DE10201687A1 - Toroidgetriebe mit Anlaufkupplung - Google Patents
Toroidgetriebe mit AnlaufkupplungInfo
- Publication number
- DE10201687A1 DE10201687A1 DE10201687A DE10201687A DE10201687A1 DE 10201687 A1 DE10201687 A1 DE 10201687A1 DE 10201687 A DE10201687 A DE 10201687A DE 10201687 A DE10201687 A DE 10201687A DE 10201687 A1 DE10201687 A1 DE 10201687A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drive
- elements
- transmission
- output
- connection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
- F16H37/086—CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
- F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
- F16H2037/0886—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft with switching means, e.g. to change ranges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Ein Antriebsstrang weist einen Motor, ein stufenloses Getriebe (CVT), einen Anlaufmechanismus und ein Achsantriebsräderwerk auf. Das CVT umfasst eine stufenlos verstellbare Einheit (CVU) in der Form einer Volltoroid-Traktionseinheit, eine Planetenradanordnung und zwei mechanische Kupplungen, die mit dem Anlaufmechanismus über einen Synchronisieraufbau verbindbar sind. Die Planetenradanordnung stellt sowohl einen Vorwärtsübersetzungsweg als auch einen Rückwärtsübersetzungsweg und eine Funktion einer Drehmomentaufteilung oder -summierung bereit.
Description
Diese Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe und insbesondere An
laufeinrichtungen für Toroidgetriebe.
Toroidgetriebe sind entweder Halbtoroid- oder Volltoroid-Traktionsantriebe
(Reibradantriebe), die typischerweise Doppel-Hohlräume für einen maxi
malen Wirkungsgrad benutzen. Die Doppel-Hohlraumeinheiten weisen
zwei Antriebsscheiben und zwei Abtriebsscheiben auf, die jeweils eine
Toroid- oder Teiltoroidform aufweisen. Die Abtriebsscheiben sind im All
gemeinen zentral zwischen den Antriebsscheiben angeordnet. Jede An
triebsscheibe steht mit einer jeweiligen Abtriebsscheibe über mehrere
Traktions- oder Reibrollen in Eingriff. Der Winkel der Rollen wird verän
dert, um das Antriebsverhältnis zwischen den Antriebs- und Abtriebs
scheiben zu verändern. Die stufenlos verstellbare Einheit (CVU) mit dem
Doppel-Hohlraum erfordert eine Vorgelegewelle oder eine Anordnung mit
geteiltem Drehmoment (split torque arrangement), um Leistung von den
mittleren Scheiben (Abtriebsscheiben) zu übertragen.
Halbtoroid-CVU können eine Antriebsanlaufeinrichtung benutzen, jedoch
wenden Volltoroid-CVU eine Anordnung mit einem über Zahnräder herge
stellten, neutralen Zustand an, um ein Ingangsetzen eines Fahrzeugs zu
bewirken. Ein Beispiel einer Anordnung mit einem über Zahnräder herge
stellten, neutralen Zustand ist in US-Patent Nr. 5 607 372, das am
4. März 1997 für Lohr erteilt wurde, gezeigt. Dieses Patent beschreibt eine
Halbtoroid-CVU, die eine koaxiale Anordnung mit geteiltem Drehmoment
mit einem Planetenträger und zwei Sonnenradelementen aufweist. Der
Träger ist das Antriebselement der CVU und eines der Sonnenräder wird
von dem Abtriebselement der CVU angetrieben. Das andere Sonnenrad
(Abtrieb) steht in Antriebsverbindung mit einem Planetenradaufbau.
Durch Verändern des Rollenwinkels in einer Richtung, von der Neutral
stellung aus, wird ein Vorwärtsabtrieb erzielt, und durch Verändern des
Rollenwinkels in der anderen Richtung, von der Neutralstellung aus, wird
ein Rückwärtsabtrieb erzielt. Dies vermeidet die Notwendigkeit für eine
Anlaufeinrichtung.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes stufenloses
Getriebe (CVT) mit einer Volltoroid-CVU und einer Abtriebsanlaufkupp
lung bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Planetenradsatz
mit geteiltem Drehmoment mit einer Volltoroid-CVU kombiniert, um einen
Vorwärtsbereich mit einem verstellbaren Übersetzungsverhältnis und ein
festes Rückwärtsübersetzungsverhältnis bereitzustellen. Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die CVU Antriebsele
mente, die von einer Antriebsmaschine direkt angetrieben werden, und
der Planetenradsatz umfasst ein Planetenträgerelement, das von der
Antriebsmaschine angetrieben wird, und ein Sonnenradelement, das von
dem Abtriebselement der CVU angetrieben wird. Gemäß einem weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Planetenradsatz zwei Hohl
radelemente auf, die in entgegengesetzten Richtungen (relativ zueinander)
rotieren, wenn die CVU auf ein maximales Übersetzungsverhältnis ins
Langsame eingestellt ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine selektiv
betätigbare mechanische Kupplung zwischen den Hohlradelementen und
eine selektiv in Eingriff bringbare Anlaufkupplung angeordnet, um einen
Vorwärtsabtrieb und einen Rückwärtsabtrieb von der CVU zur Anlauf
kupplung bereitzustellen. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden
Erfindung legt das Übersetzungsverhältnis des Sonnenradelements zu
einem Hohlradelement einen Abtrieb in einer ersten Richtung zwischen
der Antriebsmaschine und einer von der Anlaufkupplung angetriebenen
Getriebeabtriebswelle fest, und das Übersetzungsverhältnis zwischen dem
Sonnenradelement und dem anderen Hohlradelement legt einen Abtrieb in
einer zweiten Richtung, entgegengesetzt zum Abtrieb in der ersten Rich
tung zwischen der Antriebsmaschine und der Getriebeabtriebswelle fest.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bleibt das
Übersetzungsverhältnis der CVU während des Rückwärtsbetriebes kon
stant und wird während des Vorwärtsbetriebes verändert. Gemäß noch
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die CVU während
des Rückwärtsbetriebes auf einem maximalen Übersetzungsverhältnis ins
Langsame gehalten und während des Vorwärtsbetriebes zwischen dem
maximalen Übersetzungsverhältnis ins Langsame und einem maximalen
Übersetzungsverhältnis ins Schnelle verändert. Gemäß noch einem weite
ren Aspekt der Erfindung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit im Vorwärts
betrieb durch eines von oder beides von dem Übersetzungsverhältnis der
CVU und der Antriebsmaschinendrehzahl verändert, und die Fahrzeugge
schwindigkeit im Rückwärtsbetrieb wird allein durch die Antriebsmaschi
nendrehzahl verändert. Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegen
den Erfindung wird die Anlaufkupplung in Eingriff gebracht, um das
Fahrzeug in den Richtungen sowohl vorwärts als auch rückwärts in Gang
zu setzen.
Diese Erfindung verwendet eine CVU und einen koaxialen Planetenradsatz
mit einer "Anordnung mit geteiltem Drehmoment (split torque arrange
ment)". Ein erstes Hohlradelement/Sonnenradelement-Übersetzungs
verhältnis ist derart gewählt, dass es das gewünschte maximale Überset
zungsverhältnis ins Schnelle in der Rückwärtsrichtung (entgegengesetzt
zur Drehung des Motors) der CVU bereitstellt. Dies wird das Gesamtüber
setzungsverhältnis des Getriebes auf annähernd das Doppelte des Ge
samtübersetzungsverhältnisses der CVU erhöhen, was die Fähigkeit der
Anlaufkupplung, das Fahrzeug bei einer maximalen Übersetzung ins
Langsame in Gang zu setzen, stark verbessern wird. Das Auswählen einer
Rückwärtsabtriebsdrehrichtung für den Vorwärtsantriebsbetrieb erlaubt
eine Konstruktion mit minimalen Inhalt und höherem Wirkungsgrad als
die Vorwärtsabtriebskonstruktionen. Der Rückwärtsgang wird erzielt,
indem ein zweites Hohlradelement hinzugefügt wird, um ein Drehzahlver
hältnis bereitzustellen, das die gleiche Größe (mit entgegengesetzter Rich
tung) wie das niedrigste Vorwärtsdrehzahlverhältnis des CVT aufweist.
Wenn das Drehmoment über das zweite Hohlradelement ausgegeben wird,
könnte das Getriebe als ein CVT mit einem über Zahnräder hergestellten,
neutralen Zustand verwendet werden, jedoch wird die Drehmomentkapa
zität und der Wirkungsgrad niedriger sein als bei dem Weg, der durch das
erste Hohlradelement bereitgestellt wird.
Die Drehung der Getriebeabtriebswelle in der Rückwärtsrichtung erfordert
ein "Rückwärts-Hypoidgetriebe", um eine Bewegungsrichtung des Fahr
zeugs nach vorne bereitzustellen. Die Hypoidzahnräder, die an der Vor
derachse von heutigen Fahrzeugen mit Vierradantrieb verwendet werden,
sind im Allgemeinen konstruiert, um einen maximalen Wirkungsgrad mit
der entgegengesetzten Antriebswellendrehung zu erzeugen. Deshalb wird
das Platzieren eines "Front-Hypoidgetriebes" im Heck die richtige Getrie
begeometrie für einen maximalen Wirkungsgrad mit einer umgekehrten
Antriebswellenrotation bereitstellen, jedoch wird die Drehrichtung des
Rades nicht richtig sein. Das Front-Hypoidgetriebe wird um 180 Grad um
die Antriebswelle herum gedreht (d. h. verkehrt herum eingebaut) werden
müssen, um die richtige Drehrichtung des Rades bereitzustellen.
Die vorgeschlagene Zahnradanordnung minimiert Umlaufverluste (spin
losses) durch Verwenden einer Klauenkupplung vom Handschaltgetriebe
typ (mit Synchronisiereinrichtungen), um die Kosten und die Umlaufver
luste einer zweiten Anlaufkupplung zu beseitigen. Die Synchronisierein
richtungen werden nur die Trägheit der inneren Kupplungsscheiben und
der Nabe beschleunigen müssen, wenn zwischen vorwärts und rückwärts
umgeschaltet wird. Diese Trägheit ist wesentlich niedriger als die Trägheit
der angetriebenen Scheibe und der Antriebswelle eines herkömmlichen
Handschaltgetriebes. Die Synchronisiereinrichtung kann durch einen
herkömmlichen mechanischen Mechanismus aktiviert werden, der für
minimale Kosten an dem nicht gezeigten PRNDL-Hebel angebracht ist,
oder sie kann durch irgendeines der allgemein bekannten elektrohydrauli
schen Steuersysteme hydraulisch aktiviert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen
beschrieben, in diesen ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der
ein Getriebe aufweist, das die vorliegende Erfindung ent
hält, und
Fig. 2 ist ein Drehzahlverhältnis-Diagramm eines CVT, das die
vorliegende Erfindung enthält.
Ein Antriebsstrang 10 weist einen herkömmlichen Verbrennungsmotor 12,
einen Feder-Schwingungsdämpfer 14, ein stufenloses Getriebe (CVT) 16
und einen Achsantriebs-Zahnradmechanismus 18 auf. Der Motor 12 ist
eine über eine Drossel gesteuerte Einrichtung, die in einem Drehzahlbe
reich auf eine herkömmliche Weise arbeitet. Der Federdämpfer 14 ist eine
herkömmliche Einrichtung, die die Torsionsimpulse des Motors 12 effektiv
beseitigt oder wesentlich reduziert, um jegliche merkliche Schwingungen
an der Antriebswelle 42 zu verhindern. Der Achsantriebs-Zahnradmecha
nismus 18 ist ein herkömmlicher Zahnradmechanismus. Das CVT 16
umfasst eine stufenlos verstellbare Einheit (CVU) 20 in Volltoroidbauform,
eine Planetenradanordnung 22, eine selektiv betätigbare mechanische
Kupplung 24 und eine selektiv in Eingriff bringbare, fluidbetätigte Rei
bungskupplung 26.
Die CVU 16 weist zwei Antriebselemente 30 und 32, zwei Abtriebselemente
34 und 36 und mehrere in gleichen Winkeln beabstandete Traktions- oder
Reibrollen 38 und 40 auf. Die Rollen 38 werden in rollendem Kontakt mit
Toroidflächen an dem Antriebselement 30 und dem Abtriebselement 34
gehalten. Die Traktionsrollen 40 werden in rollendem Kontakt mit dem
Antriebselement 32 und dem Abtriebselement 36 gehalten. Diese Art von
CVU ist allgemein bekannt. Der Winkel der Traktionsrollen relativ zur
Toroidmitte des Torus, der durch das Antriebselement 30 und das Ab
triebselement 34 gebildet ist, und des Torus, der durch das Antriebsele
ment 36 und das Abtriebselement 32 gebildet ist, bestimmt das Antriebs
verhältnis zwischen der Antriebswelle 42, die zwischen dem Dämpfer 14
und die Antriebselemente 30, 32 geschaltet ist, und einer Abtriebswelle 44
der CVU, die mit den Abtriebselementen 34, 36 verbunden ist. Die Ab
triebselemente 34, 36 sind aneinander befestigt oder auf andere Weise
einstückig ausgebildet.
Der Planetenradsatz 22 umfasst ein Sonnenradelement 46, zwei Hohlrad
elemente 48, 50 und ein Planetenträgerelement 52. Das Planetenträger
element 52 weist einen Träger 60 auf, an dem mehrere Planetenradele
mente 54, 56 und 58 drehbar getragen sind. Zusätzlich kämmen die
Planetenradelemente 54 mit dem Sonnenradelement 46, den Planetenrad
elementen 56 und den Planetenradelementen 58. Die Planetenradelemente
56 kämmen mit dem Hohlradelement 50, und die Planetenradelemente 58
kämmen mit dem Hohlradelement 48. Die kämmenden Planetenradele
mente 54, 56 und 58 sind in winklig gleich beabstandeten Dreier- oder
Vierergruppen auf eine allgemein bekannte Art und Weise angeordnet.
Der Träger 60 steht in kontinuierlicher Verbindung für eine gemeinsame
Drehung mit der Antriebswelle 42 der CVT und den Antriebselementen 30
und 32. Das Sonnenradelement 46 steht in kontinuierlicher Verbindung
für eine gemeinsame Drehung mit der Abtriebswelle 44 der CVU. Das
Hohlradelement 48 steht in kontinuierlicher Verbindung für eine gemein
same Drehung mit einem Rückwärtsantriebselement 62 der mechani
schen Kupplung 24, und das Hohlradelement 50 steht in kontinuierlicher
Verbindung für eine gemeinsame Drehung mit einem Vorwärtsantriebs
element 64 der mechanischen Kupplung 24. Die mechanische Kupplung
24 weist eine herkömmliche Klauenkupplung vom Handschaltgetriebetyp
und einen Synchronisiereinrichtungsaufbau 66 auf, der für eine gemein
same Drehung mit einem Kupplungsantriebselement 68 der Reibungs
kupplung 26 verbunden ist. Wie es allgemein bekannt ist, wird der Syn
chronisiereinrichtungsaufbau die Verbindung von entweder dem Rück
wärtsantriebselement 62 oder dem Vorwärtsantriebselement 64 mit dem
Kupplungsantriebselement 68 erlauben.
Die Reibungskupplung 26 umfasst das Antriebselement 68, eine erste
Vielzahl von Reibungselementen 70, eine zweite Vielzahl von Reibungs
elementen 72, eine Nabe 74, einen Aufbringungskolben 76 und eine
Grundplatte 78. Die Reibungselemente 70 sind über eine Kerbverzahnung
oder Keilnut mit dem Kupplungsantriebselement 68 verbunden. Die Rei
bungselemente 72 und die Grundplatte 78 sind mit der Nabe 74 über eine
Kerbverzahnung oder Keilnut verbunden. Der Aufbringungskolben 76 ist
in der Nabe 74 verschiebbar angeordnet. Die Nabe 74 steht in Antriebs
verbindung mit einer Getriebeabtriebswelle 80, die mit dem Achsantriebs
räderwerk 18 verbunden ist. Der Kolben 76 und die Nabe 74 wirken zu
sammen, um eine Aufbringungskammer 82 zu bilden, die, wenn sie unter
Druck gesetzt ist, bewirken wird, dass der Kolben einen Reibungseingriff
der Reibungselemente 70 und 72 erzwingt, um eine Antriebsbeziehung
zwischen dem Kupplungsantriebselement 68 und der Getriebeabtriebswel
le 80 und daher zwischen dem Motor 12 und dem Achsantriebsräderwerk
18 herzustellen. Das Planetenräderwerk 22 stellt sowohl die Verbindung
mit geteiltem Drehmoment auch das Drehzahlverhältnis zwischen der
Antriebswelle 42, der CVU 20 und dem Kupplungsantriebselement 68 der
Abtriebswelle her. Die Reibungskupplung 26 stellt die Anlauf- oder In
gangsetzungsfunktion für das Fahrzeug, nicht gezeigt, in das der An
triebsstrang 10 eingebaut ist, bereit.
Während des Betriebes werden der Träger 60 und die Antriebselemente 30
und 32 durch den Motor 12 kontinuierlich vorwärts (Motorabtriebsrich
tung) angetrieben. Das Sonnenradelement 46 wird rückwärts (entgegenge
setzt der Motorrichtung) angetrieben. Beispielsweise beträgt das Verhält
nis der Anzahl der Zähne an dem Hohlradelement 48 und an dem Son
nenradelement 46 1,650, und das Verhältnis der Anzahl der Zähne an
dem Hohlradelement 50 zum Sonnenradelement 48 beträgt 1,214. Das
maximale Drehzahlverhältnis ins Langsame (Abtriebsdrehzahl/Antriebs
drehzahl) der CVU 20 beträgt 0,40, und das maximale Drehzahlverhältnis
ins Schnelle beträgt 2,40. Bei der Einstellung des maximalen Überset
zungsverhältnisses ins Langsame wird das Hohlradelement 50 entgegen
gesetzt zum Sonnenradelement 46 rotieren, um ein Rückwärtsantriebs
verhältnis an dem Element 62 mit einem Wert von 0,15 bereitzustellen.
Durch das gesamte Übersetzungsverhältnisspektrum der CVU 20 hin
durch werden das Hohlradelement 20 und das Element 64 entgegenge
setzt zum Sonnenradelement 46 in einem Wertebereich zwischen 0,15
(Übersetzungsverhältnis ins Langsame) und 1,80 (Übersetzungsverhältnis
ins Schnelle) rotieren. Wenn die Kupplung 26 außer Eingriff steht, wird
die Abtriebswelle 80 von der Motorleistung getrennt. Um das Fahrzeug in
entweder der Vorwärtsrichtung oder der Rückwärtsrichtung in Gang zu
setzen, wird die Kupplung 26 auf eine gesteuerte Weise durch ein her
kömmliches Kupplungseingriffssystem in Eingriff gebracht, das im Allge
meinen entweder eine elektronische Steuerung oder eine Handsteuerung
umfasst.
Das Übersetzungsverhältnis der CVU 20 wird durch eine herkömmliche
elektronische Steuerung gesteuert, die einen herkömmlichen program
mierbaren digitalen Computer und eine Vielzahl von Eingangssignalen,
wie beispielsweise Drehzahl, eingestelltes Übersetzungsverhältnis, ange
strebtes Übersetzungsverhältnis, Drosseleinstellung und gewählte Fahr
bedingung, umfasst. Wenn von dem Bediener der Rückwärtsantrieb aus
gewählt wird, wird die CVU 20 auf den Zustand des maximalen Überset
zungsverhältnisses ins Langsame eingestellt werden, und während des
gesamten Motordrehzahlbereiches bei dieser Einstellung bleiben, wie es
bei Punkt 82 des Drehzahl-Diagramms in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn der
Bediener den Vorwärtsantriebszustand auswählt, wird das Übersetzungs
verhältnis der CVU 20 auch auf den Zustand des maximalen Überset
zungsverhältnisses ins Langsame eingestellt werden. Wenn jedoch der
Bediener die Drossel betätigt, kann sich entweder das Übersetzungsver
hältnis der CVU 20 verändern oder die Motordrehzahl kann sich verän
dern, oder beide können sich verändern. Das gesamte Übersetzungsver
hältnis des CVT 16 wird entlang der Linie 84 zwischen den Punkten 86
und 88 arbeiten, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Der Abtrieb der CVU 20 wird
entlang der Linie 90 zwischen den Punkten 92 und 94 des Drehzahl-
Diagramms in Fig. 2 gesteuert, und mit der vorliegenden Ausführungs
form variiert das Antriebs/Abtriebs-Verhältnis zwischen -0,40 bis -2,40.
Der mechanische Eingang in die CVU 20 ist durch den Vektor 96 darge
stellt und weist einen Endpunkt 98 auf, der Eins oder +1,0 beträgt. Die
"Y"-Achse des Diagramms stellt die Drehzahlbeziehung zwischen den
Elementen des Planetenradsatzes 22 dar, und die "X"-Achse stellt die
Übersetzungsverhältnisse der Elemente des Planetenradsatzes 22 dar. Der
Punkt 100 stellt das Trägerelement 52 dar, der Punkt 102 stellt das Hohl
radelement 48 dar, der Punkt 104 stellt das Hohlradelement 50 dar und
der Punkt 106 stellt das Sonnenradelement 46 dar. Die Abstände entlang
der "Y"-Achse sind durch die Zähneverhältnisse der Hohlradelemente zum
Sonnenradelement festgelegt.
Zusammengefasst weist ein Antriebsstrang einen Motor, ein stufenloses
Getriebe (CVT), einen Anlaufmechanismus und ein Achsantriebsräderwerk
auf. Das CVT umfasst eine stufenlos verstellbare Einheit (CVU) in der
Form einer Volltoroid-Traktionseinheit, eine Planetenradanordnung und
zwei mechanische Kupplungen, die mit dem Anlaufmechanismus über
einen Synchronisieraufbau verbindbar sind. Die Planetenradanordnung
stellt sowohl einen Vorwärtsübersetzungsweg als auch einen Rückwärts
übersetzungsweg und eine Funktion einer Drehmomentaufteilung oder
-summierung bereit.
Claims (2)
1. Antriebsstrang mit einem stufenlosen Getriebe, umfassend:
einen Motor,
eine Getriebeantriebswelle, die in kontinuierlicher Verbindung mit dem Motor steht,
eine Getriebeabtriebswelle,
eine stufenlos verstellbare Einheit mit voneinander beabstandeten Antriebselementen, benachbarten Abtriebselementen zwischen den Antriebselementen, die mit diesen zusammenwirken, um zwei Ton zu bilden, mehrere Traktionsrollen in jedem Torus, die über Reibung mit jeweiligen der Antriebs- und Abtriebselemente in Eingriff stehen, wo bei die Antriebselemente in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit der Getriebeantriebswelle stehen,
eine Planetenradanordnung mit einem Planetenträgerelement, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Getriebeantriebswelle und den Antriebselementen steht, einem Sonnenradelement, das in Wirk verbindung mit dem Planetenträgerelement steht und in kontinuierli cher Verbindung mit den Abtriebselementen steht, einem ersten Hohlradelement, das in Wirkverbindung mit dem Planetenträgerele ment steht, und einem zweiten Hohlradelement, das in Wirkverbin dung mit dem Planetenträgerelement steht,
einen selektiv betätigbaren, mechanischen Kupplungsmechanis mus, der einzeln die Hohlradelemente mit einem Reibungskupplungs- Antriebselement verbindet, und
einen selektiv in Eingriff bringbaren, fluidbetätigten Reibungs kupplungsmechanismus, der das Reibungskupplungs-Antriebsele ment mit der Getriebeabtriebswelle verbindet.
einen Motor,
eine Getriebeantriebswelle, die in kontinuierlicher Verbindung mit dem Motor steht,
eine Getriebeabtriebswelle,
eine stufenlos verstellbare Einheit mit voneinander beabstandeten Antriebselementen, benachbarten Abtriebselementen zwischen den Antriebselementen, die mit diesen zusammenwirken, um zwei Ton zu bilden, mehrere Traktionsrollen in jedem Torus, die über Reibung mit jeweiligen der Antriebs- und Abtriebselemente in Eingriff stehen, wo bei die Antriebselemente in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit der Getriebeantriebswelle stehen,
eine Planetenradanordnung mit einem Planetenträgerelement, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Getriebeantriebswelle und den Antriebselementen steht, einem Sonnenradelement, das in Wirk verbindung mit dem Planetenträgerelement steht und in kontinuierli cher Verbindung mit den Abtriebselementen steht, einem ersten Hohlradelement, das in Wirkverbindung mit dem Planetenträgerele ment steht, und einem zweiten Hohlradelement, das in Wirkverbin dung mit dem Planetenträgerelement steht,
einen selektiv betätigbaren, mechanischen Kupplungsmechanis mus, der einzeln die Hohlradelemente mit einem Reibungskupplungs- Antriebselement verbindet, und
einen selektiv in Eingriff bringbaren, fluidbetätigten Reibungs kupplungsmechanismus, der das Reibungskupplungs-Antriebsele ment mit der Getriebeabtriebswelle verbindet.
2. Antriebsstrang mit einem stufenlosen Getriebe, umfassend:
einen Motor mit einer Motorabtriebswelle,
einen Schwingungsdämpfer, der in kontinuierlicher Verbindung mit der Motorabtriebswelle steht,
eine Getriebeantriebswelle, die in kontinuierlicher Verbindung mit dem Dämpfer für eine gemeinschaftliche Drehung mit dem Motor steht,
eine Getriebeabtriebswelle,
einen stufenlos verstellbaren Traktionsantriebsmechanismus mit einem Antriebselement, das in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit der Getriebeantriebswelle steht, einem Abtriebselement und Trak tionsrollen, die das Antriebselement und das Abtriebselement über Reibung in Antriebsverbindung bringen,
eine Planetenradanordnung mit einem Sonnenradelement, das in kontinuierlicher Verbindung mit dem Abtriebselement steht, einem Planetenträgerelement, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Getriebeantriebswelle steht und mehrere Planetenradelemente um fasst, die drehbar an diesem montiert sind, einem Vorwärtshohlrad element und einem Rückwärtshohlradelement, wobei das Sonnenrad element über die Planetenradelemente in Antriebsverbindung mit den Hohlradelementen steht,
einen selektiv in Eingriff bringbaren Synchronisiereinrichtungs- Kupplungsmechanismus mit einem ersten Element, der in kontinu ierlicher Verbindung mit dem Vorwärtshohlradelement steht, einem zweiten Element, das in kontinuierlicher Verbindung mit dem Rück wärtshohlradelement steht, und einem Synchronisiereinrichtungs element, das selektiv mit dem ersten und dem zweiten Element ver bindbar ist, und
einen selektiv in Eingriff bringbaren, fluidbetätigten Reibungs kupplungsmechanismus mit einem Kupplungsantriebselement, das in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit dem Synchronisierein richtungselement steht, einem Kupplungsabtriebselement, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Getriebeabtriebswelle steht, und mehreren Reibscheiben, die die Antriebs- und Abtriebselemente der Kupplung selektiv miteinander verbinden.
einen Motor mit einer Motorabtriebswelle,
einen Schwingungsdämpfer, der in kontinuierlicher Verbindung mit der Motorabtriebswelle steht,
eine Getriebeantriebswelle, die in kontinuierlicher Verbindung mit dem Dämpfer für eine gemeinschaftliche Drehung mit dem Motor steht,
eine Getriebeabtriebswelle,
einen stufenlos verstellbaren Traktionsantriebsmechanismus mit einem Antriebselement, das in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit der Getriebeantriebswelle steht, einem Abtriebselement und Trak tionsrollen, die das Antriebselement und das Abtriebselement über Reibung in Antriebsverbindung bringen,
eine Planetenradanordnung mit einem Sonnenradelement, das in kontinuierlicher Verbindung mit dem Abtriebselement steht, einem Planetenträgerelement, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Getriebeantriebswelle steht und mehrere Planetenradelemente um fasst, die drehbar an diesem montiert sind, einem Vorwärtshohlrad element und einem Rückwärtshohlradelement, wobei das Sonnenrad element über die Planetenradelemente in Antriebsverbindung mit den Hohlradelementen steht,
einen selektiv in Eingriff bringbaren Synchronisiereinrichtungs- Kupplungsmechanismus mit einem ersten Element, der in kontinu ierlicher Verbindung mit dem Vorwärtshohlradelement steht, einem zweiten Element, das in kontinuierlicher Verbindung mit dem Rück wärtshohlradelement steht, und einem Synchronisiereinrichtungs element, das selektiv mit dem ersten und dem zweiten Element ver bindbar ist, und
einen selektiv in Eingriff bringbaren, fluidbetätigten Reibungs kupplungsmechanismus mit einem Kupplungsantriebselement, das in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit dem Synchronisierein richtungselement steht, einem Kupplungsabtriebselement, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Getriebeabtriebswelle steht, und mehreren Reibscheiben, die die Antriebs- und Abtriebselemente der Kupplung selektiv miteinander verbinden.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/764,233 US6422966B1 (en) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | Toroidal transmission with a starting clutch |
US764233 | 2001-01-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10201687A1 true DE10201687A1 (de) | 2002-08-29 |
DE10201687B4 DE10201687B4 (de) | 2009-12-31 |
Family
ID=25070084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10201687A Expired - Fee Related DE10201687B4 (de) | 2001-01-19 | 2002-01-17 | Toroidgetriebe mit Anlaufkupplung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6422966B1 (de) |
DE (1) | DE10201687B4 (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10021912A1 (de) * | 2000-05-05 | 2001-11-08 | Daimler Chrysler Ag | Stufenloses Fahrzeuggetriebe |
JP4151300B2 (ja) * | 2002-04-12 | 2008-09-17 | 日本精工株式会社 | 無段変速装置 |
DE10249487A1 (de) * | 2002-10-24 | 2004-05-06 | Zf Friedrichshafen Ag | Leistungsverzweigtes Getriebe |
JP4281370B2 (ja) * | 2003-02-10 | 2009-06-17 | 日本精工株式会社 | 無段変速装置 |
US7048667B2 (en) * | 2004-02-09 | 2006-05-23 | Ford Global Technologies, Llc | Power split transaxle for producing stepless reverse, forward and geared neutral speed ratios |
GB0703351D0 (en) | 2007-02-21 | 2007-03-28 | Torotrak Dev Ltd | Continuously variable transmission |
US20140045637A1 (en) * | 2011-04-29 | 2014-02-13 | Transmission Cvtcorp Inc. | Drivetrain provided with a cvt |
KR20150127699A (ko) * | 2013-03-15 | 2015-11-17 | 알리손 트랜스미션, 인크. | 배리에이터 바이패스 클러치 |
US10036456B2 (en) * | 2013-11-29 | 2018-07-31 | Transmission Cvtcorp Inc. | Drive assembly provided with a continuously variable transmission and a direction reversing mechanism |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5666544A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-05 | Toyota Motor Corp | Speed change gear for vehicle |
US4539866A (en) * | 1983-11-03 | 1985-09-10 | General Motors Corporation | Continuously variable transmission |
GB9026830D0 (en) * | 1990-12-11 | 1991-01-30 | Fellows Thomas G | Improvements in or relating to continuously-variable-ratio transmissions of toroidal-race rolling-traction type |
US5607372A (en) * | 1995-01-13 | 1997-03-04 | The Torax Company, Inc. | Co-axial drive for a toroidal drive type transmission |
US5989146A (en) * | 1997-03-21 | 1999-11-23 | New Venture Gear, Inc. | On-demand four-wheel drive transmission |
US5803858A (en) * | 1997-05-23 | 1998-09-08 | General Motors Corporation | Powertrain transmission with torque converter planetary gearing and a continuously variable transmission unit |
US6099431A (en) * | 1999-05-06 | 2000-08-08 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for operating a traction drive automatic transmission for automotive vehicles |
US6056661A (en) * | 1999-06-14 | 2000-05-02 | General Motors Corporation | Multi-range transmission with input split planetary gear set and continuously variable transmission unit |
-
2001
- 2001-01-19 US US09/764,233 patent/US6422966B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-01-17 DE DE10201687A patent/DE10201687B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020098936A1 (en) | 2002-07-25 |
DE10201687B4 (de) | 2009-12-31 |
US6422966B1 (en) | 2002-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011008365B4 (de) | Stufenloses Getriebe | |
EP1253350B1 (de) | Wechselgetriebe-Anordnung mit einem stufenlosen Toroidgetriebe und einem Planetenräder-Summengetriebe | |
DE69402061T2 (de) | Stufenlos variabeles getriebe | |
DE102006009748B4 (de) | Mehrganggetriebe | |
DE102007033727B4 (de) | Mehrgang-Vorgelegewellengetriebe mit einem Planetenradsatz | |
DE10201279A1 (de) | Stufenloses Getriebe mit zwei Betriebsarten und über Zahnräder hergestelltem, neutralem Zustand | |
DE102014214008A1 (de) | Mehrganggetriebe | |
DE69023621T2 (de) | Mechanisch-hydraulisches Steuergetriebe. | |
DE102008005513A1 (de) | Mehrgang-Gegenwellengetriebe mit einem Planetenradsatz und Verfahren | |
DE112007000914B4 (de) | Schaltsteuerungsvorrichtung für ein automatisches Getriebe | |
DE69910641T2 (de) | Kraftübertragungssystem mit zwei einfachen Planetensätzen | |
DE10043751A1 (de) | Mehrgang-Schaltgetriebe | |
EP1210239B1 (de) | Getriebeeinheit | |
DE10225659B4 (de) | Getriebe mit variablem Übersetzungsverhältnis und zwei Betriebsarten | |
DE102006001646B4 (de) | Lastschaltgetriebe | |
DE69003825T2 (de) | Automatisches Getriebe. | |
DE102007040911A1 (de) | Gruppengetriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE10201687A1 (de) | Toroidgetriebe mit Anlaufkupplung | |
DE102015218670A1 (de) | Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe mit einem Planetenradsatz und mit wenigstens drei Fahrbereichen | |
DE10122823B4 (de) | Leistungsverzweigungsgetriebe | |
DE102004001929A1 (de) | Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe | |
DE19530488A1 (de) | Automatikgetriebe-Kraftübertragungsstrang für ein Fahrzeug | |
DE102012102479A1 (de) | Getriebe | |
DE102005015618A1 (de) | Sechsganggetriebe mit einem einzigen Overdrive und niedrigen internen Drehzahlen | |
DE69023915T2 (de) | Stufenloses getriebe. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: PFANDRECHT |
|
8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: PFANDRECHT AUFGEHOBEN |
|
8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: PFANDRECHT |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |