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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe und insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe mit einem stufenlosen Achsantrieb.
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HINTERGRUND
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Die Erklärungen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche die vorliegende Offenbarung betreffen und können den Stand der Technik darstellen oder auch nicht.
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Ein Stufenloses Getriebe („CVT“) umfasst typischerweise ein Riemen- und Riemenscheibensystem, das eine Drehenergiequelle, wie einen Motor oder Elektromotor, operativ mit einer Doppelgetriebe-Achsantriebseinheit koppelt. Das Riemen- und Riemenscheibensystem umfasst im Allgemeinen erste und zweite Paare von Riemenscheibenkegeln, die einen Drehmomentübertragungsriemen oder eine Kette aufweisen, die sich zwischen den Kegelpaaren erstreckt. Jedes Riemenscheiben-Kegelpaar umfasst ein axial festes Riemenscheibenelement und ein axial bewegliches Riemenscheibenelement. Jedes bewegliche Riemenscheibenelement ist in Bezug auf das feste Riemenscheibenelement durch ein hydraulisches System axial verstellbar. Das Hydrauliksystem stellt primäre und sekundäre Hydraulikdrücke an den jeweiligen beweglichen Riemenscheibenelementen bereit, um den Laufradius der ersten und des zweiten Riemenscheiben-Kegelpaare einzustellen, was wiederum das Abtriebs-/Antriebsverhältnis des stufenlosen Getriebes steuert. Eine stufenlose oder kontinuierliche Bewegung der Kegel variiert das Verhältnis einer Antriebsdrehzahl zu einer Abtriebsdrehzahl. Mit dem stufenlosen Getriebe können, kleine, aber wirksame Verhältnisänderungen erreicht werden. Dies steht im Gegensatz zu einer Einheit mit festem Übersetzungsverhältnis bei der jede Verhältnisänderung Schrittwerte sind.
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Ein Doppelkupplungsgetriebe („DCT“) umfasst typischerweise ein Paar von sich gegenseitig ausschließend betriebenen Antriebskupplungen, die ein Paar von Vorgelegewellen, die auf gegenüberliegenden Seiten einer Abtriebswelle angeordnet sind antreiben. Eines von jedem von einer Vielzahl von Paaren von ständig kämmenden Zahnrädern, die die verschiedenen Vorwärtsübersetzungsverhältnisse definieren, ist auf einer der Vorgelegewellen frei drehbar angeordnet und das andere von jedem Paar von Zahnrädern ist mit der Abtriebswelle gekoppelt. Eine Vielzahl von Klauenkupplungen oder Synchronisierungen koppeln selektiv eines der Zahnräder an die Vorgelegewelle, um ein Vorwärtsübersetzungsverhältnis zu erzielen. Nachdem die Klauenkupplung in Eingriff ist, wird die Antriebskupplung, die mit der aktiven Vorgelegewelle verbunden wird, in Eingriff gebracht. Doppelkupplungsgetriebe sind für ihre sportliche, leistungsorientierte Schaltcharakteristik bekannt. Sie weisen typischerweise einen guten Kraftstoffverbrauch auf aufgrund guter Zahneingriffs-Effizienz und Verhältnisauswahl-Flexibilität beim Design. Die Klauenkupplungen haben niedrige Drehverluste, die auch zur Gesamtbetriebseffizienz beitragen.
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Sowohl CVT als auch DCT Getriebe haben ihre Vorelemente, jedoch besteht ein Bedarf im Stand der Technik für ein Doppelkupplungs-CVT, das einen stufenlosen Betrieb aufweist, der bei niedrigeren Lasten effizient ist, einen und Betrieb mit festem Verhältnis, der bei relativ höheren Lasten effizient ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Doppelkupplungs-CVT wird für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Doppelkupplungs-CVT umfasst ein Antriebselement, das mit einem Motor des Kraftfahrzeugs verbunden ist, ein Abtriebselement, das mit einer Achsantriebseinheit verbunden ist, ein erstes Element, ein zweites Element, ein drittes Element und eine Doppelantriebsanordnung mit einem ersten Element und einem zweiten Element. Das erste Element verbindet selektiv das erste Element mit dem Antriebselement und das zweite Element verbindet selektiv das zweite Element mit dem Antriebselement. Das Doppelkupplungs-CVT umfasst auch eine feste Getriebeanordnung mit einem ersten koplanaren Getriebesatz, der selektiv mit dem ersten Element verbunden sein kann und fest mit dem dritten Element verbunden ist, und mit einem zweiten koplanaren Getriebesatz, der fest mit dem dritten Element verbunden ist und fest mit Abtriebselement verbunden ist. Eine stufenlose Einheit ist direkt mit dem zweiten Element und dem dritten Element verbunden.
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In einem Aspekt umfasst der erste koplanare Getriebesatz ein Antriebszahnrad in Eingriff mit einem Abtriebszahnrad und das Antriebszahnrad des ersten koplanaren Getriebesatzes kann selektiv drehbar mit dem ersten Element verbunden sein und das Abtriebszahnrad des ersten koplanaren Getriebesatzes ist fest drehbar mit dem dritten Element verbunden.
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In einem anderen Aspekt umfasst der zweite koplanare Getriebesatz ein erstes Antriebszahnrad in Eingriff mit einem Abtriebszahnrad und das erste Antriebszahnrad des zweiten koplanaren Getriebesatzes ist fest drehbar mit dem dritten Element verbunden und das Abtriebszahnrad des zweiten koplanaren Getriebesatzes ist fest drehbar mit dem Abtriebselement verbunden.
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In noch einem weiteren Aspekt ist das erste Element eine erste Kupplung und das zweite Element ist eine zweite Kupplung.
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In noch einem weiteren Aspekt erzeugt der Eingriff der ersten Kupplung mindestens ein festes Übersetzungsverhältnis, der Eingriff der zweiten Kupplung erzeugt ein stufenloses Übersetzungsverhältnis, und der Eingriff beider Kupplungen verteilt die Leistung vom Motor zwischen der festen Getriebeanordnung und der stufenlosen Einheit.
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In noch einem anderen Aspekt umfasst der zweite koplanare Getriebesatz ein zweites Antriebszahnrad in Eingriff mit dem Abtriebszahnrad des zweiten koplanaren Getriebesatzes und das zweite Antriebszahnrad des zweiten koplanaren Getriebesatzes ist selektiv drehbar mit dem ersten Element verbunden.
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In noch einem weiteren Aspekt wird eine Synchronisiereranordnung auf dem ersten Element zwischen dem Antriebszahnrad des ersten koplanaren Getriebesatzes und dem zweiten Antriebszahnrad des zweiten koplanaren Getriebesatz angeordnet, und die Synchronisiereranordnung verbindet selektiv drehbar das Antriebszahnrad des ersten koplanaren Getriebesatzes mit dem ersten Element und verbindet selektiv drehbar das zweite Antriebszahnrad des zweiten koplanaren Getriebesatzes mit dem ersten Element.
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In noch einem weiteren Aspekt ist das erste Element ein Drehmomentwandler ohne Überbrückungskupplung und das zweite Element ist eine Rutschkupplung.
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In noch einem weiteren Aspekt ist die Getriebeabtriebswelle mit einer ersten Achsantriebseinheit verbunden.
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In noch einem weiteren Aspekt ist ein erstes Kegelrad in Eingriff mit einem zweiten Kegelrad und das erste Kegelrad kann selektiv drehbar mit dem ersten Element verbunden sein und das zweite Kegelrad ist mit einer zweiten Achsantriebseinheit verbunden.
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In noch einem weiteren Aspekt verbindet eine erste Synchronisiereranordnung selektiv drehbar das Antriebszahnrad des ersten koplanaren Getriebesatzes mit dem das ersten Element und eine zweite Synchronisiereranordnung verbindet selektiv drehbar das erste Kegelrad mit dem ersten Element.
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In noch einem weiteren Aspekt umfasst die stufenlose Einheit eine erste Riemenscheibe, die zur gemeinsamen Drehung mit dem zweiten Element verbunden ist, eine zweite Riemenscheibe, die zur gemeinsamen Drehung mit dem dritten Element verbunden ist, und ein endloses Element, das um die erste Riemenscheibe und die zweite Riemenscheibe gewickelt ist.
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Weitere Aspekte, Vorteile und Anwendungsgebiete werden aus der hier bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
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ZEICHNUNGEN
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung und sind nicht dazu beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise zu begrenzen.
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1 ist eine schematische Ansicht eines stufenlosen Doppelkupplungsgetriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine schematische Ansicht eines anderen stufenlosen Doppelkupplungsgetriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
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3 ist eine schematische Ansicht noch eines anderen stufenlosen Doppelkupplungsgetriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und beabsichtigt nicht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu begrenzen.
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Bezugnehmend auf 1 wird ein stufenloses Doppelkupplungsgetriebe („CVT“) zur Verwendung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs allgemein durch das Bezugszeichen 10 angegeben. Das Doppelkupplungs-CVT 10 ist mit einem Motor 12 und einer Achsantriebseinheit 14 verbunden. Der Motor 12 kann ein herkömmlicher Benzin, Diesel, oder Flextreibstoff-Verbrennungsmotor, ein Hybridmotor oder ein Elektromotor oder jede andere Art von Antriebsmaschine sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der Motor 12 liefert ein Antriebsmoment an das Doppelkupplungs-CVT 10 über beispielsweise eine Getriebeantriebswelle oder Element 16. Das Getriebeantriebselement 16 kann vom Getriebe 10 getrennt sein und einen Element von bilden oder verbunden sein mit einem Schwungrad oder einer anderen Abtriebs des Motors 12.
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Das Doppelkupplungs-CVT 10 umfasst im Allgemeinen eine Doppelkupplungs- oder Antriebsanordnung 18, eine feste Getriebeanordnung 20 und eine stufenlose Einheit 22, die kooperieren, um eine Vielzahl von gestuften und stufenlose Übersetzungs- oder Geschwindigkeitsverhältnissen zwischen dem Getriebeantriebselement 16 und einem Getriebeabtriebselement 24 bereitzustellen. Die Doppelkupplungsanordnung 18 sverbindet beispielsweise elektiv das Getriebeantriebselement 16 mit einer Hohlwelle oder dem ersten Element 26 und einer Mittelwelle oder zweiten Element 28. Das erste Element 26 ist eine Hohlwelle, die konzentrisch ist mit und über dem zweiten Element 28 liegt. Die ersten und zweiten Elemente 26, 28 drehen sich um eine erste Drehachse 30. Die Doppelkupplungsanordnung 18 umfasst auch ein Kupplungsgehäuse 32, ein erstes Kupplungselement 34 und ein zweites Kupplungselement 36. Das Kupplungsgehäuse 32 ist zur gemeinsamen Drehung mit dem Getriebeantriebselement 16 verbunden. Das erste Kupplungselement 34 koppelt selektiv drehbar das Kupplungsgehäuse 32 mit dem ersten Element 26. Das zweite Kupplungselement 36 koppelt selektiv drehbar das Kupplungsgehäuse 32 mit dem zweiten Element 28. Die Kupplungselemente 34 und 36 sind bevorzugt Reibkupplungen, die, beispielsweise verschachtelte Reibplatten, die auf dem Kupplungsgehäuse 32 montiert sind, das erste Element 26, das zweite Element 28 umfassen oder alternativ eingreifende Kupplungsnaben oder auf andere Weise damit gekoppelte, die interagieren, um eine Reibkupplung zu bilden. Die Doppelkupplungsanordnung 18 kann entweder eine Trocken- oder eine Nasskupplungsanordnung sein.
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Die feste Getriebeanordnung 20 kann selektiv mit dem ersten Element 26 verbunden sein und umfasst einen ersten koplanaren Getriebesatz 40 und einen zweiten koplanaren Getriebesatz 42. Der erste koplanare Getriebesatz 40 umfasst ein Antriebszahnrad 40A, das mit einem Abtriebszahnrad 40B kämmt. Das Antriebszahnrad 40A kann selektiv drehbar mit dem ersten Element 26 verbunden sein. Das Abtriebszahnrad 40B ist fest zur gemeinsamen Drehung mit einer dritten Welle oder Element 44 verbunden. Das dritte Element 44 ist axial von der ersten Achse 30 versetzt und dreht sich um eine zweite Achse 46.
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Der zweite koplanare Getriebesatz 42 umfasst ein erstes Antriebszahnrad 42A, ein zweites Antriebszahnrad 42B und ein Abtriebszahnrad 42C. Das erste Antriebszahnrad 42A und das zweite Antriebszahnrad 42B sind beide in Eingriff mit dem Abtriebszahnrad 42C. Das erste Antriebszahnrad 42A kann selektiv drehbar mit dem ersten Element 26 verbunden sein. Das zweite Antriebszahnrad 42B ist fest zur gemeinsamen Drehung mit dem dritten Element 44 verbunden. Das Abtriebszahnrad 42C ist fest zur gemeinsamen Drehung mit Getriebeabtriebswelle 24 verbunden. Die Getriebeabtriebswelle 24 ist axial von sowohl der ersten als auch der zweiten Achse 30, 42 versetzt und dreht sich um eine dritte Achse 48.
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Die Antriebszahnräder 40A und 42A können selektiv mit dem ersten Element 26 durch eine Klauenkupplung oder Synchronisiereranordnung 50 verbunden sein. In dem bereitgestellten Beispiel, ist der Synchronisierer 50 ein doppelseitiger Synchronisierer, der im Allgemeinen eine Schaltgabel (nicht gezeigt) umfasst, die durch einen Aktuator (nicht gezeigt) bidirektional in mindestens zwei Eingriffsstellungen und eine neutrale oder ausgerückte Position umgesetzt wird. Somit wird der Synchronisierer 50 selektiv betätigt, um das Antriebszahnrad 40A mit dem ersten Element 26 zu verbinden, und wird selektiv betätigt, um das Antriebszahnrad 42A mit dem ersten Element 26 zu verbinden.
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Die stufenlose Einheit 22 ist mit dem zweiten Element 28 verbunden und wird von ihm angetrieben. In dem bereitgestellten Beispiel wird die stufenlose Einheit 22 veranschaulicht und wird als Riemenscheibe mit variablem Durchmesser oder stufenlose Seilscheibenantriebs-Einheit beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die stufenlose Einheit 22 eine gekrümmte oder konische Rolleneinheit, ein differentielles Getriebe mit einem Paar von Elektromotor-Generatoren oder einen elektrischen Generator, der mit einem Elektromotor gekoppelt ist, verwenden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen so lange, wie ein Antriebsdrehmoment empfangen und ein stufenloses Abtriebsdrehmoment erzeugt wird. Die stufenlose Einheit 22 umfasst in dem vorliegenden Beispiel eine erste Riemenscheibe oder Seilscheibe 52 und eine zweite Riemenscheibe oder Seilscheibe 54. Die erste Riemenscheibe 52 umfasst ein erstes kegelstumpfförmiges Element oder erste Riemenscheibenhälfte 52A und ein zweites kegelstumpfförmiges Element oder zweite Riemenscheibenhälfte 52B in axialer Ausrichtung mit der ersten Riemenscheibenhälfte 52A. Eine der ersten oder zweiten Riemenscheibenhälften 52A, 52B ist direkt zur gemeinsamen Drehung mit dem zweiten Element 28 verbunden ist, während die andere der ersten und zweiten Riemenscheibenhälften 52A, 52B axial beweglich ist. Zum Beispiel kann die erste Riemenscheibenhälfte 52A direkt zur gemeinsamen Drehung mit dem zweiten Element 28 verbunden sein, während die zweite Riemenscheibenhälfte 52B axial relativ zur ersten Riemenscheibenhälfte 52A durch einen hydraulischen gesteuerten Kolben (nicht gezeigt) oder anderes Aktuatorsystem beweglich sein kann. Es sollte beachtet werden, dass die Riemenscheibenhälften 52A, 52B axial getauscht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die zweite Riemenscheibe 54 umfasst ein erstes kegelstumpfförmiges Element oder erste Riemenscheibenhälfte 54A und ein zweites kegelstumpfförmiges Element oder zweite Riemenscheibenhälfte 54B in axialer Ausrichtung mit der ersten Riemenscheibenhälfte 54A. Eine der ersten oder zweiten Riemenscheibenhälften 54A, 54B ist direkt zur gemeinsamen Drehung mit dem dritten Element 44 verbunden ist, während die andere der ersten und zweiten Riemenscheibenhälften 54A, 54B axial beweglich ist. Zum Beispiel kann die erste Riemenscheibenhälfte 54A direkt zur gemeinsamen Drehung mit dem dritten Element 44 verbunden sein, während die zweite Riemenscheibenhälfte 54B axial relativ zur ersten Riemenscheibenhälfte 54A durch einen hydraulischen gesteuerten Kolben (nicht gezeigt) oder anderes Aktuatorsystem beweglich sein kann. Es sollte beachtet werden, dass die Riemenscheibenhälften 54A, 54B axial getauscht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Ein Drehmomentgetriebe-Endloselement 56, beispielsweise ein Riemen oder eine Kette, mit einem etwa V-förmigen Querschnitt ist zwischen der ersten Riemenscheibe 52 und der zweiten Riemenscheibe 54 befestigt. Antriebsdrehmoment, das vom zweiten Element 28 zur ersten Riemenscheibe 52 übermittelt wird, wird durch Reibung an das Endloselement 56 übertragen und durch Reibung auf die zweite Riemenscheibe 54 übertragen. Das Verhältnis der ersten Riemenscheibe 52 zur zweiten Riemenscheibe 54 wird durch Variieren des Abstands zwischen den Riemenscheibenhälften 52A, 52B und zwischen den Riemenscheibenhälften 54A, 54B angepasst. Beispielsweise, um das Verhältnis zwischen den Riemenscheiben 52 und 54 zu ändern, kann der axiale Abstand zwischen den Riemenscheibenhälften 52A und 52B durch Bewegen der Riemenscheibenhälfte 52B in Richtung der Riemenscheibenhälfte 52A reduziert werden, während gleichzeitig der axiale Abstand zwischen Riemenscheibenhälften 54A und 54B erhöht werden kann durch Bewegen der Riemenscheibenhälfte 54B weg von der Riemenscheibenhälfte 54A. Aufgrund des V-förmigen Querschnitts des Endloselements 56, das Endloselement 56 läuft höher auf der ersten Riemenscheibe 52 und niedriger auf der zweiten Riemenscheibe 54. Daher ändern sich die effektiven Durchmesser der Riemenscheiben 52 und 54, was wiederum das Gesamtübersetzungsverhältnis zwischen der ersten Riemenscheibe 52 und der zweiten Riemenscheibe 54 ändert. Da der radiale Abstand zwischen den Riemenscheiben 52 und 53 und die Länge des Endloselements 56 konstant ist, muss die Bewegung der Riemenscheibenhälften 52B und 54B gleichzeitig auftreten, um die richtige Menge an Spannung auf das Endloselement 56 zu halten, um zu gewährleisten, dass Drehmoment zwischen den Riemenscheiben 52, 54 und dem Endloselement 56 übertragen wird.
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Das Getriebeabtriebselement 24 ist zur gemeinsamen Drehung mit einem Verteilergetriebe 60 verbunden. Das Verteilergetriebe 60 ist in Eingriff mit der Achsantriebseinheit 14. Beispielsweise kann das Verteilergetriebe 60 mit einem Differentialgehäuse 62 eines Differentials 64 in der Achsantriebseinheit 14 in Eingriff sein. Das Differential 64 treibt einen Satz von Achsen (nicht gezeigt) an, die mit einem Satz von Straßenrädern (nicht dargestellt) verbunden sind. Die Achsantriebseinheit 14 kann auch die Abtriebs von der stufenlosen Einheit 22 und der festen Getriebeanordnung 20 aufteilen. Beispielsweise kann die Achsantriebseinheit 14 die Abtriebs der stufenlosen Einheit 22 auf die Vorderräder des Kraftfahrzeugs koppeln, während die Abtriebs von der festen Getriebeanordnung 20 mit den Hinterrädern des Kraftfahrzeugs verbunden sein kann, um die Traktion zu unterstützen und die Beschleunigung zu verbessern.
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Während des Betriebs des Doppelkupplungs-CVT 10, wird Leistung (Drehzahl und Drehmoment) der Doppelkupplungsanordnung 18 des Motors 12 zugeführt. In einem ersten Betriebszustand ist das erste Kupplungselement 34 in Eingriff (d. h. überträgt Drehzahl und Drehmoment) und das zweite Kupplungselement 36 ist ausgerückt (d. h. überträgt nicht Drehzahl und Drehmoment). Somit wird Leistung von der Kupplungsnabe 32 an das erste Element 26 übertragen. Gleichzeitig wird die Synchronisiereranordnung 50 betätigt, um entweder das Antriebszahnrad 40A mit dem ersten Element 26 oder das Antriebszahnrad 42A mit dem ersten Element 26 zu koppeln. Koppeln des Antriebszahnrads 40A mit dem ersten Element 26 stellt ein festes Rückwärtsdrehzahl- oder Übersetzungsverhältnis durch das Antriebszahnrad 40A und das Abtriebszahnrad 40B mit dem dritten Element 44 und mit dem zweiten Antriebszahnrad 42B mit dem Abtriebszahnrad 42C bereit. Koppeln des Antriebszahnrads 42A mit dem ersten Element 26 stellt ein festes Vorwärtsdrehzahl- oder Übersetzungsverhältnis durch das Antriebszahnrad 42A mit dem Abtriebszahnrad 42C bereit. Leistung wird dann, in entweder einem festen Vorwärts- oder Rückwärtsübersetzungsverhältnis, auf das Getriebeabtriebselement 24 und die Achsantriebseinheit 14 übertragen, um das Kraftfahrzeug anzutreiben. In einer Ausführungsform ist der erste Betriebszustand während eines Starts des Fahrzeugs von einem beinahe Stillstand in Eingriff. In einer anderen Ausführungsform ist der erste Betriebszustand bei relativ hohen Leistungsabtriebs des Motors 12 in Eingriff.
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In einem zweiten Betriebszustand ist das erste Kupplungselement 34 ausgerückt (d. h. überträgt Drehzahl und Drehmoment) und das zweite Kupplungselement 36 ist in Eingriff (d. h. überträgt nicht Drehzahl und Drehmoment). Somit wird Leistung von der Kupplungsnabe 32 an das zweite Element 28 übertragen. Die Leistung wird vom zweiten Element 28 zur stufenlosen Einheit 22 übertragen, wo die Bewegung der Riemenscheiben 52, 54 eine Reihe von stufenlosen Vorwärtsdrehzahl- oder Übersetzungsverhältnissen dem zweiten Element 44 bereitstellt. Die Leistung vom zweiten Element 44 wird dann über das zweite Antriebszahnrad 42B auf das Abtriebszahnrad 42C und auf das Getriebeabtriebselement 24 und die Achsantriebseinheit 14 übertragen, um das Kraftfahrzeug anzutreiben. In einer Ausführungsform ist der zweite Betriebszustand bei niedriger oder mittlerer Leistungsabgaben des Motors 12 in Eingriff.
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In einem dritten Betriebszustand sind sowohl das erste Kupplungselement 34 als auch das zweite Kupplungselement 36 in Eingriff (d. h. überträgt Drehzahl und Drehmoment). Somit teilen sowohl die feste Getriebeanordnung 20 als auch die stufenlose Einheit 22 die Last vom Motor 12. Das Steuern des Abtriebsübersetzungsverhältnis der stufenlosen Einheit 22 steuert die Last, die auf die stufenlose Einheit 22 angeordnet wird.
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Mit Blick auf 2 wird eine alternative Ausführungsform eines Getriebes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 10’ bezeichnet. Das Getriebe 10’ ist im Wesentlichen ähnlich dem in 1 gezeigten Doppelkupplungs-CVT 10 und deshalb werden gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Jedoch wird in dem Getriebe 10’, das erste Kupplungselement 34 durch einen einfachen nicht-Sperrdrehmomentwandler 70 ersetzt. Der Drehmomentwandler 70 koppelt hydraulisch das Kupplungsgehäuse 32 mit dem ersten Element 26. Somit weist das Getriebe 10’ Vorwärts- und Rückwärtseinführung unter Verwendung des Drehmomentwandlers 70 auf. Eine Sperrung (d. h. mechanische Verbindung) zwischen dem Motor 12 und dem Getriebeabtriebselement 22 tritt in dem zweiten Betriebszustand auf, in dem das zweite Kupplungselement 36 in Eingriff ist und Leistung der stufenlosen Einheit 22 zugeführt. Die Last kann zwischen dem festen Getriebesystem 20 und der stufenlosen Einheit 22 und dem Drehmomentwandler 70 geteilt werden.
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Bezugnehmend auf 3 wird ein weiteres Getriebe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung durch Bezugszeichen 100 bezeichnet. Das Getriebe 100 ist ähnlich dem in 1 gezeigten Doppelkupplungs-CVT 10 und deshalb werden gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ebenso kann der Drehmomentwandler 70 in dem in 2 gezeigten Getriebe 10’ mit dem Getriebe 100 verwendet werden. Bei dem Getriebe 100, wurde das feste Getriebesystem 20 durch ein alternatives festes Getriebesystem 120 ersetzt. Das feste Getriebesystem 120 umfasst einen Getriebeabtrieb 130, der selektiv mit dem ersten Element 26 verbunden sein kann. Der Getriebeabtrieb 130 kann verschiedene Formen annehmen, aber umfasst im Allgemeinen ein erstes Kegelrad 130A in Eingriff mit einem zweiten Kegelrad 130B. Das zweite Kegelrad 130B ist mit einer Achse 132 verbunden, die sich um eine Achse 134, die abgewinkelt oder senkrecht zu den Achsen 30, 46, 48 ist, dreht. Die Achse 132 ist bevorzugt mit einer zweiten Achsantriebseinheit 136 verbunden, die beispielsweise ein Differential (nicht gezeigt) und einen Satz von Hinterrädern (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs umfassen kann.
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Das feste Getriebesystem 120 umfasst auch einen ersten koplanaren Getriebesatz 140 und einen zweiten koplanaren Getriebesatz 142. Der erste koplanare Getriebesatz 140 umfasst ein Antriebszahnrad 140A, das mit einem Abtriebszahnrad 140B kämmt. Das Antriebszahnrad 140A kann selektiv drehbar mit dem ersten Element 26 verbunden werden. Das Abtriebszahnrad 140B ist fest zur gemeinsamen Drehung mit dem dritten Element 44 verbunden.
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Der zweite koplanare Getriebesatz 142 umfasst ein erstes Antriebszahnrad 142A, das mit einem Abtriebszahnrad 142B in Eingriff ist. Das erste Antriebszahnrad 142A ist fest zur gemeinsamen Drehung mit dem dritten Element 44 verbunden. Das Abtriebszahnrad 142B ist fest zur gemeinsamen Drehung mit Getriebeabtriebswelle 24 verbunden.
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Das Kegelrad 130 und das Antriebszahnrad 140A können jeweils selektiv mit dem ersten Element 26 durch Klauenkupplungen oder Synchronisiereranordnungen 150 respektive 152 verbunden werden. In dem bereitgestellten Beispiel, sind die Synchronisierer 150, 152 einzelseitige Synchronisierer, die im Allgemeinen eine Schaltgabel (nicht gezeigt) umfassen, die durch einen Aktuator (nicht gezeigt) bidirektional in mindestens eine Eingriffsstellung und eine neutrale oder ausgerückte Position umgesetzt wird. Somit wird der Synchronisierer 150 selektiv betätigt, um das Kegelrad 130A mit dem ersten Element 26 zu verbinden, und der Synchronisierer 152 wird selektiv betätigt, um das Antriebszahnrad 140A mit dem ersten Element 26 zu verbinden.
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In dem ersten Betriebszustand, in dem das erste Kupplungselement 34 in Eingriff ist und das zweite Kupplungselement 36 ausgerückt ist, kann die Leistung entweder auf das Kegelrad 130A übertragen werden, wenn der Synchronisierer 150 betätigt wird, oder auf den Getriebesatz 140, wenn der Synchronisierer 152 zu betätigen ist. Die Betätigung des Synchronisierers 150 erzeugt eine vorwärtsgerichtete feste Hinterradantrieb-Getriebeübersetzung. Die Betätigung des Synchronisierers 152 erzeugt eine rückwärtsgerichtete Vorderradantrieb-Getriebeübersetzung. Im zweiten Betriebszustand, bei dem das erste Kupplungselement 34 ausgerückt ist und das zweite Kupplungselement 36 in Eingriff ist, wird die Leistung durch die stufenlose Einheit 22 übertragen. Im dritten Betriebszustand, bei dem die sowohl das erste Kupplungselement 34 als auch das zweite Kupplungselement 36 in Eingriff sind, erzeugt die Betätigung des Synchronisierers 152 ein Allradantriebszustand, der durch die stufenlose Einheit 22 gesteuert wird.
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Die Beschreibung der Erfindung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die sich nicht vom Kern der Erfindung entfernen, werden als im Rahmen der Erfindung befindlich vorausgesetzt. Solche Variationen sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.
