DE102016206205A1 - Leistungsverzweigter Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen leistungsverzweigten Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine, umfassend ein Hauptantriebselement (1), eine erste, zweite und dritte drehzahlvariable Abtriebswelle (Ab1, Ab2, Ab3) sowie ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (8) mit einer ersten, zweiten und dritten Zusatzantriebseinheit (2a, 2b, 2c), wobei das Getriebe (8) dazu vorgesehen ist, eine Drehzahlvariabilität an den drei Abtriebswellen (Ab1, Ab2, Ab3) zu realisieren, wobei ferner jedes der drei Zusatzantriebseinheiten (2a, 2b, 2c) einen Energiewandler (3a, 3b, 3c) umfasst, wobei die Energiewandler (3a, 3b, 3c) zumindest über eine Leitung (5) miteinander wirkverbunden sind, wobei zumindest die erste Zusatzantriebseinheit (2a) neben dem Energiewandler (3a) auch ein Planetengetriebe (4a) umfasst, wobei das Hauptantriebselement (1) über eine erste Welle (W1) mit dem Planetengetriebe (4a) der ersten Zusatzantriebseinheit (2a) verbunden ist, wobei die erste Abtriebswelle (Ab1) über eine zweite Welle (W2) mit dem Planetengetriebe (4a) der ersten Zusatzantriebseinheit (2a) verbunden ist, und wobei der Energiewandler (3a) der ersten Zusatzantriebseinheit (2a) über eine dritte Welle (W3) mit dem ersten Planetengetriebe (4a) der ersten Zusatzantriebseinheit (2a) verbunden ist, wobei ferner die erste Zusatzantriebseinheit (2a) zumindest mittelbar mit der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b) verbunden ist, und wobei die zweite Zusatzantriebseinheit (2b) über eine fünfte Welle (W5) mit der zweiten Abtriebswelle (Ab2) verbunden ist, wobei ferner die erste Zusatzantriebseinheit (2a) zumindest mittelbar mit der dritten Zusatzantriebseinheit (2c) verbunden ist, und wobei die dritte Zusatzantriebseinheit (2c) über eine siebte Welle (W7) mit der dritten Abtriebswelle (Ab3) verbunden ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen leistungsverzweigten Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine.
- Arbeitsmaschinen, insbesondere Landmaschinen sind in zunehmendem Umfang mit stufenlos leistungsverzweigten Getrieben ausgebildet. Durch den Einsatz stufenlos leistungsverzweigter Getriebe in Kombination mit einer entsprechenden Fahrstrategie sind die Leistungsfähigkeit, der Komfort sowie der Kraftstoffverbrauch von Arbeitsmaschinen optimierbar. Darüber hinaus ermöglicht das automatische stufenlose Verstellen der Getriebeübersetzung, dass sich ein Fahrer bzw. eine Bedienperson einer Arbeitsmaschine in höherem Umfang auf den mit der Arbeitsmaschine durchzuführenden Arbeitsprozess konzentrieren kann und Arbeitsprozesse effizient und jeweils mit hoher Produktivität bei gleichzeitig guter Prozessqualität ausführbar sind.
- Aus der
DE 10 2013 224 383 A1 geht ein leistungsverzweigter Achsantrieb für ein Fahrzeug hervor. Der leistungsverzweigte Achsantrieb umfasst ein Hauptantriebselement, ein erstes Zusatzantriebselement, ein zweites Zusatzantriebselement, eine erste Fahrzeugachse, eine zweite Fahrzeugachse und ein Hauptgetriebe. Eine durch das Hauptantriebselement erzeugbare Rotationsbewegung beziehungsweise ein erzeugbares Drehmoment ist über eine erste Welle in das Hauptgetriebe und/oder das erste Zusatzantriebselement einleitbar und durch die Rotationsbewegung beziehungsweise das Drehmoment des Hauptantriebselements ist wenigstens die erste Fahrzeugachse über das Hauptgetriebe antreibbar. Der leistungsverzweigte Achsantrieb weist ein Leistungsverzweigungsgetriebe auf, welches über eine zweite Welle mit der ersten Fahrzeugachse und dem Hauptgetriebe verbunden ist, über eine dritte Welle mit dem zweiten Zusatzantriebselement verbunden ist und über eine vierte Welle mit der zweiten Fahrzeugachse verbunden ist. Das zweite Zusatzantriebselement wirkt auf das Leistungsverzweigungsgetriebe ein, wodurch ein Vorlauf der zweiten Fahrzeugachse regelbar ist. - Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen leistungsverzweigten Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine weiterzuentwickeln, und insbesondere einfach und kompaktbauend auszubilden.
- Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Der erfindungsgemäße leistungsverzweigte Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine, umfassend ein Hauptantriebselement, eine erste, zweite und dritte drehzahlvariable Abtriebswelle sowie ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe mit einer ersten, zweiten und dritten Zusatzantriebseinheit, wobei das Getriebe dazu vorgesehen ist, eine Drehzahlvariabilität an den drei Abtriebswellen zu realisieren, wobei ferner jedes der drei Zusatzantriebseinheiten einen Energiewandler umfasst, wobei die Energiewandler zumindest über eine Leitung miteinander verbunden, insbesondere wirkverbunden sind, wobei zumindest die erste Zusatzantriebseinheit neben dem Energiewandler auch ein Planetengetriebe umfasst, wobei das Hauptantriebselement über eine erste Welle mit dem Planetengetriebe der ersten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die erste Abtriebswelle über eine zweite Welle mit dem Planetengetriebe der ersten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, und wobei der Energiewandler der ersten Zusatzantriebseinheit über eine dritte Welle mit dem ersten Planetengetriebe der ersten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei ferner die erste Zusatzantriebseinheit zumindest mittelbar mit der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, und wobei die zweite Zusatzantriebseinheit über eine fünfte Welle mit der zweiten Abtriebswelle verbunden ist, wobei ferner die erste Zusatzantriebseinheit zumindest mittelbar mit der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, und wobei die dritte Zusatzantriebseinheit über eine siebte Welle mit der dritten Abtriebswelle verbunden ist.
- Unter wirkverbunden ist dabei zu verstehen, dass zwei Elemente direkt miteinander verbunden sein können, oder sich zwischen zwei Elementen noch weitere Elemente befinden, beispielsweise eine oder mehrere Stirnradstufen.
- Unter leistungsverzweigt ist dabei zu verstehen, dass eine Eingangsleistung in mehrere Leistungszweige aufgeteilt wird. Unter einer mittelbaren Verbindung zwischen den Zusatzantriebseinheiten ist zu verstehen, dass die jeweilige Zusatzantriebseinheit nicht direkt, also unmittelbar, sondern über Getriebeelemente, insbesondere Wellen, Zahnräder oder Schaltelemente, miteinander verbunden sind. Eine Verbindung zwischen zwei Getriebeelementen ist im Wesentlichen dazu vorgesehen, ein Drehmoment und eine Drehbewegung von einem Getriebeelement auf das andere Getriebeelement zu übertragen. Ferner kann eine mittelbare Verbindung zwischen den Zusatzantriebseinheiten auch über eine energieführende Leitung, insbesondere eine hydraulische oder elektrische Leitung zwischen den Energiewandlern realisiert werden. Zwei Wellen sind vorzugsweise über ein Stirnradpaar miteinander verbunden.
- Bei dem Hauptantriebselement handelt es sich in bevorzugter Weise um eine Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise einen mit Gas, Benzin oder Dieselkraftstoff betriebenen Motor. Alternativ kann das Hauptantriebselement jedoch auch in Form einer elektrischen Maschine oder als eine Kombination aus einer Verbrennungskraftmaschine beliebiger Bauart und einer elektrischen Maschine ausgebildet sein.
- Die Zusatzantriebseinheit weist gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einen Energiewandler, insbesondere eine elektrische Maschine auf. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Zusatzantriebseinheit als CVU (continuously variable unit) ausgebildet und umfasst einen Energiewandler mit einer Leitung sowie ein Planetengetriebe mit drei Wellen.
- Bei der ersten und zweiten Abtriebswelle handelt es sich um Fahrzeugachsen der Arbeitsmaschine, die antreibbar ausgeführt sein können. Darüber hinaus können sowohl die erste Abtriebswelle und/oder die zweite Fahrzeugachse lenkbar ausgeführt sein. Insbesondere ist die erste Abtriebswelle als Hinterachse ausgebildet und die zweite Abtriebswelle als Vorderachse ausgebildet. Die dritte Abtriebswelle ist als Neben Abtriebswelle ausgebildet und dazu vorgesehen, Drehmoment für den Antrieb von Arbeitsgeräten oder Anbauten zur Verfügung zu stellen. Die zweite Welle und die erste Abtriebswelle sowie die fünfte Welle und die zweite Abtriebswelle aber auch die siebte Welle und die dritte Abtriebswelle sind drehfest, vorzugsweise einteilig miteinander verbunden.
- Unter einer Welle ist nachfolgend nicht ausschließlich ein beispielsweise zylindrisches, drehbar gelagertes Getriebeelement zur Übertragung von Drehmomenten und Drehzahlen zu verstehen, sondern vielmehr sind hierunter auch allgemeine Verbindungselemente zu verstehen, die einzelne Bauteile oder Elemente miteinander verbinden. Insbesondere ist eine Welle eines Planetengetriebes als Sonne, Hohlrad oder Steg ausgebildet.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Zusatzantriebseinheit über die zweite Welle und einer vierten Welle mit der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden, wobei die fünfte Welle mit dem Energiewandler der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden ist und über ein Schaltelement der zweiten Zusatzantriebseinheit mit der vierten Welle koppelbar ist, und wobei die erste Zusatzantriebseinheit über die erste Welle und eine sechste Welle mit der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die dritte Zusatzantriebseinheit neben dem Energiewandler auch ein Planetengetriebe umfasst, wobei der Energiewandler der dritten Zusatzantriebseinheit über eine achte Welle mit dem Planetengetriebe der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die sechste Welle mit dem Planetengetriebe der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die dritte Abtriebswelle über eine siebte Welle mit dem Planetengetriebe der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, und wobei die sechste Welle über ein erstes Schaltelement der dritten Zusatzantriebseinheit mit der siebten Welle koppelbar ist. Bezüglich weiterer Informationen, hinsichtlich der Anordnung und Funktion der jeweiligen Schaltelemente und der jeweiligen Getriebeelemente des stufenlos leistungsverzweigten Getriebes wird auf die
1 und3 sowie die dazugehörige Figurenbeschreibung verwiesen. - Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Zusatzantriebseinheit über die zweite Welle und einer vierten Welle mit der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden, wobei die zweite Zusatzantriebseinheit neben dem Energiewandler auch ein Planetengetriebe umfasst, wobei der Energiewandler der zweiten Zusatzantriebseinheit über eine neunte Welle mit dem Planetengetriebe der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die vierte Welle mit dem Planetengetriebe der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die zweite Abtriebswelle über die fünfte Welle mit dem Planetengetriebe der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, und wobei die vierte Welle über ein Schaltelement der zweiten Zusatzantriebseinheit mit der fünften Welle koppelbar ist, und wobei die erste Zusatzantriebseinheit über die erste Welle und eine sechste Welle mit der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die dritte Zusatzantriebseinheit neben dem Energiewandler auch ein Planetengetriebe umfasst, wobei der Energiewandler der dritten Zusatzantriebseinheit über eine achte Welle mit dem Planetengetriebe der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die sechste Welle mit dem Planetengetriebe der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die dritte Abtriebswelle über eine siebte Welle mit dem Planetengetriebe der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, und wobei die sechste Welle über ein erstes Schaltelement der dritten Zusatzantriebseinheit mit der siebten Welle koppelbar ist. Bezüglich weiterer Informationen, hinsichtlich der Anordnung und Funktion der jeweiligen Schaltelemente und der jeweiligen Getriebeelemente des stufenlos leistungsverzweigten Getriebes wird auf die
2 und3 sowie die dazugehörige Figurenbeschreibung verwiesen. - Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Zusatzantriebseinheit über die zweite Welle und einer vierten Welle mit der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden, wobei die fünfte Welle mit dem Energiewandler der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden ist und über ein Schaltelement der zweiten Zusatzantriebseinheit mit der vierten Welle koppelbar ist, und wobei die erste Zusatzantriebseinheit über die erste Welle und eine sechste Welle mit der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die siebte Welle mit dem Energiewandler der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist und über ein erstes Kupplungselement der dritten Zusatzantriebseinheit mit der sechsten Welle koppelbar ist. Bezüglich weiterer Informationen, hinsichtlich der Anordnung und Funktion der jeweiligen Schaltelemente und der jeweiligen Getriebeelemente des stufenlos leistungsverzweigten Getriebes wird auf die
4 und6 sowie die dazugehörige Figurenbeschreibung verwiesen. - Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Zusatzantriebseinheit über die zweite Welle und einer vierten Welle mit der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden, wobei die zweite Zusatzantriebseinheit neben dem Energiewandler auch ein Planetengetriebe umfasst, wobei der Energiewandler der zweiten Zusatzantriebseinheit über eine neunte Welle mit dem Planetengetriebe der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die vierte Welle mit dem Planetengetriebe der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die zweite Abtriebswelle über die fünfte Welle mit dem Planetengetriebe der zweiten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, und wobei die vierte Welle über ein Schaltelement der zweiten Zusatzantriebseinheit mit der fünften Welle koppelbar ist, wobei ferner die erste Zusatzantriebseinheit über die erste Welle und eine sechste Welle mit der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist, wobei die siebte Welle mit dem Energiewandler der dritten Zusatzantriebseinheit verbunden ist und über ein erstes Schaltelement der dritten Zusatzantriebseinheit mit der sechsten Welle koppelbar ist. Bezüglich weiterer Informationen, hinsichtlich der Anordnung und Funktion der jeweiligen Schaltelemente und der jeweiligen Getriebeelemente des stufenlos leistungsverzweigten Getriebes wird auf die
5 und6 sowie die dazugehörige Figurenbeschreibung verwiesen. - Vorzugsweise sind die erste Welle und die zweite Welle über ein Schaltelement der ersten Zusatzantriebseinheit miteinander koppelbar. Unter einem Schaltelement ist eine Vorrichtung zu verstehen, die zumindest einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand aufweist, wobei im geöffneten Zustand die Vorrichtung kein Drehmoment und im geschlossenen Zustand die Vorrichtung ein Drehmoment zwischen zwei mit dieser Vorrichtung bzw. dem Schaltelement zusammenwirkenden Vorrichtungen übertragen kann. Das jeweilige Schaltelement kann sowohl als Lastschaltelement, insbesondere als Reibkupplung, als auch als formschlüssiges Schaltelement, insbesondere als Klauenkupplung ausgebildet sein.
- Bevorzugt ist die siebte Welle über ein zweites Schaltelement der dritten Zusatzantriebseinheit stationär an einem Gehäuse festlegbar. Mithin ist das zweite Schaltelement der dritten Zusatzantriebseinheit als Bremse ausgebildet. Unter einer Bremse ist dabei bevorzugt ein reibschlüssiges Schaltelement zu verstehen, welches auf der einen Seiten mit einem feststehenden Element, nämlich dem Gehäuse, und auf einer anderen Seite mit einem rotierbaren Element, nämlich der siebten Welle, verbunden ist. Dabei wird in der Regel über einen Aktuator eine Kraft auf die Verbindungsstelle eingeleitet, wodurch eine Reibkraft entsteht, durch welche beispielsweise eine Drehbewegung des drehbaren Bauteils gegen das feststehende Bauteil abgestützt und somit die Drehbewegung gehemmt beziehungsweise verhindert wird. Der Aktuator zum Betätigen des Schaltelements kann hydraulisch, elektromechanisch, elektromagnetisch oder beispielsweise auch pneumatisch betätigbar ausgeführt sein.
- Ferner bevorzugt sind die Energiewandler für einen elektrischen Betrieb vorgesehen, wobei die Leitung eine Schnittstelle zur elektrischen Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme aufweist. Insbesondere ist die Leitung dazu vorgesehen elektrische Energie zwischen den Energiewandlern zu leiten. Vorzugsweise ist die Schnittstelle mit einer Energiequelle verbunden und ermöglicht eine direkte Einspeisung von elektrischer Energie in den jeweiligen Energiewandler. Insbesondere ist die Schnittstelle mit einem Netzanschluss verbunden und kann darüber elektrische Energie ein- und ausspeisen.
- Des Weiteren bevorzugt ist die Leitung zumindest mittelbar mit einem Energiespeicher verbunden. Unter mittelbar ist zu verstehen, dass zwischen der Leitung und dem Energiespeicher ein weiteres, vorzugsweise elektrisches Element angeordnet sein kann. Es ist aber auch denkbar, dass der Energiespeicher unmittelbar mit der Leitung verbunden ist. Der Energiespeicher ist vorzugsweise als Akkumulator ausgebildet und dazu vorgesehen, die von den Energiewandlern erzeugte elektrische Energie zu speichern, beziehungsweise gespeicherte elektrische Energie den Energiewandlern oder anderen Verbrauchern zuzuführen. Die Leistungsbilanz der Energiewandler muss nicht ausgeglichen sein.
- Im Folgenden werden vier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der sechs Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen leistungsverzweigten Antriebsstrangs, -
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen leistungsverzweigten Antriebsstrangs, -
3 eine Schaltmatrix für den leistungsverzweigten Antriebsstrangs gemäß den1 und2 , -
4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen leistungsverzweigten Antriebsstrangs, -
5 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen leistungsverzweigten Antriebsstrangs, und -
6 eine Schaltmatrix für den leistungsverzweigten Antriebsstrangs gemäß den4 und5 . - Gemäß den
1 ,2 ,4 und5 umfasst ein erfindungsgemäßer leistungsverzweigter Antriebsstrang für eine – hier nicht dargestellte – Arbeitsmaschine, ein Hauptantriebselement1 sowie ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe8 mit einer ersten, zweiten und dritten Zusatzantriebseinheit2a ,2b ,2c , wobei das stufenlos leistungsverzweigte Getriebe8 dazu vorgesehen ist, eine Drehzahlvariabilität an einer ersten, zweiten und dritten Abtriebswelle Ab1, Ab2, Ab3 zu realisieren. Jedes der drei Zusatzantriebseinheiten2a ,2b ,2c umfasst einen Energiewandler3a ,3b ,3c , wobei die Energiewandler3a ,3b ,3c über eine Leitung5 miteinander wirkverbunden und von einer jeweiligen – hier nicht dargestellten – Steuereinrichtung steuerbar sind. Das Hauptantriebselement1 ist vorliegend als Brennkraftmaschine, vorzugsweise als Dieselbrennkraftmaschine ausgeführt. Die erste Abtriebswelle Ab1 ist als Hinterachse ausgebildet, die zweite Abtriebswelle Ab2 ist als Vorderachse ausgebildet und die dritte Abtriebswelle Ab3 ist als Nebenabtriebswelle ausgebildet. Über die dritte Abtriebswelle Ab3 ist, insbesondere ein Drehmoment und eine Drehbewegung für den Antrieb von, vorzugsweise Arbeitsgeräten oder Anbauten zur Verfügung stellbar. - Das erste Zusatzantriebselement
2a weist den Energiewandler3a sowie ein Planetengetriebe4a mit einer ersten, zweiten und dritten Welle W1, W2, W3 auf und ist als CVU ausgebildet. Alle Energiewandler3a ,3b ,3c sind vorliegend als elektrische Maschinen ausgebildet, wobei die Leitung5 dazu vorgesehen ist, elektrische Energie zu führen. Ferner ist an der Leitung5 eine Schnittstelle6 ausgebildet, die eine Einspeisung von elektrischer Energie in die Leitung5 und somit in die Energiewandler3a ,3b ,3c ermöglicht. Die Schnittstelle6 ist insbesondere mit einem – hier nicht dargestellten – Netzanschluss verbunden, sodass die Energiewandler3a ,3b ,3c über den Netzanschluss mit elektrischer Energie versorgbar sind und überschüssige Energie wieder in den Netzanschluss einspeisbar ist. - Das Hauptantriebselement
1 ist über die erste Welle W1 mit dem Planetengetriebe4a der ersten Zusatzantriebseinheit2a verbunden. Ferner ist die erste Abtriebswelle Ab1 über die zweite Welle W2 mit dem Planetengetriebe4a der ersten Zusatzantriebseinheit2a verbunden. Der Energiewandler3a der ersten Zusatzantriebseinheit2a ist über die dritte Welle W3 mit dem Planetengetriebe4a der ersten Zusatzantriebseinheit2a verbunden. Des Weiteren ist die erste Welle W1 über ein Schaltelement K1 der ersten Zusatzantriebseinheit2a mit der zweiten Welle W2 koppelbar. Das Schaltelement K1 der ersten Zusatzantriebseinheit2 akoppelt zwei beliebige Wellen W1, W2, W3 des Planetengetriebes4a der ersten Zusatzantriebseinheit2 amiteinander, insbesondere eine Sonne und einen Steg, einen Steg und ein Hohlrad oder eine Sonne und ein Hohlrad. Wesentlich ist ein durch die Kopplung der jeweiligen beiden Wellen W1, W2, W3 des Planetengetriebes4a der ersten Zusatzantriebseinheit2a gebildeter Blockumlauf. Der Blockumlauf wird durch Koppeln einer angetriebenen Welle des Planetengetriebes4a der ersten Zusatzantriebseinheit2a , beispielsweise die Sonne, mit einer zweiten Welle des Planetengetriebes4a der ersten Zusatzantriebseinheit2a , beispielsweise das Hohlrad, erreicht. Die dritte Welle des Planetengetriebes4a der ersten Zusatzantriebseinheit2a , beispielsweise der Steg, ist damit gezwungen, mit der gleichen Drehzahl zu rotieren. - Nach
1 sind die zweite Welle W2 und die erste Abtriebswelle Ab1 mit der vierten Welle W4 verbunden. Über die zweite Welle W2 und die vierte Welle W4 ist die erste Zusatzantriebseinheit2a mit der zweiten Zusatzantriebseinheit2b verbunden. Die zweite Zusatzantriebseinheit2b weist einen Energiewandler3b auf, der über eine fünfte Welle W5 mit der zweiten Abtriebswelle Ab2 verbunden und über ein Schaltelement K2 der zweiten Zusatzantriebseinheit2b mit der vierten Welle W4 koppelbar ist. Ferner ist die erste Zusatzantriebseinheit2a über die erste Welle W1 und eine sechste Welle W6 mit der dritten Zusatzantriebseinheit2c verbunden. Die dritte Zusatzantriebseinheit2c weist einen Energiewandler3c der dritten Zusatzantriebseinheit2c sowie ein Planetengetriebe4c der dritten Zusatzantriebseinheit2c auf und ist als CVU ausgebildet. Der Energiewandler3c der dritten Zusatzantriebseinheit2c ist über eine achte Welle W8 mit dem Planetengetriebe4c der dritten Zusatzantriebseinheit2c verbunden. Ferner ist die dritte Abtriebswelle Ab3 über eine siebte Welle W7 mit dem Planetengetriebe4c der dritten Zusatzantriebseinheit2c verbunden. Des Weiteren ist die sechste Welle W6 über ein erstes Schaltelement K3 der dritten Zusatzantriebseinheit2c mit der siebten Welle W7 koppelbar, wobei die siebte Welle W7 über ein als Bremse ausgebildetes zweites Schaltelement B1 der dritten Zusatzantriebseinheit2c stationär an einem Gehäuse7 festlegbar ist. -
2 zeigt eine zweite Ausführungsform des leistungsverzweigten Antriebsstrangs in einer schematischen Darstellung. Diese unterscheidet sich von der in1 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die zweite Zusatzantriebseinheit2b als CVU ausgebildet ist. Mithin umfasst auch die zweite Zusatzantriebseinheit2b , ebenso wie die erste und dritte Zusatzantriebseinheit2a und2c einen Energiewandler3b und ein Planetengetriebe4b . Der Energiewandler3b der zweiten Zusatzantriebseinheit2b ist über eine neunte Welle W9 mit dem Planetengetriebe4b der zweiten Zusatzantriebseinheit2b verbunden. Ferner ist die zweite Abtriebswelle Ab2 über die fünfte Welle W5 mit dem Planetengetriebe4b der zweiten Zusatzantriebseinheit2b verbunden. Des Weiteren ist die vierte Welle W4 mit dem Planetengetriebe4b der zweiten Zusatzantriebseinheit2b verbunden und über das Schaltelement K2 der zweiten Zusatzantriebseinheit2b mit der fünften Welle W5 koppelbar. Ferner ist über die elektrische Schnittstelle6 ein Energiespeicher9 mit der elektrischen Leitung5 und somit mit dem jeweiligen Energiewandler3a ,3b ,3c verbunden. In den übrigen Merkmalen entspricht die in2 dargestellte Ausführungsform der in1 beschriebenen Ausführungsform. - In
3 ist eine Schaltmatrix für die beiden erfindungsgemäßen leistungsverzweigten Antriebsstränge gemäß den1 und2 dargestellt. Vertikal nach unten sind elf verschiedene Schaltzustände S1 bis S11 dargestellt. Horizontal nach rechts sind die jeweiligen Schaltelemente K1, K2, K3, B1 dargestellt. Die in der Schaltmatrix frei gelassenen Einträge zeigen an, dass das entsprechende Schaltelement K1, K2, K3, B1 geöffnet ist, d. h. dass das Schaltelement K1, K2, K3, B1 hierbei keine Kräfte bzw. kein Drehmoment überträgt. Ein mit einem Kreuz versehener Eintrag in der Schaltmatrix bezeichnet ein entsprechend betätigtes bzw. geschlossenes Schaltelement K1, K2, K3, B1. - Zur Bildung einer jeweiligen CVT-Struktur (CVT = continuously variable transmission) wirken mindestens zwei Energiewandler
3a ,3b ,3c synergetisch zusammen. Mithin bilden mindestens zwei Energiewandler3a ,3b ,3c einen Variator aus, über den die CVT-Struktur realisiert wird. Dabei ist mindestens einer der Energiewandler3a ,3b ,3c zum Betrieb als Motor und der mindestens eine andere Energiewandler3a ,3b ,3c zum Betrieb als Generator vorgesehen. - Nachfolgend werden drei verschiedene CVT-Strukturen für die erste Abtriebswelle Ab1 erläutert. Unter einer Input-Coupled-CVT-Struktur für die erste Abtriebswelle Ab1 ist zu verstehen, dass die erste Zusatzantriebseinheit
2a eingangsseitig ein festes Drehzahlverhältnis aufweist. Mithin ist der Energiewandler3a der ersten Zusatzantriebseinheit2a drehfest mit dem Hauptantriebselement1 verbunden. Unter einer Output-Coupled-CVT-Struktur für die erste Abtriebswelle Ab1 ist zu verstehen, dass die erste Zusatzantriebseinheit2a ausgangsseitig ein festes Drehzahlverhältnis aufweist. Mithin ist der Energiewandler3a der ersten Zusatzantriebseinheit2a drehfest mit der ersten Abtriebswelle Ab1 verbunden. Unter einer Input-Output-Coupled-CVT-Struktur für die erste Abtriebswelle Ab1 ist zu verstehen, dass die erste Zusatzantriebseinheit2a eingangsseitig und ausgangsseitig ein festes Drehzahlverhältnis aufweist. Mithin ist der Energiewandler3a der ersten Zusatzantriebseinheit2a sowohl drehfest mit dem Hauptantriebselement1 als auch drehfest mit der ersten Abtriebswelle Ab1 verbunden. Mittels der drei Energiewandler3a ,3b ,3c ist ein ausschließlicher Betrieb mit der Input-Coupled-CVT-Struktur oder eine ausschließlicher Betrieb mit der Output-Coupled-CVT-Struktur oder ein Mischbetrieb zwischen der Input-Coupled-CVT-Struktur und der Output-Coupled-CVT-Struktur möglich. - Um den ersten Schaltzustand S1 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, ist das Schaltelement K3 geschlossen und die drei Schaltelemente K1, K2 und B1 sind geöffnet. Dadurch wird für die erste Abtriebswelle Ab1 die Input-Coupled-CVT-Struktur gebildet. Eine Drehzahlvariabilität für die erste und zweite Abtriebswelle Ab1, Ab2 wird somit realisiert.
- Um den zweiten Schaltzustand S2 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, sind die beiden Schaltelemente K2 und K3 geschlossen und die beiden Schaltelemente K1 und B1 sind geöffnet. Dadurch wird für die erste Abtriebswelle Ab1 sowohl die Input-Coupled-CVT-Struktur als auch die Output-Coupled-CVT-Struktur sowie die Input-Output-Coupled-CVT-Struktur gebildet. Eine Drehzahlvariabilität für die erste Abtriebswelle Ab1 wird somit realisiert.
- Um den dritten Schaltzustand S3 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, ist das Schaltelement B1 geschlossen und die drei Schaltelemente K1, K2 und K3 sind geöffnet. Dadurch wird für die erste Abtriebswelle Ab1 eine Input-Coupled-CVT-Struktur gebildet. Eine Drehzahlvariabilität für die erste und zweite Abtriebswelle Ab1, Ab2 wird somit realisiert. Ferner ist die dritte Abtriebswelle Ab3 stationär festgelegt.
- Um den vierten Schaltzustand S4 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, sind die beiden Schaltelemente K2 und B1 geschlossen und die beiden Schaltelemente K1 und K3 sind geöffnet. Dadurch wird für die erste Abtriebswelle Ab1 eine Input-Coupled-CVT-Struktur, eine Output-Coupled-CVT-Struktur sowie eine Input-Output-Coupled-CVT-Struktur gebildet. Eine Drehzahlvariabilität für die erste Abtriebswelle Ab1 wird somit realisiert. Ferner ist die dritte Abtriebswelle Ab3 stationär festgelegt.
- Um den fünften Schaltzustand S5 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, ist das Schaltelement K2 geschlossen und die drei Schaltelemente K1, K3 und B1 sind geöffnet. Dadurch wird für die erste Abtriebswelle Ab1 eine Output-Coupled-CVT-Struktur gebildet. Eine Drehzahlvariabilität für die erste und dritte Abtriebswelle Ab1, Ab3 wird somit realisiert.
- Um den sechsten Schaltzustand S6 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, sind die beiden Schaltelemente K1 und K3 geschlossen und die beiden Schaltelemente K2 und B1 sind geöffnet. Eine Drehzahlvariabilität wird lediglich für die zweite Abtriebswelle Ab2 realisiert.
- Um den siebten Schaltzustand S7 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, ist das Schaltelement B1 geöffnet und die drei Schaltelemente K1, K2 und K3 sind geschlossen. Keine der drei Abtriebswellen Ab1, Ab2 und Ab3 weist im siebten Schaltzustand S7 eine Drehzahlvariabilität auf.
- Um den achten Schaltzustand S8 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, sind die beiden Schaltelemente K1 und B1 geschlossen und die beiden Schaltelemente K2 und K3 sind geöffnet. Dadurch wird eine Drehzahlvariabilität für die zweite Abtriebswelle Ab2 realisiert. Ferner ist die dritte Abtriebswelle Ab3 stationär festgelegt.
- Um den neunten Schaltzustand S9 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, ist das Schaltelement K3 geöffnet und die drei Schaltelemente K1, K2 und B1 sind geschlossen. Keine der drei Abtriebswellen Ab1, Ab2 und Ab3 weist im neunten Schaltzustand S9 eine Drehzahlvariabilität auf. Ferner ist die dritte Abtriebswelle Ab3 stationär festgelegt.
- Um den zehnten Schaltzustand S10 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, sind die beiden Schaltelemente K1 und K2 geschlossen und die beiden Schaltelemente K3 und B1 sind geöffnet. Dadurch wird eine Drehzahlvariabilität für die dritte Abtriebswelle Ab3 realisiert.
- Um den elften Schaltzustand S11 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, ist das Schaltelement K1 geschlossen und die drei Schaltelemente K2, K3 und B1 sind geöffnet. Dadurch wird eine Drehzahlvariabilität für die zweite und dritte Abtriebswelle Ab2 und Ab3 realisiert.
-
4 zeigt eine dritte Ausführungsform des leistungsverzweigten Antriebsstrangs1 in einer schematischen Darstellung. Diese unterscheidet sich von der in1 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die dritte Zusatzantriebseinheit2c nicht als CVU ausgebildet ist und somit kein Planetengetriebe4c umfasst. Mithin umfasst die dritte Zusatzantriebseinheit2c , ebenso wie die zweite Zusatzantriebseinheit2b lediglich den Energiewandler3c der dritten Zusatzantriebseinheit2c . Über die sechste Welle W6 ist die erste Zusatzantriebseinheit2a mit der dritten Zusatzantriebseinheit2c verbunden. Der Energiewandler3c der dritten Zusatzantriebseinheit2c ist über die siebte Welle W7 mit der dritten Abtriebswelle Ab3 verbunden und über das erste Schaltelement K3 der dritten Zusatzantriebseinheit2c mit der sechsten Welle W6 koppelbar. Ferner ist der Energiewandler3c der dritten Zusatzantriebseinheit2c über die elektrische Leitung5 mit dem jeweiligen Energiewandler3a und3b der ersten und zweiten Zusatzantriebseinheit2a ,2b verbunden. In den übrigen Merkmalen entspricht die in4 dargestellte Ausführungsform der in1 beschriebenen Ausführungsform. -
5 zeigt eine vierte Ausführungsform des leistungsverzweigten Antriebsstrangs1 in einer schematischen Darstellung. Diese unterscheidet sich von der in1 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die zweite Zusatzantriebseinheit2b als CVU ausgebildet ist sowie die dritte Zusatzantriebseinheit2c kein Planetengetriebe4c umfasst und somit nicht als CVU ausgebildet ist. Mithin umfasst die zweite Zusatzantriebseinheit2b einen Energiewandler3b und ein Planetengetriebe4b . Der Energiewandler3b der zweiten Zusatzantriebseinheit2b ist über eine neunte Welle W9 mit dem Planetengetriebe4b der zweiten Zusatzantriebseinheit2b verbunden. Ferner ist die zweite Abtriebswelle Ab2 über die fünfte Welle W5 mit dem Planetengetriebe4b der zweiten Zusatzantriebseinheit2b verbunden. Des Weiteren ist die vierte Welle W4 mit dem Planetengetriebe4b der zweiten Zusatzantriebseinheit2b verbunden und über das Schaltelement K2 der zweiten Zusatzantriebseinheit2b mit der fünften Welle W5 koppelbar. Demgegenüber umfasst die dritte Zusatzantriebseinheit2c kein Planetengetriebe4c sondern lediglich den Energiewandler3c . Über die sechste Welle W6 ist die erste Zusatzantriebseinheit2a mit der dritten Zusatzantriebseinheit2c verbunden. Der Energiewandler3c der dritten Zusatzantriebseinheit2c ist über die siebte Welle W7 mit der dritten Abtriebswelle Ab3 verbunden und über das erste Schaltelement K3 der dritten Zusatzantriebseinheit2c mit der sechsten Welle W6 koppelbar. Ferner ist der Energiewandler3c der dritten Zusatzantriebseinheit2c über die elektrische Leitung5 mit dem jeweiligen Energiewandler3a und3b der ersten und zweiten Zusatzantriebseinheit2a ,2b verbunden. In den übrigen Merkmalen entspricht die in5 dargestellte Ausführungsform der in1 beschriebenen Ausführungsform. - In
6 ist eine Schaltmatrix für die beiden erfindungsgemäßen leistungsverzweigten Antriebsstränge gemäß den4 und5 dargestellt. Vertikal nach unten sind sieben verschiedene Schaltzustände S1 bis S7 dargestellt. Horizontal nach rechts sind die jeweiligen Schaltelemente K1, K2 und K3 dargestellt. Die in der Schaltmatrix frei gelassenen Einträge zeigen an, dass das entsprechende Schaltelement K1, K2 und K3 geöffnet ist, d. h. dass das Schaltelement K1, K2 und K3 hierbei keine Kräfte bzw. kein Drehmoment überträgt. Ein mit einem Kreuz versehener Eintrag in der Schaltmatrix bezeichnet ein entsprechend betätigtes bzw. geschlossenes Schaltelement K1, K2 und K3. - Um den ersten Schaltzustand S1 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, ist das Schaltelement K3 geschlossen und die beiden Schaltelemente K1 und K2 sind geöffnet. Dadurch wird für die erste Abtriebswelle Ab1 eine Input-Coupled-CVT-Struktur gebildet. Eine Drehzahlvariabilität für die erste und zweite Abtriebswelle Ab1, Ab2 wird somit realisiert.
- Um den zweiten Schaltzustand S2 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, sind die beiden Schaltelemente K2 und K3 geschlossen und das Schaltelement K1 ist geöffnet. Dadurch wird für die erste Abtriebswelle Ab1 eine Input-Coupled-CVT-Struktur, eine Output-Coupled-CVT-Struktur sowie eine Input-Output-Coupled-CVT-Struktur gebildet. Eine Drehzahlvariabilität für die erste Abtriebswelle Ab1 wird somit realisiert.
- Um den dritten Schaltzustand S3 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, ist das Schaltelement K2 geschlossen und die beiden Schaltelemente K1 und K3 sind geöffnet. Dadurch wird für die erste Abtriebswelle Ab1 eine Output-Coupled-CVT-Struktur gebildet. Eine Drehzahlvariabilität für die erste und dritte Abtriebswelle Ab1, Ab3 wird somit realisiert.
- Um den vierten Schaltzustand S4 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, sind die beiden Schaltelemente K1 und K3 geschlossen und das Schaltelement K2 ist geöffnet. Dadurch wird eine Drehzahlvariabilität für die zweite Abtriebswelle Ab2 realisiert.
- Um den fünften Schaltzustand S5 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, sind alle drei Schaltelemente K1, K2 und K3 geschlossen. Keine der drei Abtriebswellen Ab1, Ab2 und Ab3 weist im fünften Schaltzustand S5 eine Drehzahlvariabilität auf.
- Um den sechsten Schaltzustand S6 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, sind die beiden Schaltelemente K1 und K2 geschlossen und das Schaltelement K3 ist geöffnet. Eine Drehzahlvariabilität wird lediglich für die dritte Abtriebswelle Ab3 realisiert.
- Um den siebten Schaltzustand S7 mittels des leistungsverzweigten Antriebsstrangs darzustellen, ist das Schaltelement K1 geschlossen und die beiden Schaltelemente K2 und K3 sind geschlossen. Eine Drehzahlvariabilität für die zweite und dritte Abtriebswelle Ab2 und Ab3 wird somit realisiert.
- Die vier dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen leistungsverzweigten Antriebsstrangs können, insbesondere durch Entfall von Schaltelementen und einem damit zusammenhängenden Entfall von Schaltzuständen vereinfacht werden. Beispielsweise kann die erste Zusatzantriebseinheit
2a gemäß den1 ,2 ,4 und5 kein Schaltelement K1 aufweisen, sodass die erste und zweite Welle W1 und W2 nicht miteinander koppelbar sind. Somit entfallen alle Schaltzustände mit geschlossenem Schaltelement K1. - Alternativ kann das Schaltelement K1 der ersten Zusatzantriebseinheit
2a gemäß1 zwischen der zweiten Welle W2 und der dritten Welle W3 angeordnet sein. Sofern die Schaltelemente K1, K2, K3 mit einem jeweiligen Planetengetriebe4a ,4b ,4c verbunden sind, ist eine Kopplung mit zwei von drei Wellen des jeweiligen Planetengetriebes4a ,4b ,4c möglich. - Die Steuereinheiten für die Steuerung und Regelung der Energiewandler
3a ,3b ,3c sind vorliegend in den Figuren nicht dargestellt. In Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Ausführungsformen können weitere schaltbare und/oder nicht-schaltbare Getriebestufen vor- und/oder nachgeschaltet angeordnet sein. - Bevorzugt weist die zweite Zusatzantriebseinheit
2b gemäß den1 und4 das Schaltelement K2 auf. Ferner ist es aber auch denkbar, dass das Schaltelement K2 der zweiten Zusatzantriebseinheit2b entfällt, wobei die fünfte Welle W5 drehfest oder einteilig mit der vierten Welle W4 ausgebildet ist. Somit entfallen alle Schaltzustände mit geöffnetem Schaltelement K2. Des Weiteren ist ein Entfall der vierten Welle W4 denkbar, wobei der Energiewandler3b der zweiten Zusatzantriebseinheit2b über die fünfte Welle W5 mit der zweiten Abtriebswelle Ab2 und über die elektrische Leitung5 mit dem jeweiligen Energiewandler3a und3c der ersten und zweiten Zusatzantriebseinheit2a ,2c verbunden ist. Somit entfallen alle Schaltzustände mit geschlossenem Schaltelement K2. - Des Weiteren bevorzugt weist die zweite Zusatzantriebseinheit
2b gemäß den2 und5 das Schaltelement K2 auf. Ferner ist es aber auch denkbar, dass das Schaltelement K2 der zweiten Zusatzantriebseinheit2b entfällt. Somit entfallen alle Schaltzustände mit geschlossenem Schaltelement K2. - Ferner bevorzugt weist die dritte Zusatzantriebseinheit
2c gemäß den1 und2 das erste Schaltelement K3 auf, wobei das zweite Schaltelement B1 der dritten Zusatzantriebseinheit2c entfällt. Somit entfallen alle Schaltzustände mit geschlossenem zweitem Schaltelement B1. Ferner bevorzugt weist die dritte Zusatzantriebseinheit2c das zweite Schaltelement B1 auf, wobei das erste Schaltelement K3 der dritten Zusatzantriebseinheit2c entfällt. Somit entfallen alle Schaltzustände mit geschlossenem ersten Schaltelement K3. Das Schließen des zweiten Schaltelements B1 der dritten Zusatzantriebseinheit2c kann insbesondere ein bevorzugtes Drehzahlniveau des Energiewandlers3c der dritten Zusatzantriebseinheit2c einstellen, wobei eine Drehzahl erhöht und ein Drehmoment gesenkt werden. - Des Weiteren bevorzugt weist die dritte Zusatzantriebseinheit
2c gemäß den4 und5 das erste Schaltelement K3 auf. Ferner ist es aber auch denkbar, dass das erste Schaltelement K3 der dritten Zusatzantriebseinheit2c entfällt, wobei die siebte Welle W7 drehfest oder einteilig mit der sechsten Welle W6 ausgebildet ist. Somit entfallen alle Schaltzustände mit geöffneter K3. Des Weiteren ist ein Entfall der sechsten Welle W6 denkbar, wobei der Energiewandler3c der dritten Zusatzantriebseinheit2c über die siebte Welle W7 mit der dritten Abtriebswelle Ab3 und über die elektrische Leitung5 mit dem jeweiligen Energiewandler3a und3c der ersten und zweiten Zusatzantriebseinheit2a ,2b verbunden ist. Somit entfallen alle Schaltzustände mit geschlossener K3. - Die dargestellten Ausführungsbeispiele ermöglichen unterschiedliche Betriebsmodi mit ganz oder teils stufenlosem Antrieb für die jeweilige Abtriebswelle Ab1, Ab2, Ab3. Vorteilhalft an den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die minimale Anzahl von drei benötigten Energiewandlern
3a ,3b ,3c , was unter anderem eine kompaktbauende und kostenoptimierte Realisierung des leistungsverzweigten Antriebsstrangs ermöglicht. Aufgrund der hohen Mehrfachnutzung und dem synergetischen Zusammenspiel der drei Zusatzantriebseinheiten2a ,2b ,2c werden je nach Schaltzustand drei drehzahlvariable Abtriebswellen Ab1, Ab2, Ab3 realisiert. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hauptantriebselement
- 2a
- erste Zusatzantriebseinheit
- 2b
- zweite Zusatzantriebseinheit
- 2c
- dritte Zusatzantriebseinheit
- 3a
- Energiewandler der ersten Zusatzantriebseinheit
- 3b
- Energiewandler der zweiten Zusatzantriebseinheit
- 3c
- Energiewandler der dritten Zusatzantriebseinheit
- 4a
- Planetengetriebe der ersten Zusatzantriebseinheit
- 4b
- Planetengetriebe der zweiten Zusatzantriebseinheit
- 4c
- Planetengetriebe der dritten Zusatzantriebseinheit
- 5
- Leitung
- 6
- Schnittstelle
- 7
- Gehäuse
- 8
- stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe
- 9
- Energiespeicher
- Ab1
- erste Abtriebswelle
- Ab2
- zweite Abtriebswelle
- Ab3
- dritte Abtriebswelle
- K1
- Schaltelement der ersten Zusatzantriebseinheit
- K2
- Schaltelement der zweiten Zusatzantriebseinheit
- K3
- erstes Schaltelement der dritten Zusatzantriebseinheit
- B1
- zweites Schaltelement der dritten Zusatzantriebseinheit
- W1
- erste Welle
- W2
- zweite Welle
- W3
- dritte Welle
- W4
- vierte Welle
- W5
- fünfte Welle
- W6
- sechste Welle
- W7
- siebte Welle
- W8
- achte Welle
- W9
- neunte Welle
- S1
- erster Schaltzustand
- S2
- zweiter Schaltzustand
- S3
- dritter Schaltzustand
- S4
- vierter Schaltzustand
- S5
- fünfter Schaltzustand
- S6
- sechster Schaltzustand
- S7
- siebter Schaltzustand
- S8
- achter Schaltzustand
- S9
- neunter Schaltzustand
- S10
- zehnter Schaltzustand
- S11
- elfter Schaltzustand
- 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 102013224383 A1 [0003]
Claims (10)
- Leistungsverzweigter Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine, umfassend ein Hauptantriebselement (
1 ), eine erste, zweite und dritte drehzahlvariable Abtriebswelle (Ab1, Ab2, Ab3) sowie ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (8 ) mit einer ersten, zweiten und dritten Zusatzantriebseinheit (2a ,2b ,2c ), wobei das Getriebe (8 ) dazu vorgesehen ist, eine Drehzahlvariabilität an den drei Abtriebswellen (Ab1, Ab2, Ab3) zu realisieren, wobei ferner jedes der drei Zusatzantriebseinheiten (2a ,2b ,2c ) einen Energiewandler (3a ,3b ,3c ) umfasst, wobei die Energiewandler (3a ,3b ,3c ) zumindest über eine Leitung (5 ) miteinander wirkverbunden sind, wobei zumindest die erste Zusatzantriebseinheit (2a ) neben dem Energiewandler (3a ) auch ein Planetengetriebe (4a ) umfasst, wobei das Hauptantriebselement (1 ) über eine erste Welle (W1) mit dem Planetengetriebe (4a ) der ersten Zusatzantriebseinheit (2a ) verbunden ist, wobei die erste Abtriebswelle (Ab1) über eine zweite Welle (W2) mit dem Planetengetriebe (4a ) der ersten Zusatzantriebseinheit (2a ) verbunden ist, und wobei der Energiewandler (3a ) der ersten Zusatzantriebseinheit (2a ) über eine dritte Welle (W3) mit dem ersten Planetengetriebe (4a ) der ersten Zusatzantriebseinheit (2a ) verbunden ist, wobei ferner die erste Zusatzantriebseinheit (2a ) zumindest mittelbar mit der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, und wobei die zweite Zusatzantriebseinheit (2b ) über eine fünfte Welle (W5) mit der zweiten Abtriebswelle (Ab2) verbunden ist, wobei ferner die erste Zusatzantriebseinheit (2a ) zumindest mittelbar mit der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, und wobei die dritte Zusatzantriebseinheit (2c ) über eine siebte Welle (W7) mit der dritten Abtriebswelle (Ab3) verbunden ist. - Leistungsverzweigter Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusatzantriebseinheit (
2a ) über die zweite Welle (W2) und eine vierte Welle (W4) mit der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, wobei die fünfte Welle (W5) mit dem Energiewandler (3b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist und über ein Schaltelement (K2) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) mit der vierten Welle (W4) koppelbar ist, und wobei die erste Zusatzantriebseinheit (2a ) über die erste Welle (W1) und eine sechste Welle (W6) mit der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, wobei die dritte Zusatzantriebseinheit (2c ) neben dem Energiewandler (3c ) auch ein Planetengetriebe (4c ) umfasst, wobei der Energiewandler (3c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) über eine achte Welle (W8) mit dem Planetengetriebe (4c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, wobei die sechste Welle (W6) mit dem Planetengetriebe (4c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, wobei die dritte Abtriebswelle (Ab3) über eine siebte Welle (W7) mit dem Planetengetriebe (4c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, und wobei die sechste Welle (W6) über ein erstes Schaltelement (K3) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) mit der siebten Welle (W7) koppelbar ist. - Leistungsverzweigter Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusatzantriebseinheit (
2a ) über die zweite Welle (W2) und eine vierte Welle (W4) mit der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, wobei die zweite Zusatzantriebseinheit (2b ) neben dem Energiewandler (3b ) auch ein Planetengetriebe (4b ) umfasst, wobei der Energiewandler (3b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) über eine neunte Welle (W9) mit dem Planetengetriebe (4b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, wobei die vierte Welle (W4) mit dem Planetengetriebe (4b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, wobei die zweite Abtriebswelle (Ab2) über die fünfte Welle (W5) mit dem Planetengetriebe (4b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, und wobei die vierte Welle (W4) über ein Schaltelement (K2) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) mit der fünften Welle (W5) koppelbar ist, und wobei die erste Zusatzantriebseinheit (2a ) über die erste Welle (W1) und eine sechste Welle (W6) mit der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, wobei die dritte Zusatzantriebseinheit (2c ) neben dem Energiewandler (3c ) auch ein Planetengetriebe (4c ) umfasst, wobei der Energiewandler (3c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) über eine achte Welle (W8) mit dem Planetengetriebe (4c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, wobei die sechste Welle (W6) mit dem Planetengetriebe (4c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, wobei die dritte Abtriebswelle (Ab3) über eine siebte Welle (W7) mit dem Planetengetriebe (4c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, und wobei die sechste Welle (W6) über ein erstes Schaltelement (K3) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) mit der siebten Welle (W7) koppelbar ist. - Leistungsverzweigter Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusatzantriebseinheit (
2a ) über die zweite Welle (W2) und eine vierte Welle (W4) mit der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, wobei die fünfte Welle (W5) mit dem Energiewandler (3b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist und über ein Schaltelement (K2) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) mit der vierten Welle (W4) koppelbar ist, und wobei die erste Zusatzantriebseinheit (2a ) über die erste Welle (W1) und eine sechste Welle (W6) mit der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, wobei die siebte Welle (W7) mit dem Energiewandler (3c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist und über ein erstes Kupplungselement (K3) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) mit der sechsten Welle (W6) koppelbar ist. - Leistungsverzweigter Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusatzantriebseinheit (
2a ) über die zweite Welle (W2) und eine vierte Welle (W4) mit der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, wobei die zweite Zusatzantriebseinheit (2b ) neben dem Energiewandler (3b ) auch ein Planetengetriebe (4b ) umfasst, wobei der Energiewandler (3b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) über eine neunte Welle (W9) mit dem Planetengetriebe (4b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, wobei die vierte Welle (W4) mit dem Planetengetriebe (4b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, wobei die zweite Abtriebswelle (Ab2) über die fünfte Welle (W5) mit dem Planetengetriebe (4b ) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) verbunden ist, und wobei die vierte Welle (W4) über ein Schaltelement (K2) der zweiten Zusatzantriebseinheit (2b ) mit der fünften Welle (W5) koppelbar ist, wobei ferner die erste Zusatzantriebseinheit (2a ) über die erste Welle (W1) und eine sechste Welle (W6) mit der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist, wobei die siebte Welle (W7) mit dem Energiewandler (3c ) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) verbunden ist und über ein erstes Schaltelement (K3) der dritten Zusatzantriebseinheit (2c ) mit der sechsten Welle (W6) koppelbar ist. - Leistungsverzweigter Antriebsstrang nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (W1) und die zweite Welle (W2) über ein Schaltelement (K1) der ersten Zusatzantriebseinheit (
2a ) miteinander koppelbar sind. - Leistungsverzweigter Antriebsstrang nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die siebte Welle (W7) über ein zweites Schaltelement (B1) der dritten Zusatzantriebseinheit (
2c ) stationär an einem Gehäuse (7 ) festlegbar ist. - Leistungsverzweigter Antriebsstrang nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (
5 ) zumindest mittelbar mit einem Energiespeicher (9 ) verbunden ist. - Leistungsverzweigter Antriebsstrang nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiewandler (
3a ,3b ,3c ) für einen elektrischen Betrieb vorgesehen sind, wobei die Leitung (5 ) eine Schnittstelle (6 ) zur elektrischen Leistungsabgabe und/oder Leistungsaufnahme aufweist. - Arbeitsmaschine umfassend einen leistungsverzweigten Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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