DE102016002220A1

DE102016002220A1 - Kraftfahrzeug-Antriebsstrang

Info

Publication number: DE102016002220A1
Application number: DE102016002220.5A
Authority: DE
Inventors: Martin GENTILE; Markus Steckhan; Julian HEINZ; Matthias Urban
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2017-08-31
Also published as: CN107117023A; US20170248212A1; US10626968B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang aufweisend eine Eingangswelle (1), eine Ausgangswelle (2), ein stufenloses Getriebe (10–14) zum Koppeln der Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (2) mit einem variablen Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (2), welches ein Vorwärtsfahrmaximum und ein Vorwärtsfahrminimum aufweist, und ein Überbrückungsgetriebe mit wenigstens einer Überbrückungsstufe (21–23) mit einem festen Übersetzungsverhältnis zum Koppeln der Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (2), wobei ein Betrag eines Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle (1) und der durch das Überbrückungsgetriebe (21–23) angetriebenen Ausgangswelle (2) höchstens gleich der Hälfte der Summe des Betrags des Vorwärtsfahrmaximums und des Betrags des Vorwärtsfahrminimums des variablen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle (1) und der durch das stufenlose Getriebe (10–14) angetriebenen Ausgangswelle (2) und/oder höchstens gleich 1,0 ist und/oder das Überbrückungsgetriebe (21–23) dazu ausgelegt ist, das Kraftfahrzeug bei einer Fahrgeschwindigkeit anzutreiben, die wenigstens 50 km/h beträgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit dem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang sowie ein Verfahren zum Betreiben des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs.
Aus der EP 0 828 094 A2 ist ein Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle, einem ersten Getriebe mit einem festen Übersetzungsverhältnis und einem hierzu parallel angeordneten zweiten Getriebe mit einem stufenlosen variablen Übersetzungsverhältnis bekannt.
Zum Anfahren aus dem Stand koppelt das erste Getriebe mit dem festen Übersetzungsverhältnis Ein- und Ausgangswelle. Durch Schließen einer Kupplung wird aus diesem niedrigen ersten Gang auf das stufenlose zweite Getriebe heraufgeschaltet.
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug und/oder dessen Betrieb zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 12, 13 stellen ein Kraftfahrzeug mit einem hier beschriebenen Antriebsstrang bzw. ein Verfahren zum Betreiben einer Ausgangswelle eines hier beschriebenen Antriebsstrangs unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, insbesondere ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, (wenigstens) eine Eingangswelle, (wenigstens) eine Ausgangswelle, (wenigstens) ein stufenloses Getriebe, um die Eingangswelle mit der Ausgangswelle mit einem variablen Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle, das ein Vorwärtsfahrmaximum und ein Vorwärtsfahrminimum aufweist, insbesondere lösbar, zu koppeln, und (wenigstens) ein Überbrückungsgetriebe mit wenigstens einer Überbrückungsstufe auf, die ein festes bzw. konstantes Übersetzungsverhältnis aufweist, um die Eingangswelle mit der Ausgangswelle, insbesondere lösbar, zu koppeln, wobei in einer Ausführung ein Betrag (wenigstens) eines Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der durch bzw. über das bzw. mittels des Überbrückungsgetriebe(s), insbesondere durch bzw. über die bzw. mittels der Überbrückungsstufe, angetriebenen Ausgangswelle höchstens gleich der Hälfte der Summe des Betrags des Vorwärtsfahrmaximums und des Betrags des Vorwärtsfahrminimums des variablen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der durch bzw. über das bzw. mittels des stufenlose(n) Getriebe(s) angetriebenen Ausgangswelle und/oder höchstens gleich 1,0 ist.
Hierdurch kann in einer Ausführung diese Überbrückungsstufe bzw. das Überbrückungsgetriebe vorteilhaft insbesondere bei höheren Fahrgeschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs, bei denen niedrige Übersetzungsverhältnisse zwischen Ein- und Ausgangswelle des Getriebes vorliegen, genutzt werden, insbesondere (auch) bei Geschwindigkeiten über 50 km/h, insbesondere (auch) über 100 km/h. Dadurch kann in einer Ausführung das stufenlose Getriebe in solchen Fahrzuständen, insbesondere automatisiert, entlastet werden. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Energieverbrauch gesenkt werden.
In einer Ausführung ist die Eingangswelle eine antriebsseitige Welle, sie kann insbesondere mit einem Antrieb, insbesondere einer Brennkraftmaschine und/oder einem Elektroantrieb, des Kraftfahrzeugs koppelbar, insbesondere gekoppelt sein, insbesondere durch bzw. über einen Drehmomentwandler. Die Ausgangswelle ist in einer Ausführung eine (fahrzeugantriebs)radseitige Welle, sie kann insbesondere mit einem oder mehreren angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs koppelbar, insbesondere gekoppelt sein, insbesondere durch bzw. über ein Differential.
In einer Ausführung ist das stufenlose Getriebe ein, insbesondere mechanisches, elektrisches oder hydraulisches, CVT-Getriebe. In einer Weiterbildung weist es zwei durch (wenigstens) ein umlaufendes Zug- und/oder Schubmittel, insbesondere einen Keilriemen, ein Schubgliederband, eine Kette oder dergleichen, gekoppelte Räder, insbesondere Doppelkegel auf, wobei in einer Weiterbildung der axiale Abstand der einander gegenüberliegenden Kontaktflächen wenigstens eines Doppelkegels mit dem Zug- und/oder Schubmittel, insbesondere hydraulisch, ver- bzw. einstellbar ist, insbesondere durch, insbesondere hydraulisch aktuiertes, Verschieben eines Kegels des Doppelkegels, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes stufenlos zu ver- bzw. einzustellen. Ergänzend wird diesbezüglich auf die eingangs genannte EP 0 828 094 A2 Bezug genommen, deren Inhalt vollständig in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird. Hierdurch kann in einer Ausführung ein konstruktiv einfaches, präzises und/oder zuverlässiges stufenloses Getriebe und/oder eine große Übersetzungsbandbreite zur Verfügung gestellt werden.
In einer Ausführung ist das stufenlose Getriebe fest bzw. stets mit der Ein- oder Ausgangswelle des Antriebsstrangs gekoppelt, insbesondere eine Eintriebswelle des stufenlosen Getriebes fest bzw. stets mit der Eingangswelle des Antriebsstrangs oder eine Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes fest bzw. stets mit der Ausgangswelle des Antriebsstrangs. Hierdurch kann in einer Ausführung Bauraum und/oder Gewicht des Antriebsstrangs reduziert und/oder eine Drehmomentübertragung verbessert werden. In einer Ausführung ist das stufenlose Getriebe, insbesondere eine Ein- oder Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes, lösbar mit der Ein- oder Ausgangswelle des Antriebsstrangs gekoppelt, insbesondere durch bzw. über (wenigstens) einen Freilauf oder (wenigstens) eine wahlweise bzw. mittels eines Aktuators schließbare Kupplung. In einer Ausführung ist wenigstens ein Getriebeglied, insbesondere wenigstens ein Rad, insbesondere wenigstens ein Doppelkegel, des stufenlosen Getriebes lösbar mit einer bzw. der Ein- oder Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes gekoppelt, insbesondere durch bzw. über (wenigstens) einen Freilauf oder (wenigstens) eine wahlweise bzw. mittels eines Aktuators schließbare Kupplung. Hierdurch kann in einer Ausführung das stufenlose Getriebe entkoppelt und so entlastet werden.
In einer Ausführung ist ein bzw. das Übersetzungsverhältnis i zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle in fachüblicher Weise der Quotient aus einer Drehzahl n_ein der Eingangswelle dividiert durch eine Drehzahl n_aus der durch diese angetriebenen Ausgangswelle (i = n_ein/n_aus). Ein positives Übersetzungsverhältnis 0 < i < 1 bezeichnet somit in einer Ausführung eine gleichsinnige Übersetzung ins Schnelle, ein positives Übersetzungsverhältnis 1 < i eine gleichsinnige Über- bzw. Untersetzung ins Langsame, ein negatives Übersetzungsverhältnis –1 < i < 0 eine gegensinnige bzw. drehrichtungsumkehrende Übersetzung ins Schnelle, und ein negatives Übersetzungsverhältnis i < –1 eine gegensinnige bzw. drehrichtungsumkehrende Über- bzw. Untersetzung ins Langsame.
In einer Ausführung ist das Vorwärtsfahrmaximum und/oder Vorwärtsfahrminimum des variablen Übersetzungsverhältnisses, insbesondere konstruktiv oder steuerungstechnisch, definiert bzw. vorgegeben, beispielsweise durch minimale und maximale Abstände der Doppelkegel-Kontaktflächen oder dergleichen. Unter einem Vorwärtsfahrmaximum bzw. -minimum wird in einer Ausführung insbesondere eine, insbesondere betragsmäßig, maximale bzw. minimale Übersetzung in Vorwärtsfahr(t)richtung des Kraftfahrzeugs verstanden, insbesondere bei Antreiben der Eingangswelle durch dessen Antrieb. Vorwärtsfahrmaximum und -minimum definieren bzw. begrenzen in einer Ausführung das Übersetzungsverhältnis in Vorwärtsfahr(t)richtung des Kraftfahrzeugs zwischen Ein- und Ausgangswelle, wenn die Ausgangswelle von der Eingangswelle über das stufenlose Getriebe angetrieben wird bzw. ist.
In einer Ausführung kann die Überbrückungsstufe des Überbrückungsgetriebes eine Stirnradstufe aufweisen, insbesondere sein, deren Übersetzungsverhältnis insbesondere durch ihre Zähnezahl fest bzw. konstant definiert bzw. vorgegeben sein kann. Hierdurch kann in einer Ausführung eine effiziente und/oder kompakte Übersetzung zur Verfügung gestellt werden. In einer Ausführung bildet die Überbrückungsstufe das Überbrückungsgetriebe bzw. besteht das Überbrückungsgetriebe aus der Überbrückungsstufe. Hierdurch kann in einer Ausführung ein effizientes und/oder kompaktes Überbrückungsgetriebe zur Verfügung gestellt werden. In einer Ausführung weist das Überbrückungsgetriebe als Ganzes genau ein oder aber mehrere wählbare feste Übersetzungsverhältnisse auf. Durch ein Überbrückungsgetriebe mit einem einzigen festen Übersetzungsverhältnis kann in einer Ausführung ein kompaktes Überbrückungsgetriebe zur Verfügung gestellt werden, durch ein Überbrückungsgetriebe mit mehreren wählbaren festen Übersetzungsverhältnissen sein Einsatzbereich vergrößert werden. Weist das Überbrückungsgetriebe mehrere wählbare feste Übersetzungsverhältnisse auf, so kann ein bzw. das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das Überbrückungsgetriebe angetriebenen Ausgangswelle insbesondere ein bzw. das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das Überbrückungsgetriebe mit dessen, insbesondere betragsmäßig, kleinstem Übersetzungsverhältnis angetriebenen Ausgangswelle sein.
In einer Ausführung weisen das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, angetriebenen Ausgangswelle und das variable Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle dasselbe Vorzeichen auf bzw. sind bzw. werden Ein- und Ausgangswelle durch die Überbrückungsstufe und das stufenlose Getriebe gleichsinnig antreibbar, insbesondere angetrieben. Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte Umschaltung zwischen stufenlosem und Überbrückungsgetriebe zur Verfügung gestellt werden.
In einer Ausführung ist ein Betrag (wenigstens) eines Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der durch diese über das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, angetriebenen Ausgangswelle kleiner oder gleich 1,0, insbesondere kleiner oder gleich 0,85, insbesondere kleiner oder gleich 0,7. Hierdurch kann in einer Ausführung die Überbrückungsstufe bei höheren Fahrgeschwindigkeiten, insbesondere (auch) bei Geschwindigkeiten über 50 km/h, insbesondere (auch) über 100 km/h, genutzt und so das stufenlose Getriebe entlastet werden.
Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung ein bzw. der Betrag (wenigstens) eines bzw. des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der durch diese über das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, angetriebenen Ausgangswelle kleiner oder gleich der Hälfte der Summe der Beträge von Vorwärtsfahrmaximum und Vorwärtsfahrminimum des variablen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der durch diese über das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle, insbesondere kleiner oder gleich einem Drittel der Summe des Betrags des Vorwärtsfahrmaximums und des Doppelten des Betrags des Vorwärtsfahrminimums dieses variablen Übersetzungsverhältnisses, insbesondere kleiner oder gleich einem Viertel der Summe des Betrags des Vorwärtsfahrmaximums und des Dreifachen des Betrags des Vorwärtsfahrminimums dieses variablen Übersetzungsverhältnisses, insbesondere kleiner oder gleich einem Zehntel der Summe des Betrags des Vorwärtsfahrmaximums und des Neunfachen des Betrags des Vorwärtsfahrminimums dieses variablen Übersetzungsverhältnisses: i_f ≤ (i_max + i_min)/2 = i_min + (i_max – i_min)/2; insbesondere i_f ≤ (i_max + 2·i_min)/3 = i_min + (i_max – i_min)/3; insbesondere i_f ≤ (i_max + 3·i_min)/4 = i_min + (i_max – i_min)/4; insbesondere i_f ≤ (i_max + 9·i_min)/10 = i_min + (i_max – i_min)/10 mit dem Betrag des Übersetzungsverhältnisses i_f zwischen der Eingangswelle und der durch diese über das Überbrückungsgetriebe angetriebenen Ausgangswelle, dem Betrag des Vorwärtsfahrmaximums des variablen Übersetzungsverhältnisses i_max und dem Betrag des Vorwärtsfahrminimums des variablen Übersetzungsverhältnisses i_min zwischen der Eingangswelle und der durch diese über das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle. Hierdurch kann in einer Ausführung die Überbrückungsstufe in einem unteren bzw. schnelleren Bereich einer von dem stufenlosen Getriebe zur Verfügung gestellten Bandbreite bzw. Spreizung des variablen Übersetzungsverhältnisses und somit bei höheren Fahrgeschwindigkeiten genutzt und so das stufenlose Getriebe entlastet werden.
In einer Ausführung weist der Antriebsstrang ein Schaltgetriebe zum Koppeln des stufenlosen Getriebes mit der Ausgangswelle oder mit der Eingangswelle auf, das eine erste Vorwärtsfahrstufe mit einem ersten festen Vorwärtsübersetzungsverhältnis aufweist. In einer Weiterbildung weist dieses Schaltgetriebe (wenigstens) eine zweite Vorwärtsfahrstufe mit einem hiervon verschiedenen zweiten festen Vorwärtsübersetzungsverhältnis auf. Zusätzlich oder alternativ weist in einer Weiterbildung das Schaltgetriebe (wenigstens) eine Rückwärtsfahrstufe mit einem festen Rückwärtsübersetzungsverhältnis auf. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Nutzbereich des stufenlosen Getriebes vergrößert werden.
In einer Ausführung ist das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, mit der Eingangswelle, der Ausgangswelle und/oder einer Eintriebswelle und/oder einer Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes und/oder des Schaltgetriebe fest oder lösbar gekoppelt. In einer Weiterbildung ist insbesondere das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, mit der Eingangswelle und/oder einer Eintriebswelle des stufenlosen Getriebes fest und mit einer Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes und/oder einer Eintriebswelle des Schaltgetriebes lösbar gekoppelt. In einer anderen Weiterbildung ist umgekehrt das Überbrückungsgetriebe mit einer Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes und/oder einer Eintriebswelle des Schaltgetriebes fest und mit der Eingangswelle und/oder einer Eintriebswelle des stufenlosen Getriebes lösbar gekoppelt. In einer anderen Weiterbildung ist das Überbrückungsgetriebe mit der Eingangswelle und/oder einer Eintriebswelle des stufenlosen Getriebes lösbar und mit der Ausgangswelle und/oder einer Abtriebswelle des Schaltgetriebes fest gekoppelt. Hierdurch können in einer Ausführung jeweils das Überbrückungsgetriebe und das stufenlose Getriebe sowie gegebenenfalls das Schaltgetriebe vorteilhaft, insbesondere kompakt, ausgebildet und/oder miteinander verbunden, insbesondere angeordnet werden.
In einer Ausführung sind das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, und das stufenlose Getriebe kinematisch bzw. im Kraftfluss parallel zueinander angeordnet. Hierdurch kann in einer Ausführung das Überbrückungsgetriebe bzw. die Überbrückungsstufe das stufenlose Getriebe (kinematisch) bedarfsweise überbrücken bzw. die Ausgangswelle von der Eingangswelle alternativ über das stufenlose oder das Überbrückungsgetriebe angetrieben werden. Weist der Antriebsstrang das Schaltgetriebe auf, so können in einer Ausführung das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, und das Schaltgetriebe kinematisch bzw. im Kraftfluss parallel zueinander oder in Serie miteinander angeordnet sein. Mit anderen Worten kann in einer Ausführung das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, (auch) das (hierzu parallel angeordnete) Schaltgetriebe überbrücken. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn in einer Weiterbildung durch das Schaltgetriebe ein Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes wahlweise erhöht werden kann, um einen langsamen Gang zu realisieren. Gleichermaßen kann in einer Ausführung das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, nur das (hierzu parallel angeordnete) stufenlose Getriebe überbrücken und wie dieses in das (hierzu in Serie angeordnete) Schaltgetriebe eintreiben. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn in einer Weiterbildung durch das Schaltgetriebe ein Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes wahlweise reduziert werden kann, um einen schnellen Gang zu realisieren. Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung die zusätzliche Überbrückung auch des Schaltgetriebes den Wirkungsgrad verbessern und/oder die Überbrückung nur des stufenlosen Getriebes bzw. das in Serie angeordnete Schaltgetriebe einen Bauraum verbessern.
In einer Ausführung weist das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, und/oder das stufenlose Getriebe einen Freilauf oder eine wahlweise, insbesondere mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch, insbesondere elektromagnetisch, bzw. mittels eines, insbesondere mechanischen, hydraulischen, pneumatischen und/oder elektrischen, insbesondere elektromagnetischen, Aktuators schließbare Kupplung, insbesondere eine Klauenkupplung oder Reibscheibenkupplung, auf. Mit anderen Worten ist in einer Ausführung das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, und/oder das stufenlose Getriebe (passiv oder aktiv) schaltbar. Durch einen Freilauf kann in einer Ausführung eine einfache und/oder zuverlässige automatische Kopplung bzw. Entkopplung realisiert werden, durch eine wahlweise schließbare Kupplung eine gezielte bzw. gesteuerte und somit an unterschiedliche Randbedingungen angepasste Kopplung bzw. Entkopplung.
In einer Ausführung kann eine solche wahlweise, insbesondere mittels eines, insbesondere mechanischen, hydraulischen, pneumatischen und/oder elektrischen, insbesondere elektromagnetischen, Aktuators, schließbare Kupplung eine reib- und/oder formschlüssig wirkende und/oder Synchronisierkupplung aufweisen, insbesondere sein. Durch eine formschlüssige Kupplung kann in einer Ausführung eine zuverlässige Kopplung realisiert werden, durch eine reibschlüssige Kupplung eine sanfte Kopplung, und durch eine Synchronisierkupplung, wie sie insbesondere aus manuellen Schaltgetrieben an sich bekannt ist, eine ruckarme Kopplung.
In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Betreiben, insbesondere Steuern, eines hier beschriebenen Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs den Schritt auf: automatisches Koppeln der Eingangswelle mit der Ausgangswelle durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, in Abhängigkeit von einem aktuellen Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes, insbesondere, falls eine Abweichung eines aktuellen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der durch das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle von dem Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, angetriebenen Ausgangswelle einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, insbesondere das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle dem Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, angetriebenen Ausgangswelle, wenigstens im Wesentlichen, entspricht.
Entsprechend weist in einer Ausführung der Antriebsstrang Mittel auf zum automatischen Koppeln der Eingangswelle mit der Ausgangswelle durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, in Abhängigkeit von einem aktuellen Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes, insbesondere, falls eine Abweichung eines aktuellen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der durch das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle von dem Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, angetriebenen Ausgangswelle einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, insbesondere das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle dem Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, angetriebenen Ausgangswelle, wenigstens im Wesentlichen, entspricht.
Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung die Eingangswelle mit der Ausgangswelle durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, automatisch in Abhängigkeit von einer, insbesondere aktuellen, Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs gekoppelt werden, insbesondere, falls die Fahrgeschwindigkeit größer als eine vorgegebene minimale Fahrgeschwindigkeit ist, die in einer Ausführung wenigstens 50 km/h, insbesondere 60 km/h oder mehr beträgt.
Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, automatisch in Abhängigkeit von einer, insbesondere aktuellen, Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs entkoppelt werden, insbesondere, falls die Fahrgeschwindigkeit größer als eine vorgegebene maximale Fahrgeschwindigkeit ist, die in einer Ausführung höchstens 200 km/h, insbesondere 170 km/h oder weniger beträgt, und/oder falls die Fahrgeschwindigkeit kleiner als eine vorgegebene minimale Fahrgeschwindigkeit ist, die in einer Ausführung wenigstens 50 km/h, insbesondere 60 km/h oder mehr beträgt.
Somit kann in einer Ausführung das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich das stufenlose Getriebe automatisch überbrücken, insbesondere in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich, der größer als die vorgegebene minimale Fahrgeschwindigkeit und/oder kleiner als die vorgegebene maximale Fahrgeschwindigkeit ist, beispielsweise also zwischen 70 km/h und 160 km/h liegt.
Entsprechend weist in einer Ausführung der Antriebsstrang Mittel auf zum automatischen Koppeln der Eingangswelle mit der Ausgangswelle durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, in Abhängigkeit von einer, insbesondere aktuellen, Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, insbesondere, falls die Fahrgeschwindigkeit größer als eine vorgegebene minimale Fahrgeschwindigkeit ist, die in einer Ausführung wenigstens 50 km/h, insbesondere 60 km/h oder mehr beträgt.
Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung der Antriebsstrang Mittel auf zum automatischen Entkoppeln des Überbrückungsgetriebes, insbesondere der Überbrückungsstufe, in Abhängigkeit von einer, insbesondere aktuellen, Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, insbesondere, falls die Fahrgeschwindigkeit größer als eine vorgegebene maximale Fahrgeschwindigkeit ist, die in einer Ausführung höchstens 200 km/h, insbesondere 170 km/h oder weniger beträgt, und/oder falls die Fahrgeschwindigkeit kleiner als eine vorgegebene minimale Fahrgeschwindigkeit ist, die in einer Ausführung wenigstens 50 km/h, insbesondere 60 km/h oder mehr beträgt.
Allgemein ist in einer Ausführung das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, dazu ausgelegt bzw. eingerichtet bzw. vorgesehen, das Kraftfahrzeug bei einer Fahrgeschwindigkeit, insbesondere Vorwärtsfahrgeschwindigkeit, anzutreiben, die wenigstens 50 km/h beträgt, insbesondere bei wenigstens einer (Vorwärts)Fahrgeschwindigkeit, insbesondere in einem (Vorwärts)Fahrgeschwindigkeitsbereich, anzutreiben die bzw. der zwischen der vorstehend genannten vorgegebenen minimalen Fahrgeschwindigkeit und der vorstehend genannten vorgegebenen maximalen Fahrgeschwindigkeit liegt, also insbesondere zwischen wenigstens 50 km/h, insbesondere wenigstens 60 km/h, und höchstens 200 km/h, insbesondere höchstens 170 km/h, beispielsweise also in einem Fahrgeschwindigkeitsbereich von 70 km/h bis 160 km/h.
Hierdurch kann in einer Ausführung das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, bei höheren Fahrgeschwindigkeiten, insbesondere in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich zwischen einer vorgegebenen minimalen und maximalen Fahrgeschwindigkeit, automatisch genutzt und so das stufenlose Getriebe entlastet werden.
In einer Ausführung weist das Verfahren den Schritt auf: automatisches Reduzieren einer, insbesondere hydraulischen, Betätigungskraft, insbesondere eines Hydraulikdruckes, des stufenlosen Getriebes bzw. in dem stufenlosen Getriebe nach dem automatischen Koppeln der Eingangswelle mit der Ausgangswelle durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe. Entsprechend weist in einer Ausführung der Antriebsstrang Mittel auf zum automatischen Reduzieren einer, insbesondere hydraulischen, Betätigungskraft, insbesondere eines Hydraulikdruckes, des stufenlosen Getriebes bzw. in dem stufenlosen Getriebe nach dem automatischen Koppeln der Eingangswelle mit der Ausgangswelle durch das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe.
Hierdurch kann in einer Ausführung das stufenlose Getriebe entlastet und/oder ein Kraftstoffverbrauch reduziert werden.
In einer Weiterbildung wird die insbesondere hydraulische, Betätigungskraft, insbesondere der Hydraulikdruck, nur bis zu einem Minimalwert reduziert, der in einer Weiterbildung so gewählt ist, dass er noch eine vorgegebene Spannung des Zug- und/oder Schubmittels des stufenlosen Getriebes aufrechterhält bzw. bewirkt. Hierdurch können in einer Ausführung Vibrationen vermieden werden.
Soll das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, wieder entkoppelt werden, so wird in einer Ausführung die Betätigungskraft, insbesondere der Hydraulikdruck, des stufenlosen Getriebes automatisch erhöht und anschließend das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, automatisch entkoppelt, insbesondere nach Aufbau bzw. Erreichen einer zum Koppeln der Ein- und Ausgangswelle durch das stufenlose Getriebe ohne das Überbrückungsgetriebe erforderlichen Betätigungskraft des stufenlosen Getriebes. Entsprechend weist in einer Ausführung der Antriebsstrang Mittel auf zum automatischen Erhöhen der Betätigungskraft, insbesondere des Hydraulikdruckes, des stufenlosen Getriebes und anschließenden automatischen Entkoppeln des Überbrückungsgetriebes, insbesondere der Überbrückungsstufe, insbesondere nach Aufbau bzw. Erreichen einer zum Koppeln der Ein- und Ausgangswelle durch das stufenlose Getriebe ohne das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, erforderlichen Betätigungskraft des stufenlosen Getriebes.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere einen Antriebsstrang steuern bzw. betreiben kann.
Unter einem Koppeln wird vorliegend insbesondere ein Drehkoppeln bzw. ein Koppeln derart verstanden, dass eine Drehung eines Elements, insbesondere einer Welle bzw. eines Getriebeglieds, eine Drehung eines damit (dreh)gekoppelten Elements, insbesondere einer Welle bzw. eines Getriebeglieds, zwangsführt bzw. das eine Element das damit (dreh)gekoppelte Element antreibt bzw. antreiben kann.
Unter dem variablen Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle wird vorliegend insbesondere (auch) das (theoretische bzw. virtuelle) Übersetzungsverhältnis der Eingangswelle zu der Ausgangswelle verstanden, wenn die Ausgangswelle von der bzw. durch die Eingangswelle über das stufenlose Getriebe (und gegebenenfalls zusätzlich das Schalt- und/oder ein weiteres Getriebe) antreibbar ist bzw. angetrieben würde, insbesondere der Quotient der Drehzahl der Eingangswelle dividiert durch die Drehzahl der Ausgangswelle, wenn diese über das stufenlose Getriebe (und gegebenenfalls zusätzlich das Schalt- und/oder ein weiteres Getriebe) von der Eingangswelle angetrieben würde. Entsprechend wird vorliegend unter dem Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle und der durch das Überbrückungsgetriebe angetriebenen Ausgangswelle insbesondere (auch) das (theoretische bzw. virtuelle) Übersetzungsverhältnis der Eingangswelle zu der Ausgangswelle verstanden, wenn die Ausgangswelle von der bzw. durch die Eingangswelle über das Überbrückungsgetriebe (und gegebenenfalls zusätzlich das Schalt- und/oder ein weiteres Getriebe) antreibbar ist bzw. angetrieben würde, insbesondere der Quotient der Drehzahl der Eingangswelle dividiert durch die Drehzahl der Ausgangswelle, wenn diese über das Überbrückungsgetriebe (und gegebenenfalls zusätzlich das Schalt- und/oder ein weiteres Getriebe) von der Eingangswelle angetrieben würde.
Somit ist in einer Ausführung ein Betrag eines Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle, wenn diese von der Eingangswelle durch bzw. über das Überbrückungsgetriebe antreibbar bzw. angetrieben wird bzw. ist, höchstens gleich der Hälfte der Summe des Betrags des Vorwärtsfahrmaximums und des Betrags des Vorwärtsfahrminimums des variablen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle, wenn diese von der Eingangswelle durch bzw. über das stufenlose Getriebe antreibbar bzw. angetrieben wird bzw. ist, und/oder höchstens gleich 1,0.
In einer Ausführung ist der Betrag des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der (von der bzw. durch die Eingangswelle) durch bzw. über das Überbrückungsgetriebe, insbesondere die Überbrückungsstufe, angetriebenen Ausgangswelle wenigstens gleich dem Betrag des Vorwärtsfahrminimums des variablen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle und der (von der bzw. durch die Eingangswelle) durch bzw. über das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle, und/oder wenigstens gleich 0,1, insbesondere wenigstens gleich 0,2.
Durch die Überdeckung der durch das Überbrückungs- und das stufenlose Getriebe darstellbaren Übersetzungsverhältnisse kann in einer Ausführung ein Umschalten zwischen diesen Getrieben verbessert werden, durch das durch das Überbrückungsgetriebe darstellbaren Mindest-Übersetzungsverhältnis ein vorteilhafter Nutzbereich für das Überbrückungsgetriebe.
Durch einen hier beschriebenen Antriebsstrang bzw. ein hier beschriebenes Verfahren, insbesondere durch die Überbrückung des stufenlosen Getriebes durch das Überbrückungsgetriebe bei einem niedrigen Übersetzungsverhältnis zwischen der Ein- und Ausgangswelle, können in einer Ausführung bei höheren Fahrgeschwindigkeiten, insbesondere über 50 km/h, insbesondere über 100 km/h, die Effizienz des stufenlosen Getriebes erhöht, insbesondere Hydraulikverluste und/oder -erwärmung im stufenlosen Getriebe und so insbesondere der CO₂-Ausstoß reduziert werden. Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung hierdurch auch die Lebensdauer des Antriebsstrangs vergrößert werden.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
1 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
2 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung;
3 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
4 ein Verfahren zum Antreiben einer Ausgangswelle des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs der 1, 2 oder 3 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Der Antriebsstrang weist eine Brennkraftmaschine 100, eine Eingangswelle 1, die mit der Brennkraftmaschine 100 über einen Drehmomentwandler 101 gekoppelt ist, eine Ausgangswelle 2, die mit wenigstens einem angetriebenen Rad 102 gekoppelt ist, ein stufenloses Getriebe mit einer Eintriebswelle 10, die mit der Eingangswelle 1 gekoppelt ist, und einer Abtriebswelle 11, und ein Überbrückungsgetriebe mit einer Überbrückungsstufe in Form einer Stirnradstufe mit einem Antriebszahnrad 21, einem damit kämmenden Zwischenzahnrad 22 und einem damit kämmenden Abtriebszahnrad 23 auf.
Ein mit der Eintriebswelle 10 drehfester Doppelkegel 12 und ein mit der Abtriebswelle 11 durch einen Freilauf (nicht sichtbar) verbundener Doppelkegel 13 des stufenlosen Getriebes sind durch ein Zug- und/oder Schubmittel 14 gekoppelt, wobei der axiale Abstand einander gegenüberliegender Kontaktflächen des Doppelkegels 13 hydraulisch verstellbar ist. Somit kann die Eingangswelle 1 die Ausgangswelle 2 über das stufenlose Getriebe 10–14 mit einem variablen Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 antreiben, das ein konstruktiv oder steuerungstechnisch durch den verstellbaren axiale Abstand vorgegebenes Vorwärtsfahrmaximum und Vorwärtsfahrminimum aufweist.
Die Stirnradstufe 21–23 weist demgegenüber ein festes Übersetzungsverhältnis auf.
Beispielsweise kann das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der durch bzw. über das stufenlose Getriebe (und das Planetengetriebe) angetriebenen Ausgangswelle 2 bzw. das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2, wenn diese durch bzw. über das stufenlose Getriebe (und ein nachfolgend erläutertes Planetengetriebe) von der Eingangswelle 1 angetrieben wird bzw. ist, zwischen etwa 4 (für den ersten bzw. Anfahr-Vorwärtsgang) und 0,3 (für den höchsten bzw. schnellsten Vorwärtsgang) liegen, so dass das Vorwärtsfahrmaximum bei ca. 4 und das Vorwärtsfahrminimum bei ca. 0,3 liegt. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der durch bzw. über das Überbrückungsgetriebe (und in der Ausführung der 1, 2 das Planetengetriebe mit geschlossener Kupplung C2 und geöffneten Kupplungen C1, C3) angetriebenen Ausgangswelle 2 bzw. das Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2, wenn diese durch bzw. über das Überbrückungsgetriebe (und in der Ausführung der 1, 2 das Planetengetriebe mit geschlossener Kupplung C2 und geöffneten Kupplungen C1, C3) von der Eingangswelle 1 angetrieben wird bzw. ist, beträgt beispielsweise 0,4 und ist damit sowohl kleiner als 1,0 als auch kleiner als 0,5·(4 + 3·0,3)/4, d. h. es liegt in dem untersten Viertel der Bandbreite bzw. Spreizung des variablen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle 1 und der durch das stufenlose Getriebe angetriebenen Ausgangswelle 2.
Der Antriebsstrang weist ein Schaltgetriebe in Form eines Planetengetriebes zum Koppeln der Abtriebswelle 11 des stufenlosen Getriebes mit der Ausgangswelle 2 auf, das eine erste Vorwärtsfahrstufe mit einem ersten festen Vorwärtsübersetzungsverhältnis, eine zweite Vorwärtsfahrstufe mit einem zweiten festen Vorwärtsübersetzungsverhältnis und eine Rückwärtsfahrstufe mit einem festen Rückwärtsübersetzungsverhältnis aufweist. Durch wahlweises Schließen einer ersten Kupplung C1 und Öffnen einer zweiten Kupplung C2 und einer dritten Kupplung C3 kann das erste feste Vorwärtsübersetzungsverhältnis des Planetengetriebes geschaltet werden, durch wahlweises Schließen der zweiten Kupplung C2 und Öffnen der ersten Kupplung C1 und der dritten Kupplung C3 das hiervon verschiedene zweite feste Vorwärtsübersetzungsverhältnis des Planetengetriebes, und durch wahlweises Schließen der dritten Kupplung C3 und Öffnen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 das hierzu gegensinnige feste Rückwärtsübersetzungsverhältnis des Planetengetriebes.
Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das Antriebszahnrad 21 der Überbrückungsstufe fest mit der Eintriebswelle 10 des stufenlosen Getriebes sowie der Eingangswelle 1 und das Abtriebszahnrad 23 über eine wahlweise schließbare Überbrückungskupplung C lösbar mit der Abtriebswelle 11 des stufenlosen Getriebes und der Ausgangswelle 2 gekoppelt.
Der Antriebsstrang weist ein Steuermittel in Form einer ECU auf, die die wahlweise schließbare Überbrückungskupplung C elektrisch, mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch schließen und öffnen kann. Die Überbrückungskupplung C kann insbesondere eine reib- und/oder formschlüssig wirkende und/oder Synchronisierkupplung sein, beispielsweise eine Klauenkupplung oder Reibscheibenkupplung.
Die ECU führt ein in 4 gezeigtes Verfahren zum Antreiben der Ausgangswelle 1 des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs der 1, 2 oder 3 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung durch bzw. ist hierzu eingerichtet.
In einem Schritt S10 prüft die ECU, ob das im Zuge einer Fahrgeschwindigkeitserhöhung sinkende aktuelle Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der durch das stufenlose Getriebe von der Eingangswelle 1 angetriebenen Ausgangswelle 2 ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2, wenn diese durch das Überbrückungsgetriebe angetrieben wird, erreicht hat, beispielsweise also den vorstehend genannten Wert von 0,4, und ob eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wenigstens 70 km/h beträgt.
Ist dies der Fall (S10: „Y”), schließt die ECU in einem Schritt S20 die Überbrückungskupplung C und koppelt so automatisch die Eingangswelle 1 mit der Ausgangswelle 2 durch bzw. über die Überbrückungsstufe. Andernfalls wiederholt die ECU Schritt S10.
Anschließend reduziert die ECU in einem Schritt S30 durch Absenken eines Hydraulikbetätigungsdrucks zum axialen Spannen des Doppelkegels 13 automatisch eine Betätigungskraft des stufenlosen Getriebes.
Soll die Überbrückungsstufe wieder entkoppelt werden, beispielsweise, weil die Fahrgeschwindigkeit kleiner als 70 km/h oder größer als 160 km/h ist, (S40: „Y”), so erhöht die ECU in einem Schritt S50 durch Erhöhen des Hydraulikbetätigungsdrucks die Betätigungskraft des stufenlosen Getriebes und entkoppelt anschließend nach Aufbau bzw. Erreichen einer zum Koppeln der Ein- und Ausgangswelle 1, 2 durch das stufenlose Getriebe ohne die Überbrückungsstufe erforderliche Betätigungskraft des stufenlosen Getriebes in einem Schritt S60 durch Öffnen der Überbrückungskupplung C die Überbrückungsstufe.
Dann kehrt die ECU zu Schritt S10 zurück. Solange die Überbrückungsstufe hingegen nicht wieder entkoppelt werden soll (S40: „N”), behält die ECU den reduzierten Hydraulikbetätigungsdruck aufrecht, der so vorgegeben ist, dass das Zug- und/oder Schubmittel 14 gespannt bleibt.
2 zeigt in 1 entsprechender Darstellung einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Einander entsprechende Merkmale sind durch identische Bezugszeichen identifiziert, so dass auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird.
Im Ausführungsbeispiel der 2 ist das Antriebszahnrad 21 der Überbrückungsstufe über die Überbrückungskupplung C lösbar mit der Eintriebswelle 10 des stufenlosen Getriebes sowie der Eingangswelle 1 und das mit dem Antriebszahnrad 21 kämmende Abtriebszahnrad 23 der Überbrückungsstufe fest mit der Abtriebswelle 11 des stufenlosen Getriebes bzw. Eintriebswelle des Planetengetriebes gekoppelt.
3 zeigt in 1, 2 entsprechender Darstellung einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Einander entsprechende Merkmale sind durch identische Bezugszeichen identifiziert, so dass auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird.
Im Ausführungsbeispiel der 3 ist das Antriebszahnrad 21 der Überbrückungsstufe über die Überbrückungskupplung C lösbar mit der Eintriebswelle 10 des stufenlosen Getriebes sowie der Eingangswelle 1 und das mit dem Antriebszahnrad 21 kämmende Abtriebszahnrad 23 der Überbrückungsstufe fest mit einer Abtriebswelle 103 des Planetengetriebes sowie der Ausgansgwelle 2 gekoppelt. Zudem ist in der Ausführung der 3 der Doppelkegel 13 drehfest mit der Abtriebswelle 11.
In den Ausführungen der 1, 2 können durch alternatives Schließen der Kupplung C1 oder C2 bei geöffneter Kupplung C3 und geschlossener Kupplung C Ein- und Ausgangswelle 1, 2 über die Überbrückungsstufe 21–23 mit zwei betragsmäßig unterschiedlichen festen Übersetzungsverhältnissen gekoppelt werden. Dabei ist die Überbrückungsstufe 21–23 so ausgelegt, dass sie das Übersetzungsverhältnis von 0,4 zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 bei geschlossener Kupplung C2 und geöffneter Kupplung C1 realisiert. Das stufenlose Getriebe 10–14 realisiert das Vorwärtsfahrminimum von 0,3 des variablen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 ebenfalls bei geschlossener Kupplung C2 und geöffneter Kupplung C1.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt. Bezugszeichenliste

1	Eingangswelle
2	Ausgangswelle
10	Eintriebswelle des stufenlosen Getriebes
11	Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes
12, 13	Doppelkegel des stufenlosen Getriebes
14	Zug- und/oder Schubmittel des stufenlosen Getriebes
21	Antriebszahnrad des Überbrückungsgetriebes
22	Zwischenzahnrad des Überbrückungsgetriebes
23	Abtriebszahnrad des Überbrückungsgetriebes
100	Brennkraftmaschine
101	Drehmomentwandler
102	Fahrzeugantriebsrad
103	Abtriebswelle des Planetengetriebes
C1–C3	Kupplung des Planetengetriebes
C	Kupplung des Überbrückungsgetriebes
ECU	Steuermittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0828094 A2 [0002, 0009]

Claims

Kraftfahrzeug-Antriebsstrang aufweisend eine Eingangswelle (1), eine Ausgangswelle (2), ein stufenloses Getriebe (10–14) zum Koppeln der Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (2) mit einem variablen Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (2), welches ein Vorwärtsfahrmaximum und ein Vorwärtsfahrminimum aufweist, und ein Überbrückungsgetriebe mit wenigstens einer Überbrückungsstufe (21–23) mit einem festen Übersetzungsverhältnis zum Koppeln der Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (2), wobei ein Betrag eines Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle (1) und der durch das Überbrückungsgetriebe (21–23) angetriebenen Ausgangswelle (2) höchstens gleich der Hälfte der Summe des Betrags des Vorwärtsfahrmaximums und des Betrags des Vorwärtsfahrminimums des variablen Übersetzungsverhältnisses zwischen der Eingangswelle (1) und der durch das stufenlose Getriebe (10–14) angetriebenen Ausgangswelle (2) und/oder höchstens gleich 1,0 ist; und/oder das Überbrückungsgetriebe (21–23) dazu ausgelegt ist, das Kraftfahrzeug bei einer Fahrgeschwindigkeit anzutreiben, die wenigstens 50 km/h beträgt.
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach dem vorhergehenden Anspruch, mit einem Schaltgetriebe (C1–C3, 103) zum Koppeln des stufenlosen Getriebes (10–14) mit der Ausgangswelle (2) oder mit der Eingangswelle (1), das eine erste Vorwärtsfahrstufe mit einem ersten festen Vorwärtsübersetzungsverhältnis sowie eine zweite Vorwärtsfahrstufe mit einem zweiten festen Vorwärtsübersetzungsverhältnis und/oder eine Rückwärtsfahrstufe mit einem festen Rückwärtsübersetzungsverhältnis aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überbrückungsgetriebe (21–23) mit der Eingangswelle (1), der Ausgangswelle (2) und/oder einer Eintriebswelle (10) und/oder einer Abtriebswelle (11; 103) des stufenlosen Getriebes (10–14) und/oder des Schaltgetriebe (C1–C3, 103) fest oder lösbar gekoppelt ist.
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überbrückungsgetriebe (21–23) kinematisch parallel zu dem stufenlosen Getriebe (10–14) und/oder parallel zu oder in Serie mit dem Schaltgetriebe (C1–C3, 103) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Überbrückungsgetriebe (21–23) und/oder das stufenlose Getriebe (10–14) einen Freilauf oder eine wahlweise schließbare Kupplung (C) aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die wahlweise schließbare Kupplung eine reib- und/oder formschlüssig wirkende und/oder Synchronisierkupplung (C) aufweist.
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die wahlweise schließbare Kupplung (C) elektrisch, mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch schließbar ist.
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: Mittel (ECU) zum automatischen Koppeln der Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (2) durch das Überbrückungsgetriebe (21–23) in Abhängigkeit von einem aktuellen Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes (10–14) und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs; und/oder Mittel (ECU) zum automatischen Entkoppeln des Überbrückungsgetriebes (21–23) in Abhängigkeit von einem aktuellen Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes (10–14) und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach dem vorhergehenden Anspruch, aufweisend: Mittel (ECU) zum automatischen Reduzieren einer Betätigungskraft des stufenlosen Getriebes (10–14) nach dem automatischen Koppeln der Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (2) durch das Überbrückungsgetriebe (21–23).
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach dem vorhergehenden Anspruch, aufweisend: Mittel (ECU) zum automatischen Erhöhen der Betätigungskraft des stufenlosen Getriebes (10–14) und anschließendem Entkoppeln des Überbrückungsgetriebes (21–23).
Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überbrückungsstufe eine Stirnradstufe (21–23) aufweist.
Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem der Schritte: automatisches Koppeln (S20) der Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (2) durch das Überbrückungsgetriebe (21–23) und/oder automatisches Entkoppeln (S60) des Überbrückungsgetriebes (21–23) in Abhängigkeit von einem aktuellen Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes (10–14) und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch mit dem Schritt: automatisches Reduzieren (S30) einer Betätigungskraft des stufenlosen Getriebes (10–14) nach dem automatischen Koppeln der Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (2) durch das Überbrückungsgetriebe (21–23).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit den Schritten: automatisches Erhöhen (S50) der Betätigungskraft des stufenlosen Getriebes (10–14) und anschließendes Entkoppeln (S60) des Überbrückungsgetriebes.