübertragung statt und in anderen Gangstufen findet eine rein mechanische Leistungsübertragung vom Getriebeeingang auf den Getriebeausgang statt.
  • Demgemäß ist ein erster hydrodynamischer Leistungszweig vorgesehen, in welchem ein hydrodynamischer Wandler mit wenigstens einem Pumpenrad, wenigstens einem Turbinenrad und wenigstens einem Laufrad angeordnet ist, dessen Pumpenrad mit dem Getriebeeingang verbunden oder verbindbar ist und dessen Turbinenrad mit dem Getriebeausgang verbunden oder verbindbar ist, um Antriebsleistung hydrodynamisch über den ersten hydrodynamischen Leistungszweig vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang zu übertragen.
  • Ferner ist ein zweiter mechanischer, insbesondere rein mechanischer Leistungszweig vorgesehen, der mit dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang im Antriebsleistungsfluss parallel zum ersten hydrodynamischen Leistungszweig verbunden oder verbindbar ist, um Antriebsleistung mechanisch, insbesondere rein mechanisch vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang zu übertragen.
  • Erfindungsgemäß ist nun ein dritter mechanischer Leistungszweig vorgesehen, der mit dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang verbunden oder verbindbar ist, um Antriebsleistung mechanisch, insbesondere rein mechanisch vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang zumindest teilweise parallel zum ersten hydrodynamischen Leistungszweig und zum zweiten mechanischen Leistungszweig zu übertragen.
  • Vorteilhaft ist der dritte mechanische Leistungszweig drehfest an einer den Getriebeeingang bildenden Getriebeeingangswelle angeschlossen.
  • Besonders günstig ist es, wenn der zweite mechanische Leistungszweig eine zumindest mittelbar am Getriebeausgang angeschlossene Abtriebswelle aufweist, die insbesondere koaxial zu einer den dritten mechanischen Leistungszweig ausbildenden Durchtriebswelle positioniert ist, wobei die Abtriebswelle des zweiten mechanischen Leistungszweigs und der dritte mechanische Leistungszweig gemeinsam über ein Koppelgetriebe am Getriebeausgang angeschlossen sind. Im Koppelgetriebe sind nicht nur die Antriebsleistungen aus dem zweiten und dritten mechanischen Leistungszweig vorteilhaft kombinierbar beziehungsweise aufeinander addierbar, sondern vorteilhaft können im Koppelgetriebe verschiedene Übersetzungen zwischen den Koppelgetriebeeingängen, an denen die mechanischen Leistungszweige angeschlossen sind, und dem Koppelgetriebeausgang, an dem der Getriebeausgang angeschlossen ist, wahlweise eingestellt beziehungsweise geschaltet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Turbinenrad des hydrodynamischen Wandlers über ein Planetengetriebe, insbesondere mit einem folgenden Freilauf, an der Abtriebswelle des zweiten mechanischen Leistungszweigs angeschlossen. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das Turbinenrad direkt über einen Freilauf an der Abtriebswelle des zweiten mechanischen Leistungszweigs angeschlossen ist. Andere Ausgestaltungen sind möglich, mit oder ohne Freilauf.
  • Das vorgenannte Planetengetriebe kann auch als Turbinengetriebe bezeichnet werden, wobei das Pumpenrad beispielsweise an dem Sonnenrad des Planetengetriebes angeschlossen ist und die Abtriebswelle des zweiten mechanischen Leistungszweigs, insbesondere über den Freilauf, an dem Planetenträger oder dem Hohlrad angeschlossen ist. Auch hier sind andere Ausgestaltungen möglich.
  • Das Koppelgetriebe kann vorteilhaft als Umlaufgetriebe ausgeführt sein, das heißt eine oder mehr nicht nur über ihre Längsachse sondern auch über eine gemeinsame Drehachse umlaufende Wellen aufweisen, die beispielsweise ein oder mehrere Planetenräder, Sonnenräder und/oder Hohlräder tragen.
  • Günstig ist, wenn die Abtriebswelle des zweiten mechanischen Leistungszweigs und der dritte mechanische Leistungszweig über lösbare Kupplungen, insbesondere über wenigstens drei lösbare Kupplungen am Koppelgetriebe angeschlossen sind. Beispielsweise ist die Abtriebswelle des zweiten mechanischen Leistungszweigs wahlweise über eine erste lösbare Kupplung und eine zweite lösbare Kupplung an das Koppelgetriebe ankuppelbar, und der dritte mechanische Leistungszweig ist über eine dritte lösbare Kupplung an das Koppelgetriebe ankuppelbar.
  • Das Koppelgetriebe kann beispielsweise als Mehrwellenumlaufgetriebe, insbesondere Vierwellenumlaufgetriebe ausgeführt sein, wobei besonders vorteilhaft wenigstens eine oder mehrere Wellen mittels jeweils einer zugeordneten Bremse oder mittels gemeinsam zugeordneter Bremsen stillsetzbar ist/sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Pumpenrad des hydrodynamischen Wandlers über ein Planetengetriebe am Getriebeeingang angeschlossen, umfassend ein mit dem Getriebeeingang, insbesondere rein mechanisch, verbundenes Hohlrad, ein mit dem Pumpenrad, insbesondere rein mechanisch, verbundenes Sonnenrad und einen Planetenträger, wobei der Planetenträger, insbesondere rein mechanisch, mit der Abtriebswelle des zweiten mechanischen Leistungszweigs verbunden ist. Das Planetengetriebe kann die Funktion eines Eingangsdifferentialgetriebes aufweisen, wobei auch der dritte mechanische Leistungszweig auf der Antriebsseite eines solchen Eingangsdifferentialgetriebes angeschlossen sein kann. Selbstverständlich kann auch ein Eingangsdifferentialgetriebe in einer anderen Form als ein Planetengetriebe vorgesehen sein, um die Antriebsleistung des Getriebegangs auf den ersten hydrodynamischen Leistungszweig und den zweiten mechanischen Leistungszweig und insbesondere auch den dritten mechanischen Leistungszweig aufzuteilen.
  • Günstig ist, wenn der dritte mechanische Leistungszweig, insbesondere die Durchtriebswelle mit dem Hohlrad des zuvor genannten Planetengetriebes verbunden ist, insbesondere rein mechanisch.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das zuvor genannte Hohlrad mittels einer ihm zugeordneten Sonnenradbremse wahlweise stillsetzbar.
  • Das Koppelgetriebe kann gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform wenigstens ein Planetengetriebe aufweisen, wiederum umfassend wenigstens ein Sonnenrad, wenigstens einen Planetenträger und wenigstens ein Hohlrad. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Planetengetriebe zur Bildung des Koppelgetriebes hintereinander geschaltet.
  • Das Koppelgetriebe weist gemäß einer Ausführungsform einen Stegabtrieb auf. Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Koppelgetriebe einen Hohlradabtrieb auf. Der jeweilige Abtrieb ist mit dem Getriebeausgang, insbesondere gebildet durch eine Getriebeabtriebswelle, verbunden, beispielsweise rein mechanisch.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist am oder innerhalb des Getriebes ein hydrodynamischer Retarder vorgesehen. Innerhalb des Getriebes kann dabei bedeuten, dass der hydrodynamische Retarder vom Getriebegehäuse umschlossen ist, also innerhalb des Getriebegehäuses positioniert ist. Am Getriebe kann bedeuten, dass der hydrodynamische Retarder zumindest teilweise durch das Getriebegehäuse innerhalb von diesem oder außen an diesem getragen wird.
  • Vorteilhaft wird der hydrodynamische Retarder, der einen Rotor und einen Stator oder einen Rotor oder einen Gegenlaufrotor zur Ausbildung eines mit einem Arbeitsmedium befüllbaren Arbeitsraumes aufweist beziehungsweise hieraus gebildet ist, durch den Getriebeausgang, insbesondere die Getriebeabtriebswelle angetrieben, um den Getriebeausgang beziehungsweise die Getriebeabtriebswelle hydrodynamisch abzubremsen.
  • Vorteilhaft weisen die durch das Differentialwandlergetriebe gebildeten Übersetzungen zwischen dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang Verhältnisse von 0,5, insbesondere 0,7 bis maximal 5,0, insbesondere 4,0 auf.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
  • Es zeigen:
  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Differentialwandlergetriebe mit einem sogenannten Turbinengetriebe;
  • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel ohne ein solches Turbinengetriebe;
  • 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Differentialwandlergetriebes mit einem abweichend gestalteten Koppelgetriebe.
  • In der 1 ist eine Koppelstruktur eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Differentialwandlergetriebes dargestellt, welches zur Ausbildung des ersten hydrodynamischen Leistungszweigs 5 einen hydrodynamischen Wandler 1 mit einem Pumpenrad 2, einem Turbinenrad 3 und einem Leitrad 4 aufweist. Der hydrodynamische Wandler kann beispielsweise als Gegenlaufwandler ausgeführt sein, das heißt, dass das Pumpenrad 2 im Betrieb im Gegensinn zum Turbinenrad 3 umläuft. Jedoch ist auch eine Ausführungsform mit in gleicher Richtung umlaufenden Schaufelrädern möglich, das heißt, das Pumpenrad 2 und das Turbinerad 3 laufen in dieselbe Drehrichtung um. Das Leitrad 4 ist stationär gehalten.
  • Dem ersten hydrodynamischen Leistungszweig 5 ist ein zweiter mechanischer Leistungszweig 6 und ein dritter mechanischer Leistungszweig 7 parallel geschaltet. Über alle drei Leistungszweige 5, 6, 7 ist Antriebsleistung von einem Getriebeeingang 8 zu einem Getriebeausgang 9 übertragbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Getriebeeingang 8 durch eine Getriebeeingangswelle 10 gebildet und der Getriebeausgang 9 wird durch eine Getriebeabtriebswelle 11 gebildet. Getriebeeingangswelle 10 und Getriebeabtriebswelle 11 sind beispielsweise koaxial zueinander positioniert, jedoch nicht zwingend.
  • Die Getriebeeingangswelle 10 ist über ein Planetengetriebe 12 am ersten hydrodynamischen Leistungszweig 5 und am zweiten mechanischen Leistungszweig 6 angeschlossen. Vorliegend ist die Getriebeeingangswelle 10 unmittelbar am Hohlrad 13 angeschlossen, welches somit den Eingang des Planetengetriebes 12 bildet, der erste hydrodynamische Leistungszweig 5 ist am Sonnenrad 14 des Planetengetriebes 12 angeschlossen, welches somit einen ersten Planetengetriebeausgang bildet, und der zweite mechanische Leistungszweig 6 ist am Planetenträger 15 angeschlossen, welcher somit einen zweiten Planetengetriebeausgang des Planetengetriebes 12 bildet. Das Planetengetriebe 12, auch als erstes Planetengetriebe bezeichnet, arbeitet demnach als Differentialgetriebe, welches die Antriebsleistung des Getriebeeingangs 8 auf den ersten hydrodynamischen Leistungszweig 5 und den zweiten mechanischen Leistungszweig 6 aufteilt.
  • Der Planetenträger 15 trägt wenigstens ein Planetenrad 16, das mit dem Sonnenrad 14 und dem Hohlrad 13 kämmt.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Sonnenrad 14 und damit gleichzeitig das Pumpenrad 2 des hydrodynamischen Wandlers 1 mittels einer ersten Bremse 17 stillsetzbar, um die hydrodynamische Leistungsübertragung auszuschalten.
  • Das Turbinenrad 3 des hydrodynamischen Wandlers 1 ist über ein zweites Planetengetriebe, vorliegend als Turbinengetriebe 18 bezeichnet, über einen Freilauf 19 an einer Abtriebswelle 20 des zweiten mechanischen Leistungszweigs 6 angeschlossen. Das Turbinengetriebe 18 weist ein Sonnenrad 21, ein Hohlrad 22, einen Planetenträger 23 und wenigstens ein Planetenrad 24 auf. Das Sonnenrad 21 ist mit dem Turbinenrad 3 verbunden und wird von diesem angetrieben. Der Planetenträger 23 ist über den Freilauf 19 mit der Abtriebswelle 20 des zweiten mechanischen Leistungszweigs 6 verbunden.
  • Die Abtriebswelle 20 des zweiten mechanischen Leistungszweigs 6 ist über eine erste Kupplung 25 und/oder eine zweite Kupplung 26 mit einem Koppelgetriebe 27 verbindbar. Der dritte mechanische Leistungszweig 7, der beispielsweise eine Durchtriebswelle 28 umfasst oder aus dieser besteht, ist über eine dritte Kupplung 29 mit dem Koppelgetriebe 27 verbindbar.
  • Das Koppelgetriebe 27 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein drittes Planetengetriebe 30 und ein viertes Planetengetriebe 31 auf. Das dritte Planetengetriebe 30 weist ein Sonnenrad 32 auf, das an der Sekundärseite der zweiten Kupplung 26 angeschlossen ist, ferner einen Planetenträger 33, der wenigstens ein Planetenrad 34 trägt, und ein Hohlrad 35, das mit dem Planetenträger 36 des vierten Planetengetriebes 31 drehfest beziehungsweise mechanisch verbunden ist.
  • Das vierte Planetengetriebe 31 weist ein Sonnenrad 38 auf, das drehfest an der Sekundärseite der dritten Kupplung 29 angeschlossen ist.
  • Der Planetenträger 36 trägt einerseits wenigstens ein Planetenrad 39 des vierten Planetengetriebes 31 und andererseits wenigstens ein Planetenrad 40, das mit einem Sonnenrad 41 kämmt, welches drehfest am Planetenträger 33 des dritten Planetengetriebes 30 angeschlossen ist. Insbesondere sind das Planetenrad 39 und das Planetenrad 40 als ein Bauteil beziehungsweise ein gemeinsames Planetenrad ausgeführt. Vorteilhaft haben die Sonnenräder 38 und 41 dieselbe Zähnezahl.
  • Der Planetenträger 36 des vierten Planetengetriebes 31 ist ferner drehfest an einem Planetenträger 42 angeschlossen, der wenigstens ein Planetenrad 43 trägt, das mit einem Sonnenrad 44 kämmt, welches wiederum mit der Sekundärseite der ersten Kupplung 25 drehfest verbunden ist. Dabei kämmt das Planetenrad 43 vorteilhaft auch mit dem Planetenrad 39, 40.
  • Der Planetenträger 36 des vierten Planetengetriebes 31 ist ferner drehfest am Getriebeausgang 9, hier gebildet durch die Getriebeabtriebswelle 11, angeschlossen, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel den Rotor 45 eines hydrodynamischen Retarders 46 antreibt und/oder trägt, der mit dem Stator 47 einen gemeinsamen Arbeitsraum bildet.
  • Wenn die erste Bremse 17 geschlossen wird, um das Sonnenrad 14 des ersten Planetengetriebes 12 und das Pumpenrad 2 des hydrodynamischen Wandlers 1 festzusetzen, ergeben sich hinter dem Turbinengetriebe 18 zwei Wellen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren, nämlich die vorliegend als innere zentrale Durchtriebswelle 28 ausgeführte Welle des dritten mechanischen Leistungszweigs 7 und die vorliegend als äußere Hohlwelle ausgeführte Abtriebswelle 20 des zweiten mechanischen Leistungszweigs 6. Die Durchtriebswelle 28 rotiert mit der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 10. Die Abtriebswelle 20 des zweiten mechanischen Leistungszweigs 6 rotiert mit einer geringeren Drehzahl. Diese Drehzahl ist von den Übersetzungsverhältnissen im ersten Planetengetriebe 12 abhängig.
  • Da nun die Abtriebswelle 20 des zweiten mechanischen Leistungszweigs 6 und die Durchtriebswelle 28 des dritten mechanischen Leistungszweigs 7 über die erste Kupplung 25, die zweite Kupplung 26 und die dritte Kupplung 29 wahlweise mit dem Koppelgetriebe 27 gekoppelt werden können, wobei das Sonnenrad 32 des dritten Planetengetriebes 30 mittels einer zweiten Bremse 48 stillgesetzt werden kann und der Planetenträger 33 des dritten Planetengetriebes 30 mittels einer dritten Bremse 49 stillgesetzt werden kann, lassen sich sechs mechanische Vorwärtsgänge und ein mechanischer Rückwärtsgang mit der gezeigten Koppelstruktur realisieren. Der Rückwärtsgang und die ersten drei oder insbesondere vier mechanischen Gänge erlauben eine Nutzung des hydrodynamischen Wandlers 1 als verschleißfreies Anfahrelement.
  • Aufgrund der Verbindung des Getriebeausgangs 9 mit dem Planetenträger 36 des vierten Planetengetriebes 31 wird dieser Bereich der Koppelstruktur auch als Stegabtrieb bezeichnet, mit dem Wort „Steg“ als alternative Bezeichnung für Planetenträger.
  • In der 2 sind sich entsprechende Elemente mit sich entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Der Unterschied zur Ausgestaltung gemäß der 1 liegt allein darin, dass auf das Turbinengetriebe 18 als zweites Planetengetriebe verzichtet wurde und das Turbinenrad 3 über den Freilauf 19 direkt an der Abtriebswelle 20 des zweiten mechanischen Leistungszweigs 6 angeschlossen ist, die aufgrund ihres Anschlusses am Planetenträger 15 des ersten Planetengetriebes 12, auch als Eingangsdifferential bezeichnet, auch als Stegwelle des Eingangsdifferentials bezeichnet werden kann.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß der 3 unterscheidet sich allein dadurch vom Ausführungsbeispiel der 1, dass das Koppelgetriebe 27 über einen Hohlradabtrieb am Getriebeausgang 9 beziehungsweise der Getriebeabtriebswelle 11 angeschlossen ist. Hierzu ist eine Umgestaltung des Koppelgetriebes 27 notwendig. So kann mit der zweiten Bremse 48, wie zuvor, das Sonnerad 32 des dritten Planetengetriebes 30 stillgesetzt werden. Das Hohlrad 35 des dritten Planetengetriebes 30 ist drehfest am Getriebeausgang 9 beziehungsweise der Getriebeabtriebswelle 11 angeschlossen. Der Planetenträger 33 mit dem wenigstens einen Planetenrad 34 des dritten Planetengetriebes 30 läuft gemeinsam mit dem Planetenträger 36 des vierten Planetengetriebes 31 um und ist daher entsprechend an diesem angeschlossen. Der Planetenträger 36 trägt das wenigstens eine Planetenrad 39, das mit dem dem Sonnenrad 38 kämmt. Das Sonnenrad 38 ist über die erste Kupplung 25 an der Abtriebswelle 20 des zweiten mechanischen Leistungszweigs 6 ankuppelbar.
  • Das Sonnenrad 32 des dritten Planetengetriebes 30 ist über die zweite Kupplung 26 an der Abtriebswelle 20 ankuppelbar.
  • Der Planetenträger 36 des vierten Planetengetriebes 31 ist über die dritte Kupplung 29 an der Durchtriebswelle 28 des dritten mechanischen Leistungszweigs 7 ankuppelbar.
  • Das weitere Planetenrad 37 auf dem Planetenträger 36, wobei insbesondere jedoch die Planetenräder 39 und 37 als ein Bauteil beziehungsweise ein gemeinsames Planetenrad ausgeführt sind, kämmt vorteilhaft auch mit dem Planetenrad 34.
  • Zur Einstellung des ersten Gangs kann die erste Bremse 17 geschlossen werden, um einen rein mechanischen Gang auszubilden, oder geöffnet werden, um auch die hydrodynamische Leistungsübertragung zu nutzen. Entsprechendes gilt für den zweiten und dritten Vorwärtsgang, sowie den Rückwärtsgang. Bei der hydrodynamischen Leistungsübertragung kann der hydrodynamische Wandler 1 als Anfahrelement zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Getriebeausgangs 9 verwendet werden.
  • Beispielsweise ist im ersten Vorwärtsgang die erste Kupplung 25 geschlossen, die zweite Kupplung 26 geöffnet, die dritte Kupplung 29 geöffnet, die zweite Bremse 48 geöffnet und die dritte Bremse 49 geschlossen. Abweichend hiervon kann im zweiten Vorwärtsgang die zweite Bremse 48 geschlossen sein und die dritte Bremse 49 geöffnet sein.
  • Im dritten Vorwärtsgang können die erste Kupplung 25 und die zweite Kupplung 26 geschlossen sein, die zweite Bremse 48, die dritte Bremse 49 und die dritte Kupplung 29 geöffnet sein.
  • Im vierten Gang können die erste Kupplung 25 und die dritte Kupplung 29 geschlossen sein, die zweite Kupplung 26 sowie die zweite Bremse 48 und die dritte Bremse 49 geöffnet sein.
  • Im fünften und im sechsten Gang ist die erste Bremse 17 in der Regel geschlossen. Im fünften Gang ist beispielsweise ferner die erste Kupplung 25 geöffnet, die zweite Kupplung 26 geschlossen, die zweite Bremse 48 und die dritte Bremse 49 sind geöffnet und die dritte Kupplung 29 ist geschlossen.
  • Im sechsten Gang sind die erste Kupplung 25 und die zweite Kupplung 26 insbesondere geöffnet, sowie die zweite Bremse 48 geschlossen, die dritte Bremse 49 geöffnet und die dritte Kupplung 29 geschlossen.
  • Im Rückwärtsgang sind vorteilhaft die erste Kupplung 25 und die erste Bremse 48 sowie die dritte Kupplung 29 geöffnet, wohingegen die zweite Kupplung 26 und die dritte Bremse 49 geschlossen sind.
  • Die erste Bremse 17 ist bei der Leistungsübertragung über den ersten hydrodynamischen Leistungszweig 5 zum Anfahren geöffnet, kann aber auch geschlossen werden, um nur Antriebsleistung über den zweiten mechanischen Leistungszweig 6 beziehungsweise den zweiten mechanischen Leistungszweig 6 und den dritten mechanischen Leistungszweig 7 zu übertragen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 2214648 A [0002]
    • DE 102008010064 A1 [0002]
    • DE 102008027946 A1 [0002]

Claims (13)

  1. Differentialwandlergetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Pkw, Bus oder Lkw, 1.1 mit einem Getriebeeingang (8) und einem Getriebeausgang (9); 1.2 mit einem ersten hydrodynamischen Leistungszweig (5), in welchem ein hydrodynamischer Wandler (1) mit einem Pumpenrad (2), einem Turbinenrad (3) und einem Leitrad (4) angeordnet ist, dessen Pumpenrad (2) mit dem Getriebeeingang (8) verbunden oder verbindbar ist und dessen Turbinenrad (3) mit dem Getriebeausgang (9) verbunden oder verbindbar ist, um Antriebsleistung hydrodynamisch über den ersten hydrodynamischen Leistungszweig (5) vom Getriebeeingang (8) zum Getriebeausgang (9) zu übertragen; 1.3 mit einem zweiten mechanischen Leistungszweig (6), der mit dem Getriebeeingang (8) und dem Getriebeausgang (9) im Antriebsleistungsfluss parallel zum ersten hydrodynamischen Leistungszweig (5) verbunden oder verbindbar ist, um Antriebsleistung mechanisch vom Getriebeeingang (8) zum Getriebeausgang (9) zu übertragen; gekennzeichnet durch 1.4 einen dritten mechanischen Leistungszweig (7), der mit dem Getriebeeingang (8) und dem Getriebeausgang (9) verbunden oder verbindbar ist, um Antriebsleistung mechanisch vom Getriebeeingang (8) zum Getriebeausgang (9) zumindest teilweise parallel zum ersten hydrodynamischen Leistungszweig (5) und zum zweiten mechanischen Leistungszweig (6) zu übertragen.
  2. Differentialwandlergetriebe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte mechanische Leistungszweig (7) drehfest an einer dem Getriebeeingang (8) bildenden Getriebeeingangswelle (10) angeschlossen ist.
  3. Differentialwandlergetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite mechanische Leistungszweig (6) eine zumindest mittelbar am Getriebeausgang (9) angeschlossene Abtriebswelle (20) aufweist, die insbesondere koaxial zu einer den dritten mechanischen Leistungszweig (7) ausbildenden Durchtriebswelle (28) positioniert ist, wobei die Abtriebswelle (20) des zweiten mechanischen Leistungszweigs (6) und der dritte mechanische Leistungszweig (7) gemeinsam über ein Koppelgetriebe (27) am Getriebeausgang (9) angeschlossen sind.
  4. Differentialwandlergetriebe gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelgetriebe (27) als Umlaufgetriebe ausgeführt ist.
  5. Differentialwandlergetriebe gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (20) des zweiten mechanischen Leistungszweigs (6) und der dritte mechanische Leistungszweig (7) über lösbare Kupplungen (25, 26, 29), insbesondere wenigstens drei lösbare Kupplungen (25, 26, 29) am Koppelgetriebe (27) angeschlossen sind.
  6. Differentialwandlergetriebe gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelgetriebe (27) als Mehrwellenumlaufgetriebe, insbesondere Vierwellenumlaufgetriebe ausgeführt ist, wobei wenigstens eine oder mehrere Wellen mittels jeweils einer zugeordneten Bremse (48, 49) stillsetzbar ist/sind.
  7. Differentialwandlergetriebe gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad (2) des hydrodynamischen Wandlers (1) über ein Planetengetriebe (12) am Getriebeeingang (8) angeschlossen ist, umfassend ein mit dem Getriebeeingang (8) verbundenes Hohlrad (13), ein mit dem Pumpenrad (2) verbundenes Sonnenrad (14) und einen Planetenträger (15), wobei der Planetenträger (15) mit der Abtriebswelle (20) des zweiten mechanischen Leistungszweigs (6) verbunden ist.
  8. Differentialwandlergetriebe gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte mechanische Leistungszweig (7), insbesondere die Durchtriebswelle (28) mit dem Hohlrad (13) verbunden ist.
  9. Differentialwandlergetriebe gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (13) mittels einer zugeordneten Bremse (17) stillsetzbar ist.
  10. Differentialwandlergetriebe gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelgetriebe (27) wenigstens ein Planetengetriebe (30, 31) aufweist.
  11. Differentialwandlergetriebe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelgetriebe (27) einen Stegabtrieb oder Hohlradabtrieb aufweist, der mit dem Getriebeausgang (9), insbesondere gebildet durch eine Getriebeabtriebswelle (11), verbunden ist.
  12. Differentialwandlergetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am oder innerhalb des Getriebes ein vom Getriebeausgang (9), insbesondere gebildet durch eine Getriebeabtriebswelle (11) angetriebener hydrodynamischer Retarder (46) vorgesehen ist, um den Getriebeausgang (9) hydrodynamisch abzubremsen.
  13. Differentialwandlergetriebe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste hydrodynamische Leistungszweig (5) abtriebsseitig über einen Freilauf (19) an einem Abtrieb, insbesondere der Abtriebswelle (20) des zweiten mechanischen Leistungszweigs (6) angeschlossen ist, wobei insbesondere zwischen dem Turbinenrad (3) und dem Freilauf (19) ein Turbinengetriebe (18), das insbesondere als Planetengetriebe ausgeführt ist, vorgesehen ist.
DE102014212052.7A 2014-06-24 2014-06-24 Differentialwandlergetriebe Withdrawn DE102014212052A1 (de)

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