DE102017214716A1 - Continuously variable power split transmission with a hydraulic variator - Google Patents

Continuously variable power split transmission with a hydraulic variator Download PDF

Info

Publication number
DE102017214716A1
DE102017214716A1 DE102017214716.4A DE102017214716A DE102017214716A1 DE 102017214716 A1 DE102017214716 A1 DE 102017214716A1 DE 102017214716 A DE102017214716 A DE 102017214716A DE 102017214716 A1 DE102017214716 A1 DE 102017214716A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydraulic
power split
variator
pto
shaft
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.)
Withdrawn
Application number
DE102017214716.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Markus Birk
Philipp Rechenbach
Benedikt Reick
Raphael Himmelsbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102017214716.4A priority Critical patent/DE102017214716A1/en
Publication of DE102017214716A1 publication Critical patent/DE102017214716A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/12Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/28Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of power take-off
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

Es wird ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe (3) mit einem hydraulischen Variator (5), der zwei verstellbare Hydraulikmaschinen (6, 7) umfasst, mit einer Summierungseinheit (24) und mit einer Leistungsverzweigungseinheit (14) beschrieben. Eine Getriebeeingangswelle (8) steht über ein Zapfwellengetriebe (12) mit einer Zapfwelle (28) in Wirkverbindung. Das Zapfwellengetriebe (12) weist eine zusätzliche Summierungseinheit (26) auf, die im Bereich einer ersten Welle (25) mit der Getriebeeingangswelle (8) und im Bereich einer zweiten Welle (27) mit einer weiteren verstellbaren Hydraulikmaschine (33) gekoppelt ist, sowie im Bereich einer dritten Welle (31) mit der Zapfwelle (28) in Wirkverbindung bringbar ist. Erfindungsgemäß ist die weitere Hydraulikmaschine (33) im Betrieb aus dem hydraulischen Kreislauf (35) des hydraulischen Variators (5) mit Hydraulikfluid versorgbar und aus dem hydraulischen Kreislauf (35) zugeführtes Hydraulikfluid über die weitere Hydraulikmaschine (33) wieder in den hydraulischen Kreislauf (35) des Variators (5) einspeisbar.A continuously variable power split transmission (3) comprising a hydraulic variator (5) comprising two adjustable hydraulic machines (6, 7), a summation unit (24) and a power split unit (14) is described. A transmission input shaft (8) is connected via a PTO transmission (12) with a PTO shaft (28) in operative connection. The PTO transmission (12) has an additional summation unit (26) which is coupled to the transmission input shaft (8) in the region of a first shaft (25) and to a further adjustable hydraulic machine (33) in the region of a second shaft (27) in the region of a third shaft (31) with the PTO (28) can be brought into operative connection. According to the invention, the further hydraulic machine (33) can be supplied with hydraulic fluid from the hydraulic circuit (35) of the hydraulic variator (5) and hydraulic fluid supplied from the hydraulic circuit (35) is returned to the hydraulic circuit (35) via the further hydraulic machine (33) ) of the variator (5) can be fed.

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem hydraulischen Variator gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The invention relates to a continuously variable power transmission with a hydraulic variator according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Aus der Praxis bekannte Fahrzeugantriebsstränge von Arbeitsmaschinen, wie Land- oder Forstmaschinen, werden zunehmend mit stufenlosen Leistungsverzweigungsgetrieben ausgeführt, die einen mechanischen Leistungspfad und einen hydraulischen Leistungspfad umfassen. Dabei wird ein Antriebsmoment einer Antriebsmaschine, wie einer Dieselbrennkraftmaschine, im Bereich eines Getriebeeingangs in ein solches stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe eingeleitet und im Bereich des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes in Abhängigkeit der jeweils aktuellen Übersetzung des Leistungsverzweigungsgetriebes entsprechend gewandelt im Bereich eines Getriebeausgangs in Richtung einer oder mehrerer antreibbarer Fahrzeugachsen eines Abtriebs bzw. Fahrantriebs weitergeleitet.Prior art vehicle drivelines of work machines, such as agricultural or forestry machines, are increasingly being implemented with stepless power split transmissions including a mechanical power path and a hydraulic power path. In this case, a drive torque of a drive machine, such as a diesel engine, introduced in the region of a transmission input in such a continuously variable transmission and converted in the range of continuously variable transmission depending on the current ratio of the power split transmission accordingly in the range of a transmission output in the direction of one or more drivable vehicle axles of an output or traction drive forwarded.

Neben dem Fahrantrieb wird bei entsprechender Ausführung der Arbeitsmaschine auch eine sogenannte Zapfwelle betriebszustandsabhängig von der Antriebsmaschine angetrieben. Über eine solche Zapfwelle sind bekannterweise verschiedene sogenannte Anbaugeräte einer Arbeitsmaschine mit Leistung versorgbar. Damit im Bereich einer solchen Zapfwelle jeweils verschiedene Drehzahlen darstellbar sind, ist eine der Zapfwelle zugeordnete Getriebeausgangswelle üblicherweise über ein sogenanntes Zapfwellengetriebe mit der Zapfwelle koppelbar.In addition to the traction drive, a so-called power take-off is also driven depending on the operating state of the drive machine with an appropriate design of the work machine. As is known, various so-called attachments of a working machine can be supplied with power via such a power take-off shaft. In order for different rotational speeds to be represented in each case in the region of such a PTO shaft, a transmission output shaft assigned to the PTO shaft can usually be coupled to the PTO shaft via a so-called PTO transmission.

Die Verwendung konventioneller Zapfwellengetriebe bewirkt, dass die Drehzahl der Zapfwelle jeweils gleich dem Produkt aus dem Übersetzungswert der jeweils im Zapfwellengetriebe eingelegten Übersetzungsstufe und der Drehzahl der Antriebsmaschine entspricht. Gemäß einer ISO-Norm müssen Zapfwellen von Landmaschinen zumindest mit zwei vordefinierten Zapfenwellendrehzahlen angetrieben werden können. Die Werte der geforderten Zapfenwellendrehzahlen sind 540 1/min und 1000 1/min. Zusätzlich sind aus der Praxis auch Zapfwellengetriebe bekannt, über die Zapfwellen mit einer weiteren Drehzahl antreibbar ist, zu deren Darstellung die Antriebsmaschine mit einer möglichst wirkungsgradgünstigen Drehzahl betrieben werden kann.The use of conventional PTO gear causes the speed of the PTO each equal to the product of the translation value of each engaged in the PTO gear ratio and the speed of the prime mover. According to an ISO standard, PTOs of agricultural machinery must be able to be driven at least at two predefined journal shaft speeds. The values of the required journal shaft speeds are 540 rpm and 1000 rpm. In addition, PTO are also known from practice, via the PTO can be driven with a further speed, for the representation of the prime mover can be operated with a very low-efficiency as possible.

Die Verwendung solcher konventioneller Zapfwellengetriebe bedingt jedoch nachteilhafterweise, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine während eines Zapfwellenbetriebes bedarfsweise sehr hoch einzustellen ist und sich die Antriebsmaschine dann in einem wirkungsgradungünstigen Betriebsbereich befindet. In Abhängigkeit der jeweils gewählten Übersetzung des jeweils verwendeten Zapfwellengetriebes entspricht die zur Darstellung der Drehzahl der Zapfwelle von 5401/min etwa 90% der Nenndrehzahl der Antriebsmaschine. Des Weiteren sind für die Darstellung der Drehzahl der Zapfwelle von 1000 1/min Drehzahlen der Antriebsmaschine nötig, die etwa 90 bis 100% der Nenndrehzahl der Antriebsmaschine entsprechen.However, the use of such conventional PTO gear disadvantageously requires that the speed of the prime mover during a PTO operation, if necessary, is set very high and the drive machine is then in a low-efficiency operating range. Depending on the particular selected ratio of the PTO used in each case corresponds to the representation of the speed of the PTO of 5401 / min about 90% of the rated speed of the drive machine. Furthermore, for the representation of the rotational speed of the PTO of 1000 1 / min speeds of the prime mover are necessary, which correspond to about 90 to 100% of the rated speed of the prime mover.

Für den Betrieb eines Schleuderstreuers als Anbaugerät wird eine sehr hohe Zapfwellendrehzahl benötigt, um eine maximale Ausbringbreite zu erreichen. Gleichzeitig ist die für den Antrieb der Landmaschine und des Schleuderstreuers benötigte Leistung sehr gering, weshalb die Möglichkeit besteht, die Antriebsmaschine mit einer geringen verbrauchsgünstigen Drehzahl zu betreiben. Dies ist jedoch aufgrund der vorbeschriebenen Abhängigkeit zwischen der Drehzahl der Antriebsmaschine und der Zapfwelle nicht ohne gleichzeitiges Absenken der Zapfwellendrehzahl möglich.To operate a centrifugal spreader as an attachment, a very high PTO shaft speed is required to achieve a maximum Ausbringbreite. At the same time the power required for driving the agricultural machine and the centrifugal spreader is very low, which is why it is possible to operate the engine with a low fuel consumption speed. However, this is not possible without simultaneous lowering of the PTO shaft speed due to the above-described dependence between the rotational speed of the engine and the PTO.

Auch während des Betriebes eines sogenannten Heuwenders oder Schwaders besteht die Möglichkeit, dass eine konstante Übersetzung im Bereich des Zapfwellengetriebes während der Fahrt im Gelände mit großen Steigungen Probleme bereitet. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die von der Arbeitsmaschine bzw. einem Schlepper zur Verfügung gestellte Leistung während einer Bergauffahrt nicht mehr ausreichend ist, um die hohe von der Zapfwelle angeforderte Drehzahl zu halten. Andererseits kann die von der Antriebsmaschine während einer Bergabfahrt im Bereich des Zapfwellengetriebes anliegende Drehzahl für den Betrieb der Zapfwelle zu hoch sein.Even during operation of a so-called tedder or rake, there is the possibility that a constant ratio in the range of the PTO gear while driving in the field with large gradients causes problems. This results from the fact that the power provided by the working machine or a tractor during an uphill drive is no longer sufficient to maintain the high speed requested by the PTO. On the other hand, can be too high for the operation of the PTO shaft, the voltage applied by the prime mover during a downhill in the range of the PTO.

Um die vorstehenden Probleme vermeiden zu können, ist mittlerweile ein sogenanntes stufenloses Zapfwellengetriebe verfügbar, mittels welchen die Drehzahl der Zapfwelle unabhängig von der Drehzahl der Antriebsmaschine und bedarfsgerecht für den Betrieb verschiedener Anbaugeräte einstellbar ist.In order to avoid the above problems, a so-called continuously variable PTO transmission is now available, by means of which the speed of the PTO shaft is independent of the speed of the engine and as needed adjustable for the operation of various attachments.

Das stufenlose Zapfwellengetriebe umfasst einen hydraulischen Variator mit zwei Hydraulikmaschinen. Des Weiteren ist das stufenlose Zapfwellengetriebe mit einem Planetenradsatz und zwei Stirnradstufen ausgebildet. Dabei steht der Planetenradsatz im Bereich seines Planetenstegs mit einer Getriebeausgangswelle eines Hauptgetriebes des Fahrzeugantriebsstranges einer Arbeitsmaschine in Wirkverbindung. Im Bereich einer zweiten Welle ist der Planetenradsatz über eine der beiden Stirnradstufen mit einer ersten Welle des hydraulischen Variators wirkverbunden. Die erste Welle des Variators ist eine Welle einer verstellbaren und sowohl als Motor als auch als Pumpe betreibbaren Hydraulikmaschine des Variators.The stepless PTO transmission includes a hydraulic variator with two hydraulic machines. Furthermore, the continuously variable PTO transmission is formed with a planetary gear set and two spur gear stages. Here, the planetary gear is in the region of its planetary ridge with a transmission output shaft of a main transmission of the vehicle drive train of a working machine in operative connection. In the area of a second shaft, the planetary gear set is operatively connected via one of the two spur gear stages to a first shaft of the hydraulic variator. The first shaft of the variator is a shaft of an adjustable variator which can be operated both as a motor and as a pump.

Im Bereich einer dritten Welle steht der Planetenradsatz mit der Zapfwelle in Verbindung, die zusätzlich über die zweite Stirnradstufe mit einer zweiten Welle des Variators gekoppelt ist. Dabei ist die zweite Welle des Variators eine Welle einer ebenfalls als Pumpe und als Motor betreibbaren Konstanteinheit des Variators. Dabei ist die zweite Welle des Planetenradsatzes als Hohlrad ausgeführt, während die dritte Welle des Planetenradsatzes ein Sonnenrad darstellt. In the area of a third shaft, the planetary gear set is connected to the PTO shaft, which is additionally coupled via the second spur gear stage to a second shaft of the variator. The second shaft of the variator is a shaft of a constant unit of the variator which can also be operated as a pump and as a motor. In this case, the second shaft of the planetary gear set is designed as a ring gear, while the third shaft of the planetary gear set represents a sun gear.

Nachteilhafterweise verursacht das stufenlose Zapfwellengetriebe hohe Fertigungskosten, da es konstruktiv aufwändig ist. Des Weiteren benötigt das stufenlose Zapfwellengetriebe aufgrund der Vielzahl der zusätzlichen Komponenten einen großen Bauraum, der insbesondere in Traktoren nur begrenzt zur Verfügung steht.Disadvantageously, the continuously variable PTO transmission causes high manufacturing costs, since it is structurally complex. Furthermore, due to the large number of additional components, the infinitely variable PTO transmission requires a large installation space, which is only available to a limited extent in particular in tractors.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kosten- und bauraumgünstiges stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem hydraulischen Variator zur Verfügung zu stellen, mittels dem eine Zapfwelle mit variierbarer Antriebsdrehzahl betreibbar ist.The present invention is therefore an object of the invention to provide a cost and space-saving continuously variable power split transmission with a hydraulic variator, by means of which a PTO with variable drive speed is operable.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention this object is achieved with a continuously variable power split transmission with the features of claim 1.

Das stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe ist mit einem hydraulischen Variator ausgebildet, der zwei verstellbare Hydraulikmaschinen umfasst. Zusätzlich ist das Leistungsverzweigungsgetriebe mit einer Summierungseinheit und mit einer Leistungsverzweigungseinheit ausgeführt. Eine Getriebeeingangswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes steht über ein Zapfwellengetriebe mit einer Zapfwelle in Wirkverbindung. Das Zapfwellengetriebe weist eine zusätzliche Summierungseinheit auf, die im Bereich einer ersten Welle mit der Getriebeeingangswelle und im Bereich einer zweiten Welle mit einer weiteren verstellbaren Hydraulikmaschine gekoppelt ist, sowie im Bereich einer dritten Welle mit der Zapfwelle in Wirkverbindung bringbar ist.The stepless power split transmission is formed with a hydraulic variator comprising two variable hydraulic machines. In addition, the power split transmission is implemented with a summation unit and with a power split unit. A transmission input shaft of the power split transmission is operatively connected to a power take-off via a PTO transmission. The PTO transmission has an additional summation unit, which is coupled in the region of a first shaft with the transmission input shaft and in the region of a second shaft with a further adjustable hydraulic machine, as well as in the region of a third shaft with the PTO in operative connection can be brought.

Erfindungsgemäß ist die weitere Hydraulikmaschine im Betrieb aus dem hydraulischen Kreislauf des hydraulischen Variators mit Hydraulikfluid versorgbar und aus dem hydraulischen Kreislauf zugeführtes Hydraulikfluid über die weitere Hydraulikmaschine wieder in den hydraulischen Kreislauf des Variators einspeisbar.According to the invention, the further hydraulic machine can be supplied with hydraulic fluid during operation from the hydraulic circuit of the hydraulic variator and hydraulic fluid supplied from the hydraulic circuit can be fed back into the hydraulic circuit of the variator via the further hydraulic machine.

Bei dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ist das stufenlose Zapfwellengetriebe in einen mit dem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeugantriebsstrang integriert, womit das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe im Vergleich zu dem aus der Praxis bekannten stufenlosen Zapfwellengetriebe mit weniger Antriebskomponenten ausführbar ist. Dies resultiert aus der Tatsache, dass das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe im Bereich des stufenlosen Zapfwellengetriebes lediglich eine weitere Hydraulikmaschine aufweist, um die Drehzahl der Zapfwelle in gewünschtem Umfang variabel stufenlos verändern zu können.In the stepless power split transmission according to the invention, the continuously variable power take-off is integrated into a continuously variable power transmission vehicle drive train, whereby the infinitely variable power split transmission according to the invention compared to the known from the practice continuously variable power take-off with fewer drive components executable. This results from the fact that the continuously variable power split transmission according to the invention in the region of the continuously variable PTO transmission only has a further hydraulic machine in order to be able to vary the speed of the power take-off to the desired extent variably steplessly.

Im Betrieb einer mit dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Arbeitsmaschine, wie einer Landmaschine, wird aus dem hydrostatischen Leistungspfad des Fahrzeugantriebsstranges, d. h. aus dem hydraulischen Kreislauf des hydraulischen Variators ein Volumenstrom abgezweigt und der weiteren Hydraulikmaschine des stufenlosen Zapfenwellengetriebes zugeführt. Im Bereich der weiteren Hydraulikmaschine wird dann in Abhängigkeit des zugeführten Volumenstromes Drehmoment in die zusätzliche Summierungseinheit des Zapfwellengetriebes eingeleitet oder ein Drehmoment abgestützt, womit das im Bereich der ersten Welle der zusätzlichen Summierungseinheit des Zapfwellengetriebes anliegendes Drehmoment über die dritte Welle der Summierungseinheit in Richtung der Zapfwelle weitergeleitet wird. Somit ist über die jeweils im Bereich der weiteren verstellbaren Hydraulikmaschine variierbare Drehzahl die Drehzahl der Zapfwelle beliebig einstellbar bzw. veränderbar.In operation of a work machine, such as an agricultural machine, constructed with the continuously variable power split transmission of the present invention, the hydrodynamic power path of the vehicle driveline, i. H. branched off from the hydraulic circuit of the hydraulic variator a volume flow and fed to the other hydraulic machine of the continuously variable shaft drive. In the area of the further hydraulic machine, torque is then introduced into the additional summation unit of the power take-off or a torque is supported, whereby the torque applied in the region of the first shaft of the additional summation unit of the power take-off is transmitted via the third shaft of the summation unit in the direction of the power take-off becomes. Thus, the rotational speed of the power take-off shaft can be set or changed as desired via the speed which can be varied in each case in the region of the further adjustable hydraulic machine.

Bei einer mit hohem Wirkungsgrad betreibbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist der die Hydraulikmaschinen des Variators und die weitere Hydraulikmaschine umfassende Hydraulikkreis als geschlossener Fluidkreis ausgeführt.In an embodiment of the continuously variable power split transmission according to the invention which can be operated with high efficiency, the hydraulic circuit comprising the hydraulic machines of the variator and the further hydraulic machine is designed as a closed fluid circuit.

Sind zwischen der Hydraulikmaschine und dem hydraulischen Kreislauf des Variators verstellbare Drosseleinrichtungen vorgesehen, ist die Drehzahl der Zapfwelle mit hoher Stabilität einstellbar und es sind Unstetigkeiten im Verlauf der Drehzahl der Zapfwelle auf einfache Art und Weise vermeidbar bzw. reduzierbar.If adjustable throttling devices are provided between the hydraulic machine and the hydraulic circuit of the variator, the rotational speed of the PTO shaft can be adjusted with high stability and discontinuities in the course of the rotational speed of the PTO shaft can be avoided or reduced in a simple manner.

Bei einer konstruktiv einfachen und mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist die weitere Hydraulikmaschine als durchschwenkbare Hydraulikmaschine ausgebildet.In a structurally simple and operable with little control effort and regulation embodiment of the invention stepless power split transmission, the further hydraulic machine is designed as a swing-through hydraulic machine.

Ist die weitere Hydraulikmaschine sowohl als Pumpe als auch als Motor betreibbar, ist das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe ebenfalls konstruktiv einfach und kostengünstig ausführbar.If the further hydraulic machine can be operated both as a pump and as an engine, the stepless power split transmission according to the invention is likewise structurally simple and inexpensive to carry out.

Ist die weitere hydraulische Maschine lediglich als Motor oder als Pumpe betreibbar, deren Schlupfvolumen variierbar ist, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes zwischen dem hydraulischen Kreislauf und des Variators und der weiteren hydraulischen Maschine ein 4/3-Wegeventil angeordnet, über das die Anbindung der weiteren hydraulischen Maschine an den hydraulischen Kreislauf des Variators sperrbar oder freigebbar ist und die Richtung der Strömung zwischen dem hydraulischen Kreislauf des Variators und der weiteren hydraulischen Maschine verstellbar ist. If the further hydraulic machine can only be operated as a motor or as a pump whose slip volume can be varied, in a further advantageous embodiment of the continuously variable power split transmission according to the invention a 4/3-way valve is arranged between the hydraulic circuit and the variator and the further hydraulic machine the connection of the further hydraulic machine to the hydraulic circuit of the variator can be blocked or released and the direction of the flow between the hydraulic circuit of the variator and the further hydraulic machine is adjustable.

Dadurch ist auf einfache Art und Weise die Drehzahl der Zapfwelle unabhängig vom Betriebszustandswechsel im Bereich des Variators bzw. des das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe umfassenden Fahrzeugantriebsstranges während Betriebszustandswechseln zwischen einem Schub- und einem Zugbetrieb lediglich durch Verstellen des 4/3-Wegenventils berücksichtigbar bzw. ausgleichbar.As a result, in a simple manner, the rotational speed of the PTO shaft can be taken into account or compensated for independently of the operating state change in the region of the variator or the continuously variable transmission comprising the continuously variable transmission according to the invention during a change in operating state between a thrust and a traction mode only by adjusting the 4/3-way valve.

Sind die verstellbaren Drosseleinrichtungen zwischen dem hydraulischen Kreislauf des Variators und dem 4/3-Wegeventil angeordnet, ist das 4/3-Wegeventil im Wesentlichen unabhängig von Druckschwankungen im Bereich des hydraulischen Kreislaufes des Variators betätigbar.If the adjustable throttle devices are arranged between the hydraulic circuit of the variator and the 4/3-way valve, the 4/3-way valve can be actuated substantially independently of pressure fluctuations in the region of the hydraulic circuit of the variator.

Bei kostengünstigen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes umfasst die Summierungseinheit wenigstens einen Planetenradsatz und/oder wenigstens eine Zahnradstufe bzw. eine Stirnradstufe.In cost-effective developments of the continuously variable power split transmission according to the invention, the summation unit comprises at least one planetary gear set and / or at least one gear stage or a spur gear stage.

Weist die Leistungsverzweigungseinheit wenigstens einen Planetenradsatz und/oder wenigstens eine Stirnradstufe auf, ist die von einer Antriebsmaschine eines mit dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges auf einfache und kostengünstige Art und Weise zwischen einem mechanischen Leistungspfad und dem hydraulischen Leistungspfad des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes aufteilbar.If the power split unit has at least one planetary gearset and / or at least one spur gear stage, the vehicle drivetrain provided by the continuously variable power split transmission according to the invention can be split between a mechanical power path and the hydraulic power path of the continuously variable power split transmission in a simple and cost-effective manner.

Umfasst die zusätzliche Summierungseinheit des Zapfwellengetriebes einen Planetenradsatz, ist die von der Getriebeeingangswelle anliegende Leistung und der Einfluss der weiteren Hydraulikmaschine des Zapfwellengetriebes auf bauraum- und kostengünstige Art und Weise im Bereich der Zapfwelle anlegbar und die Drehzahl der Zapfwelle in gewünschtem Umfang variierbar.If the additional summation unit of the power take-off gear comprises a planetary gearset, the power applied by the transmission input shaft and the influence of the further hydraulic power take-off of the power take-off can be applied in a space-saving and cost-effective manner in the area of the power take-off shaft and the rotational speed of the power take-off can be varied to the desired extent.

Ist die dritte Welle der zusätzlichen Summierungseinheit über ein Stirnrad und ein damit kämmendes Hohlrad sowie eine mit dem Hohlrad verbundene Zahnradstufe mit der Zapfwelle in Wirkverbindung bringbar, ist zwischen einer Ausgangswelle einer Antriebsmaschine eines mit dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges und der Zapfwelle ein gewünschter Achsversatz sowie eine für den Zapfwellenbetrieb erforderliche Übersetzung bei gleichzeitiger Erfüllung einer gesetzlich vorgeschriebenen Drehrichtung der Zapfwelle auf bauraumgünstige Art und Weise realisierbar.If the third shaft of the additional summation unit can be brought into active connection with the PTO via a spur gear and a ring gear meshing with the ring gear, a desired axial offset is provided between an output shaft of an engine of a vehicle drivetrain with the continuously variable power split transmission according to the invention and the PTO shaft a required for the PTO transmission translation while fulfilling a legally prescribed direction of rotation of the PTO in a space-saving manner feasible.

Steht der hydraulische Kreislauf des Variators über ein weitere 4/3-Wegeventil mit einer Speichereinrichtung in Wirkverbindung, die zwei Speichereinheiten umfasst, und sind die Verbindungen des hydraulischen Kreislaufes mit den Speichereinheiten im Bereich des weiteren 4/3-Wegeventils sperrbar oder freigebbar ist und ist die Richtung der Strömung zwischen dem hydraulischen Kreislauf des Variators und den Speichereinheiten verstellbar, sind ein Rekuperationsbetrieb und auch ein Boostbetrieb mit geringem Aufwand darstellbar.Is the hydraulic circuit of the variator via a further 4/3-way valve operatively connected to a storage device comprising two storage units, and the compounds of the hydraulic circuit with the storage units in the range of the other 4/3-way valve is lockable or is releasable and is the direction of the flow between the hydraulic circuit of the variator and the storage units adjustable, a recuperation and a boost operation with little effort can be displayed.

Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.Both the features specified in the claims and the features specified in the following embodiments of the continuously variable power take-off gear according to the invention are each suitable alone or in any combination with each other to further develop the subject invention.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispielen zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.Further advantages and advantageous embodiments of the stepless power split transmission according to the invention will become apparent from the claims and the embodiments described in principle below with reference to the drawings, the same reference numerals are used in the description of the various embodiments in favor of clarity for construction and functionally identical components.

Es zeigt:

  • 1 eine stark schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer ersten Ausführung eines ausgangsgekoppelten stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes mit stufenlosem Zapfwellengetriebe;
  • 2 eine 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines eingangsgekoppelten stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes, das mit einem 4/3-Wegeventil ausgebildet ist;
  • 3 eine 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines eingangsgekoppelten stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes, das im Bereich eines stufenlosen Zapfwellengetriebes mit einer als Pumpe und als Motor betreibbaren verstellbaren Hydraulikmaschine ausgebführt ist;
  • 4 eine 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines eingangsgekoppelten stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes, das im Bereich des Zapfwellengetriebes mit einer durchschwenkbaren Hydraulikmaschine ausgebildet ist;
  • 5 eine Weiterbildung des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels eines eingangsgekoppelten stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes, das eine über ein weiteres 4/3-Wegeventil mit einem hydraulischen Kreislauf eines Variators koppelbare Speichereinrichtung umfasst;
  • 6 eine Weiterbildung des in 3 dargestellten Leistungsverzweigungsgetriebes, das im Bereich zwischen dem hydraulischen Kreislauf des Variators des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes und der weiteren Hydraulikmaschine des stufenlosen Zapfwellengetriebes jeweils eine verstellbare Drosseleinrichtung umfasst;
  • 7 eine Weiterbildung des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes;
  • 8 eine Weiterbildung des in 7 dargestellten Ausführungsbeispiels des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes; und
  • 9 eine vergrößerte Alleindarstellung einer weiteren Ausführungsform des stufenlosen Zapfwellengetriebes.
It shows:
  • 1 a highly schematic representation of a vehicle drive train with a first embodiment of an output-coupled continuously variable power split transmission with a continuously variable PTO transmission;
  • 2 a 1 corresponding representation of another embodiment of an input-coupled stepless power split transmission, which is formed with a 4/3-way valve;
  • 3 a 1 corresponding representation of another embodiment of an input-coupled stepless power split transmission, which in the range of a continuously variable power take-off with a as Pump and operated as a motor adjustable hydraulic machine is carried out;
  • 4 a 1 corresponding representation of another embodiment of an input-coupled stepless power split transmission, which is formed in the region of the power take-off with a swing-through hydraulic machine;
  • 5 a further education of in 2 illustrated embodiment of an input-coupled stepless power split transmission, which comprises a via a further 4/3-way valve with a hydraulic circuit of a variator couplable storage device;
  • 6 a further education of in 3 illustrated power split transmission, each comprising an adjustable throttle device in the region between the hydraulic circuit of the variator of the continuously variable transmission and the other hydraulic machine of the continuously variable power take-off;
  • 7 a further education of in 2 shown embodiment of the continuously variable power split transmission;
  • 8th a further education of in 7 illustrated embodiment of the continuously variable power split transmission; and
  • 9 an enlarged single representation of another embodiment of the continuously variable power take-off.

In 1 ist ein Fahrzeugantriebsstrang 1 einer Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Traktors oder dergleichen, mit einer Antriebsmaschine 2, mit einem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe 3 und einem Abtrieb 4 dargestellt. Üblicherweise verfügen entsprechende Arbeitsmaschinen über zwei oder mehr Fahrzeugachsen, von denen eine, mehrere oder alle Fahrzeugachsen angetrieben sind. Aus Gründen der vereinfachten Darstellung ist der Abtrieb 4 vorliegend lediglich als eine Fahrzeugachse mit zwei Rädern dargestellt. Soweit der Fahrzeugantriebsstrang 1 mehrere angetriebene Fahrzeugachsen aufweist können diese mit einem festen Übersetzungsverhältnis miteinander verbunden sein. In alternativen Ausführungen können zwischen den angetriebenen Fahrzeugachsen auch weitere Übersetzungseinrichtungen oder Differenzialgetriebe angeordnet sein.In 1 is a vehicle powertrain 1 a working machine, for example a tractor or the like, with a drive machine 2 , with a stepless power split transmission 3 and a downforce 4 shown. Typically, such work machines have two or more vehicle axles of which one, several or all vehicle axles are driven. For the sake of simplified illustration, the output is 4 presently shown as a vehicle axle with two wheels. As far as the vehicle powertrain 1 Having several driven vehicle axles, these can be connected to one another with a fixed gear ratio. In alternative embodiments, further translation devices or differential gear can be arranged between the driven vehicle axles.

Das stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe 3 ist mit einem hydraulischen Variator 5 ausgebildet, der zwei verstellbare Hydraulikmaschinen 6, 7 umfasst, die über eine hydraulischen Kreislauf 35 des Variators 5 miteinander in Wirkverbindung stehen. Die beiden Hydraulikmaschinen 6 und 7 sind in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Betriebszustandes des Fahrzeugantriebsstranges 1 als Pumpe oder als Motor betreibbar. Des Weiteren sind die Schluckvolumina der beiden Hydraulikmaschinen 6 und 7 variierbar.The continuously variable power split transmission 3 is with a hydraulic variator 5 Trained, the two adjustable hydraulic machines 6 . 7 includes, which has a hydraulic circuit 35 of the variator 5 interact with each other. The two hydraulic machines 6 and 7 are dependent on the particular operating state of the vehicle drive train 1 operated as a pump or as a motor. Furthermore, the displacement volumes of the two hydraulic machines 6 and 7 variable.

Eine Getriebeeingangswelle 8 ist mit einer Motorwelle 9 der Antriebsmaschine 2 gekoppelt. Des Weiteren steht die Getriebeeingangswelle 8 über ein Festrad 10, das mit einem Festrad 11 kämmt, mit einem stufenlosen Zapfwellengetriebe 12 in Wirkverbindung. Zusätzlich ist die Getriebeeingangswelle 8 mit einer ersten Welle 13 einer als Planetenradsatz ausgeführten Leistungsverzweigungseinheit 14 drehfest verbunden. Die erste Welle 13 der Leistungsverzweigungseinheit 14 ist vorliegend als Planetensteg ausgeführt.A transmission input shaft 8th is with a motor shaft 9 the prime mover 2 coupled. Furthermore, there is the transmission input shaft 8th over a fixed bike 10 that with a fixed wheel 11 meshes, with a continuously variable PTO transmission 12 in active connection. In addition, the transmission input shaft 8th with a first wave 13 a power split unit designed as a planetary gear set 14 rotatably connected. The first wave 13 the power split unit 14 is in the present case designed as Planetensteg.

Eine als Hohlrad ausgeführte zweite Welle 15 der Leistungsverzweigungseinheit 14 ist wiederum drehfest mit einem Zahnrad 16 verbunden, das mit einem Festrad 17 einer ersten Welle 18 des hydraulischen Variators 5 kämmt. Eine als Sonnenrad ausgebildete dritte Welle 19 der Leistungsverzweigungseinheit 14 ist koaxial zur Getriebeeingangswelle 8 angeordnet und drehfest mit einer Getriebeausgangswelle 20 verbunden, die vorliegend mit dem Abtrieb 4 in Wirkverbindung steht.A second shaft designed as a ring gear 15 the power split unit 14 is again rotatably with a gear 16 connected with a fixed wheel 17 a first wave 18 of the hydraulic variator 5 combs. A trained as a sun gear third wave 19 the power split unit 14 is coaxial with the transmission input shaft 8th arranged and non-rotatably with a transmission output shaft 20 connected, the present with the output 4 is in active connection.

Ein Festrad 21 der Getriebeausgangswelle 20 kämmt mit einem Festrad 22 einer zweiten Welle 23 des hydraulischen Variators 5, wobei die die Festräder 21 und 22 umfassende Zahnradstufe eine Summierungseinheit 24 des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 3 darstellt. Das Festrad 11 ist vorliegend drehfest mit einer als Hohlrad ausgeführten ersten Welle 25 einer Summierungseinheit 26 des stufenlosen Zapfwellengetriebes 12 verbunden. Die Summierungseinheit 26 des Zapfwellengetriebes 12 ist als Planetenradsatz ausgebildet, der im Bereich einer als Planetensteg ausgeführten zweiten Welle 27 mit einer Zapfwelle 28 gekoppelt ist. Dabei ist die zweite Welle 27 der Summierungseinheit 26 des Zapfwellengetriebes 12 über ein Festrad 29 der zweiten Welle 27 und ein damit kämmendes Festrad 30 der Zapfwelle 28 mit der Zapfwelle 28 wirkverbunden.A festrad 21 the transmission output shaft 20 combs with a fixed wheel 22 a second wave 23 of the hydraulic variator 5 where are the fixed wheels 21 and 22 comprehensive gear stage a summation unit 24 the continuously variable power split transmission 3 represents. The fixed wheel 11 is presently rotationally fixed with a designed as a ring gear first shaft 25 a summation unit 26 of the continuously variable PTO transmission 12 connected. The summation unit 26 of the PTO gearbox 12 is designed as a planetary gear set, which is in the range of designed as a planetary web second shaft 27 with a PTO 28 is coupled. Here is the second wave 27 the summation unit 26 of the PTO gearbox 12 over a fixed bike 29 the second wave 27 and a festive wheel meshing with it 30 the PTO 28 with the PTO 28 operatively connected.

Darüber hinaus steht die Summierungseinheit 26 des Zapfwellengetriebes 12 über eine als Sonnenrad ausgebildete dritte Welle 31 mit einer Welle 32 einer weiteren verstellbaren Hydraulikmaschine 33 in Wirkverbindung, die ein verstellbarer Hydraulikmotor ist. In Abhängigkeit der jeweiligen Anforderung, ob im Bereich des Abtriebs 4 und/oder im Bereich der Zapfwelle 28 eine hohe oder niedrige Leistung zur Verfügung zu stellen ist, werden die Schluckvolumina der hydraulischen Maschinen 6 und 7 sowie der weiteren Hydraulikmaschine 33 entsprechend eingestellt.In addition, there is the summation unit 26 of the PTO gearbox 12 via a sun gear designed as a third wave 31 with a wave 32 another adjustable hydraulic machine 33 in operative connection, which is an adjustable hydraulic motor. Depending on the respective requirement, whether in the area of the output 4 and / or in the area of the PTO shaft 28 To provide a high or low power, the displacement volumes of the hydraulic machines become 6 and 7 and the other hydraulic machine 33 adjusted accordingly.

Die weitere Hydraulikmaschine 33 ist über ein 4/3-Wegeventil 34 mit dem hydraulischen Kreislauf 35 des hydraulischen Variators 5 in Wirkverbindung bringbar, wobei die Wirkverbindung zwischen dem hydraulischen Kreislauf 35 des Variators 5 und der weiteren Hydraulikmaschine 33 in der in 1 dargestellten Schaltstellung des 4/3-Wegeventils gesperrt ist. Die erste Schaltstellung des 4/3-Wegeventils 34 ist vorteilhaft, wenn die größte Übersetzung des stufenlosen Zapfwellengetriebes 12 derart ausgelegt ist, dass zu deren Darstellung die Drehzahl der als Hydraulikmotor ausgeführten weiteren Hydraulikmaschine 33 gleich null ist. Dann ist das Leistungsverzweigungsgetriebe 3 mit hohem Wirkungsgrad betreibbar und das Drehzahlband der weiteren Hydraulikmaschine 33 maximal ausnutzbar. Ist die Zapfwelle 28 außer Betrieb, wird das 4/3-Wegeventil 34 vom Elektromagneten 36 auch in die in 1 dargestellte erste Schaltstellung überführt, in der die weitere Hydraulikmaschine 33 nicht vom hydraulischen Kreislauf 35 mit Hydraulikfluid beaufschlagbar ist. The other hydraulic machine 33 is via a 4/3-way valve 34 with the hydraulic circuit 35 of the hydraulic variator 5 be brought into operative connection, wherein the operative connection between the hydraulic circuit 35 of the variator 5 and the other hydraulic machine 33 in the in 1 shown switching position of the 4/3-way valve is locked. The first switching position of the 4/3-way valve 34 is advantageous if the largest translation of the continuously variable PTO transmission 12 is designed such that the speed of the executed as a hydraulic motor further hydraulic machine for their representation 33 is equal to zero. Then the power split transmission 3 Operable with high efficiency and the speed range of the other hydraulic machine 33 maximally exploitable. Is the PTO 28 out of operation, the 4/3-way valve 34 is the electromagnet 36 also in the 1 shown converted first switching position in which the further hydraulic machine 33 not from the hydraulic circuit 35 can be acted upon with hydraulic fluid.

Das elektromagnetisch betätigbare 4/3-Wegeventil ist von einem Elektromagneten 36 entgegen einer am Ventilschieber 37 des 4/3-Wegeventils 34 angreifenden Federkraft einer Federeinrichtung 38 aus der in 1 dargestellten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung überführbar, in der ein erster Hydraulikanschluss 33A mit zweiten Hydraulikanschlüssen 6B bzw. 7B der Hydraulikmaschinen 6 und 7 in Verbindung steht, während ein zweiter Hydraulikanschluss 33B der weiteren Hydraulikmaschine 33 mit ersten Hydraulikanschlüssen 6A bzw. 7A der Hydraulikmaschinen 6 und 7 des Variators 5 verbunden sind.The electromagnetically actuated 4/3-way valve is an electromagnet 36 against one on the valve spool 37 of the 4/3-way valve 34 attacking spring force of a spring device 38 from the in 1 illustrated switching position can be converted into a second switching position, in which a first hydraulic connection 33A with second hydraulic connections 6B respectively. 7B the hydraulic machines 6 and 7 communicates while a second hydraulic connection 33B the other hydraulic machine 33 with first hydraulic connections 6A respectively. 7A the hydraulic machines 6 and 7 of the variator 5 are connected.

Bei entsprechender Betätigung des Ventilschiebers 37 des 4/3-Wegeventils 34 durch den Elektromagnet 36 ist der Ventilschieber 37 aus der in 1 gezeigten Schaltstellung von der Federeinrichtung 38 in eine dritte Schaltstellung überführbar, in der der zweite Hydraulikanschluss 33B der weiteren Hydraulikmaschine 33 des stufenlosen Zapfwellengetriebes 12 mit den zweiten Hydraulikanschlüssen 6B bzw. 7B der Hydraulikmaschinen 6 und 7 des hydraulischen Variators 5 gekoppelt ist. In der dritten Schaltstellung des 4/3-Wegeventils 34 ist zusätzlich der erste Hydraulikanschluss 33A der weiteren Hydraulikmaschine 33 mit den ersten Hydraulikanschlüssen 6A und 7A der Hydraulikmaschinen 6 und 7 gekoppelt.With appropriate operation of the valve spool 37 of the 4/3-way valve 34 through the electromagnet 36 is the valve spool 37 from the in 1 shown switching position of the spring device 38 can be converted into a third switching position, in which the second hydraulic connection 33B the other hydraulic machine 33 of the continuously variable PTO transmission 12 with the second hydraulic connections 6B respectively. 7B the hydraulic machines 6 and 7 of the hydraulic variator 5 is coupled. In the third switching position of the 4/3-way valve 34 is also the first hydraulic connection 33A the other hydraulic machine 33 with the first hydraulic connections 6A and 7A the hydraulic machines 6 and 7 coupled.

Im Betrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 wird für den Antrieb der Zapfwelle 28 aus dem hydraulischen Kreislauf 35 des Variators 5 ein Volumenstrom abgezweigt und der weiteren Hydraulikmaschine 33 zugeführt. Die weitere Hydraulikmaschine 33 bzw. der Hydromotor des Zapfwellengetriebes 12 treibt über die Summierungseinheit 26 die Zapfwelle 28 an, wobei die Drehzahl der Zapfwelle 28 über die Drehzahl der weiteren Hydraulikmaschine 33 bzw. der Welle 32 stufenlos variierbar ist bzw. frei eingestellt werden kann.During operation of the vehicle drive train 1 is used to drive the PTO 28 from the hydraulic circuit 35 of the variator 5 a flow diverted and the other hydraulic machine 33 fed. The other hydraulic machine 33 or the hydraulic motor of the PTO transmission 12 drives over the summation unit 26 the PTO 28 on, where the speed of the PTO 28 about the speed of the other hydraulic machine 33 or the shaft 32 is infinitely variable or can be adjusted freely.

Das in 1 gezeigte Leistungsverzweigungsgetriebe 3 stellt ein Getriebe mit sogenannter Ausgangskopplung dar, bei der der Planetenradsatz 14 zur Leistungsverzweigung benutzt wird und die Summierung im Bereich einer einfachen Zahnradstufe bzw. der Summierungseinheit 24 durchgeführt wird. Aufgrund der Anordnung des Variators 5 an einer der beiden Ausgangswellen des Planetenradsatzes bzw. der Leistungsverzweigungseinheit 14 wird hier der Begriff Ausgangskopplung verwendet.This in 1 shown power split transmission 3 represents a transmission with so-called output coupling, in which the planetary gear set 14 is used for power split and the summation in the range of a simple gear stage or the summation unit 24 is carried out. Due to the arrangement of the variator 5 on one of the two output shafts of the planetary gear set or the power split unit 14 the term output coupling is used here.

Im Unterschied hierzu umfasst der in 2 dargestellte Fahrzeugantriebsstrang 1 ein sogenanntes eingangsgekoppeltes stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe 3, bei dem die Leistungsverzweigungseinheit 14 eine einfache Zahnradstufe 40 umfasst, während die Summierungseinheit 24 als Planetenradsatz ausgeführt ist. Die Zahnradstufe 40 umfasst vorliegend das Festrad 10 der Getriebeeingangswelle 8 und ein damit kämmendes Festrad 41 der ersten Welle 18 des Variators 5.In contrast, in 2 illustrated vehicle drive train 1 a so-called input-coupled stepless power split transmission 3 in which the power split unit 14 a simple gearwheel stage 40 includes while the summation unit 24 is designed as a planetary gear set. The gear stage 40 in this case includes the fixed wheel 10 the transmission input shaft 8th and a festive wheel meshing with it 41 the first wave 18 of the variator 5 ,

Das Festrad 22 der zweiten Welle 23 des Variators 5 kämmt vorliegend mit einem Zahnrad 42, das mit einer als Hohlrad ausgeführten ersten Welle 43 des Planetenradsatzes 44 der Summierungseinheit 24 drehfest verbunden ist. Eine als Planetensteg ausgeführte zweite Welle 45 des Planetenradsatzes 44 ist drehfest mit der Getriebeausgangswelle 20 wirkverbunden. Eine als Sonnenrad ausgebildete dritte Welle 46 des Planetenradsatzes 44 ist drehfest mit der Getriebeeingangswelle 8 gekoppelt.The fixed wheel 22 the second wave 23 of the variator 5 meshes in the present case with a gear 42 with a first shaft designed as a ring gear 43 of the planetary gear set 44 the summation unit 24 rotatably connected. A second wave designed as a planetary bridge 45 of the planetary gear set 44 is non-rotatable with the transmission output shaft 20 operatively connected. A trained as a sun gear third wave 46 of the planetary gear set 44 is non-rotatable with the transmission input shaft 8th coupled.

Die weitere Hydraulikmaschine 33 des Zapfwellengetriebes 12 ist im Unterschied zu der Ausführung des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 gemäß 1 als Verstellpumpe ausgebildet, wobei durch Variieren des Schluckvolumens der weiteren Hydraulikmaschine 33 des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 gemäß 2 wiederum die Drehzahl der Zapfwelle 28 in dem zu 1 beschriebenen Umfang stufenlos einstellbar ist.The other hydraulic machine 33 of the PTO gearbox 12 is different from the design of the power split transmission 3 according to 1 designed as a variable displacement pump, wherein by varying the absorption volume of the further hydraulic machine 33 of the power split transmission 3 according to 2 turn the speed of the PTO 28 in that too 1 described extent is infinitely adjustable.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Leistungsverzweigungsgetriebes 3, das wiederum wie das in 2 dargestellte Leistungsverzweigungsgetriebe 3 als eingangsgekoppeltes Getriebe ausgebildet ist, wird die Verzweigung der Motorleistung der Antriebsmaschine 2 wiederum über die Zahnradstufe 40 zwischen dem hydrostatischen Leistungszweig und dem mechanischen Leistungszweig des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 verzweigt. Die über den hydrostatischen Leistungszweig und über den mechanischen Leistungszweig des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 geführte Leistung wird im Bereich des Planetenradsatzes 44 der Summierungseinheit 24 wieder aufsummiert. Da bei den Ausführungen des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 gemäß 2 und 3 über den Variator 5 jeweils die eine Eingangswelle des Planetenradsatzes 44 darstellende erste Welle 43 angetrieben wird, wird hier von einer Eingangskopplung gesprochen.At the in 3 illustrated embodiment of the power split transmission 3 that in turn like that in 2 illustrated power split transmission 3 is designed as input coupled gear, the branch of the engine power of the prime mover 2 again via the gear stage 40 between the hydrostatic power branch and the mechanical power branch of the power split transmission 3 branched. The over the hydrostatic power branch and over the mechanical power branch of the power split transmission 3 guided power is in the range of the planetary gear set 44 of the summation 24 summed up again. As in the versions of the power split transmission 3 according to 2 and 3 over the variator 5 each one input shaft of the planetary gear set 44 performing first wave 43 is driven, is spoken here by an input coupling.

Die weitere Hydraulikmaschine 33 des stufenlosen Zapfwellengetriebes 12 ist sowohl als Pumpe als auch als Motor betreibbar. Deshalb ist die gewünschte stufenlose Verstellung der Drehzahl der Zapfwelle 28 bei dem Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 3 auch ohne das 4/3-Wegeventil möglich.The other hydraulic machine 33 of the continuously variable PTO transmission 12 is operable as a pump as well as a motor. Therefore, the desired stepless adjustment of the speed of the PTO 28 in the power split transmission 3 according to 3 even without the 4/3-way valve possible.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Leistungsverzweigungsgetriebes 3, das im Wesentlichen den gleichen konstruktiven Aufbau wie die Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 2 und 3 aufweist, ist die weitere Hydraulikmaschine 33 des stufenlosen Zapfwellengetriebes 12 als durchschwenkbarer Hydraulikmotor ausgeführt, mittels dem die Drehzahl der Zapfwelle 28 wie bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 ohne das 4/3-Wegeventil 34 in gewünschtem Umfang stufenlos einstellbar ist.At the in 4 illustrated embodiment of the power split transmission 3 , which has essentially the same structural design as the power split transmission 3 according to 2 and 3 has, is the other hydraulic machine 33 of the continuously variable PTO transmission 12 designed as swing-through hydraulic motor, by means of which the speed of the PTO 28 like the one in 3 illustrated embodiment of the power split transmission 3 without the 4/3-way valve 34 is continuously adjustable in the desired extent.

Eine weitere Ausführungsform des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 ist in 5 gezeigt, das wiederum in dem zu 2 und zu 3 näher beschriebenen Umfang als eingangsgekoppeltes Getriebe ausgebildet ist und bei dem die weitere Hydraulikmaschine 33 ein verstellbarer Hydraulikmotor ist. Die weitere Hydraulikmaschine 33 ist wiederum über das 4/3-Wegeventil 34 mit dem hydraulischen Kreislauf 35 des Variators 5 in dem zu 1 näher beschriebenen Umfang in Wirkverbindung bringbar.Another embodiment of the power split transmission 3 is in 5 shown again in the too 2 and to 3 is described in more detail as input-coupled gear and in which the other hydraulic machine 33 an adjustable hydraulic motor is. The other hydraulic machine 33 is again via the 4/3-way valve 34 with the hydraulic circuit 35 of the variator 5 in that too 1 Can be brought closer to described extent in operative connection.

Zusätzlich ist der hydraulische Kreislauf 35 des Variators 5 über ein weiteres 4/3-Wegeventil 47 mit einer hydraulischen Speichereinrichtung 48 in Wirkverbindung bringbar. Dabei weist das weitere 4/3-Wegeventil 47 im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie das 4/3-Wegeventil 34 auf. In der in 5 dargestellten Schaltstellung des weiteren 4/3-Wegeventils 47 sind die Hydraulikanschlüsse 6A, 6B und 7A, 7B der Hydraulikmaschinen 6, 7 von der Speichereinrichtung 48 getrennt. Wird ein Ventilschieber 49 des weiteren 4/3-Wegeventils 47 von einem Elektromagneten 50 des weiteren 4/3-Wegeventils 47 entgegen einer am Ventilschieber 49 angreifenden Federkraft einer weiteren Federeinrichtung 51 aus der in 5 dargestellten ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung überführt, sind die Hydraulikanschlüsse 6A und 7A der Hydraulikmaschinen 6 und 7 mit einer ersten Speichereinheit 48A der Speichereinrichtung 48 verbunden, während die Hydraulikanschlüsse 6B und 7B der Hydraulikmaschinen 6 und 7 dann mit einer zweiten Speichereinheit 48B der Speichereinrichtung 48 in Wirkverbindung stehen.In addition, the hydraulic circuit 35 of the variator 5 via another 4/3-way valve 47 with a hydraulic storage device 48 can be brought into operative connection. In this case, the other 4/3-way valve 47 essentially the same structure as the 4/3-way valve 34 on. In the in 5 shown switching position of the other 4/3-way valve 47 are the hydraulic connections 6A . 6B and 7A . 7B the hydraulic machines 6 . 7 from the storage device 48 separated. Will be a valve spool 49 further 4/3-way valve 47 from an electromagnet 50 further 4/3-way valve 47 against one on the valve spool 49 attacking spring force of another spring device 51 from the in 5 transferred shown first switching position in a second switching position, are the hydraulic connections 6A and 7A the hydraulic machines 6 and 7 with a first storage unit 48A the storage device 48 connected while the hydraulic connections 6B and 7B the hydraulic machines 6 and 7 then with a second storage unit 48B the storage device 48 in operative connection.

Wird der Ventilschieber 49 des weiteren 4/3-Wegeventils 47 von der weiteren Federeinrichtung 51 entgegen der vom Elektromagneten 50 am Ventilschieber 49 angreifenden Betätigungskraft aus der in 5 dargestellten ersten Schaltstellung in seine dritte Schaltstellung überführt, sind die Hydraulikanschlüsse 6B und 7B der Hydraulikmaschinen 6 und 7 mit der ersten Speichereinheit 48A verbunden, während die Hydraulikanschlüsse 6A und 7A mit der zweiten Speichereinheit 48B in Wirkverbindung stehen.Will the valve spool 49 further 4/3-way valve 47 from the other spring device 51 opposite to the electromagnet 50 on the valve spool 49 attacking actuating force from the in 5 transferred shown first switching position in its third switching position, are the hydraulic connections 6B and 7B the hydraulic machines 6 and 7 with the first storage unit 48A connected while the hydraulic connections 6A and 7A with the second storage unit 48B in operative connection.

Dabei besteht die Möglichkeit, eine der beiden Speichereinheiten 48A und 48B als Hochdruckspeichereinheit und die jeweils andere Speichereinheit 48B oder 48A als Niederdruckspeichereinheit auszubilden, die dann beispielsweise als ein Hydrauliktank ausgeführt sein kann.There is the possibility of one of the two storage units 48A and 48B as a high-pressure storage unit and the respective other storage unit 48B or 48A form as a low-pressure storage unit, which can then be designed, for example, as a hydraulic tank.

In 6 ist eine Weiterbildung des in 3 gezeigten Leistungsverzweigungsgetriebes 3 gezeigt. Das in 6 gezeigte Leistungsverzweigungsgetriebe 3 unterscheidet sich lediglich darin von dem Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 3, dass zwischen dem hydraulischen Kreislauf 35 des Variators 5 und der weiteren Hydraulikmaschine 33 bzw. im Bereich zwischen den Hydraulikanschlüssen 6A und 7A der Hydraulikmaschinen 6 und 7 und dem Hydraulikanschluss 33A sowie zwischen den Hydraulikanschlüssen 6B, 7B der Hydraulikmaschinen 6, 7 und dem Hydraulikanschluss 33B der weiteren Hydraulikmaschine 33 jeweils eine verstellbare Drosseleinrichtung 52 bzw. 53 angeordnet ist.In 6 is a further education of in 3 shown power split transmission 3 shown. This in 6 shown power split transmission 3 only differs from the power split transmission 3 according to 3 that between the hydraulic circuit 35 of the variator 5 and the other hydraulic machine 33 or in the area between the hydraulic connections 6A and 7A the hydraulic machines 6 and 7 and the hydraulic connection 33A as well as between the hydraulic connections 6B . 7B the hydraulic machines 6 . 7 and the hydraulic connection 33B the other hydraulic machine 33 in each case an adjustable throttle device 52 respectively. 53 is arranged.

7 zeigt wiederum eine Weiterbildung des Leistungsverzweigungsgetriebes 3, das im Wesentlichen dem Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 2 entspricht, wobei die weitere Hydraulikmaschine 33 als verstellbarer Hydraulikmotor ausgebildet ist. Zusätzlich ist bei dem Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 7 zwischen dem 4/3-Wegeventil 34 und den Hydraulikanschlüssen 6A, 7A bzw. 6B, 7B der Hydraulikmaschinen 6 und 7 des Variators 5 jeweils eine verstellbare Drosseleinrichtung 52 bzw. 53 angeordnet. 7 again shows a development of the power split transmission 3 , which is essentially the power split transmission 3 according to 2 corresponds, with the other hydraulic machine 33 is designed as an adjustable hydraulic motor. In addition, in the power split transmission 3 according to 7 between the 4/3-way valve 34 and the hydraulic connections 6A . 7A respectively. 6B . 7B the hydraulic machines 6 and 7 of the variator 5 in each case an adjustable throttle device 52 respectively. 53 arranged.

Des Weiteren zeigt 8 eine Weiterbildung des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 gemäß 5, bei der sowohl zwischen den Hydraulikanschlüssen 6A und 7A bzw. 6B und 7B der Hydraulikmaschinen 6 und 7 und dem 4/3-Wegeventil 34 als auch zwischen den Hydraulikanschlüssen 6A, 7A bzw. 6B, 7B der Hydraulikmaschinen 6 und 7 und dem weiteren 4/3-Wegeventil 47 jeweils verstellbare Drosseleinrichtungen 52A, 52B und 53A, 53B vorgesehen sind.Further shows 8th a development of the power split transmission 3 according to 5 , at both between the hydraulic connections 6A and 7A respectively. 6B and 7B the hydraulic machines 6 and 7 and the 4/3-way valve 34 as well as between the hydraulic connections 6A . 7A respectively. 6B . 7B the hydraulic machines 6 and 7 and the other 4/3-way valve 47 each adjustable throttling devices 52A . 52B and 53A . 53B are provided.

Grundsätzlich besteht in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles die Möglichkeit, dass die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 unabhängig von der Ausführung der weiteren Hydraulikmaschine 33 im Bereich zwischen den Hydraulikanschlüssen 6A bis 7B der Hydraulikmaschinen 6 und 7 mit einer verstellbaren Drosseleinrichtung 52 bzw. 53 ausgebildet sind, um einen möglichst stabilen Betrieb bzw. eine stabile Verstellung der Drehzahl der Zapfwelle 28 gewährleisten zu können. Basically, depending on the respective application, there is the possibility that the embodiments of the power split transmission shown in the drawing 3 regardless of the execution of the other hydraulic machine 33 in the area between the hydraulic connections 6A to 7B the hydraulic machines 6 and 7 with an adjustable throttle device 52 respectively. 53 are formed to a stable operation as possible or a stable adjustment of the speed of the PTO 28 to be able to guarantee.

Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, die Summierungseinheit 26 des stufenlosen Zapfwellengetriebes 12 auf geeignete andere Art und Weise auszuführen. Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass die weitere Hydraulikmaschine 33 im Bereich des Planetenstegs oder des Hohlrades des Planetenradsatzes bzw. der Summierungseinheit 26 angekoppelt ist.In addition, there is also the possibility of the summation unit 26 of the continuously variable PTO transmission 12 in a suitable other way. Furthermore, it can also be provided that the further hydraulic machine 33 in the region of the planetary ridge or of the ring gear of the planetary gear set or the summation unit 26 is coupled.

Mit dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe und dem darin integrierten stufenlosen Zapfwellengetriebe 12 ist die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 bei gleichzeitigem Zapfwellenbetrieb jeweils in einem verbrauchsgünstigen Bereich haltbar, während die Drehzahl der Zapfwelle 28 jeweils in einen Drehzahlbereich eingestellt werden kann, in dem das jeweils von der Arbeitsmaschine mit Antriebsleistung zu versorgende Anbaugerät in gewünschtem Umfang betrieben werden kann.With the stepless power split transmission according to the invention and the continuously variable PTO transmission integrated therein 12 is the speed of the prime mover 2 at the same PTO operation, each in a low-consumption area durable while the speed of the PTO shaft 28 can each be set in a speed range in which each of the working machine to be supplied with drive power attachment can be operated in the desired extent.

Beispielsweise wird während des Betriebs eines sogenannten Schleuderstreuers eine sehr hohe Zapfwellendrehzahl benötigt, um eine maximale Ausbringbreite zu erreichen. Die dafür benötigte Leistung im Bereich des Abtriebs 4 und des Schleuderstreuers ist sehr gering. Daher besteht die Möglichkeit, die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 ohne Veränderung der erforderlichen Zapfwellendrehzahl in gewünschtem Umfang abzusenken und eine Kraftstoffersparnis zu erreichen.For example, during operation of a so-called centrifugal spreader, a very high PTO speed is needed to achieve a maximum discharge width. The power required in the area of the output 4 and the spreader is very small. Therefore, there is the possibility of the speed of the prime mover 2 Lower the desired amount without changing the PTO speed required and achieve fuel savings.

Des Weiteren sind auch Heuwender und Schwader selbst bei Bergauf- und Bergabfahrten in gewünschtem Umfang betreibbar, ohne unzulässig hohe Drehzahlen im Bereich der Zapfwelle 28 zu verursachen oder eine gewünscht hohe Drehzahl der Zapfwelle 28 während einer Bergauffahrt ermöglichen zu können.Furthermore, even hay tedders and rakes can be operated to the desired extent even on uphill and downhill runs, without unduly high speeds in the area of the PTO shaft 28 to cause or a desired high speed PTO 28 to allow during a climb.

Auch eine Pumpenregelung einer Anhängerspritze, die Gülle aus einem Güllefass fördert oder der Betrieb eines Vertikalmischwagens sowie einer Ballenpresse ist mit dem erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebe 3 in gewünschtem Umfang bei gleichzeitig geringem Kraftstoffverbrauch der Antriebsmaschine 3 umsetzbar.Also, a pump control of a trailer spray that promotes manure from a slurry tanker or the operation of a vertical mixing wagon and a baler is with the power split transmission according to the invention 3 in the desired extent with low fuel consumption of the prime mover 3 implemented.

Bekannterweise sind bei Traktoren jeweils zwischen der Zapfwelle und der Motorwelle der Antriebsmaschine vergleichsweise hohe Achsversätze zu überbrücken. Zusätzlich sind auch die Drehrichtung der Zapfwelle und die Drehrichtung der Motorwelle der Antriebsmaschine durch eine entsprechende Norm vorgeschrieben. Deshalb besteht die Forderung, dass die Drehrichtung der Motorwelle von der Drehrichtung der Zapfwelle abweicht.As is known, comparatively high axial offsets are to be bridged in tractors between the power take-off shaft and the motor shaft of the drive machine. In addition, the direction of rotation of the PTO shaft and the direction of rotation of the motor shaft of the prime mover are prescribed by a corresponding standard. Therefore, there is a requirement that the direction of rotation of the motor shaft deviates from the direction of rotation of the PTO shaft.

Um den bei einem Traktor erforderlichen Achsversatz zwischen der Motorwelle 9 und der Zapfwelle 28 sowie die in diesem Bereich gewünschte Übersetzung mit den in der Zeichnung dargestellten Lösungen realisieren zu können, sind die Durchmesser der Festräder 29 und 30 entsprechend groß zu wählen, was jedoch aufgrund des zur Verfügung stehenden Bauraumes nur bedingt oder gar nicht umsetzbar ist.To the required at a tractor axle misalignment between the motor shaft 9 and the PTO 28 as well as to be able to realize the desired in this area translation with the solutions shown in the drawing, the diameter of the fixed wheels 29 and 30 to choose correspondingly large, which is due to the available space only limited or not feasible.

Aus diesem Grund wird die in 9 gezeigte Ausführung des Zapfwellengetriebes 12 vorgeschlagen, bei der das Festrad 29 mit einem Hohlrad 54 kämmt. Das Hohlrad 54 ist drehfest mit einem weiteren Zahnrad 55 verbunden, das mit dem Festrad 30 der Zapfwelle 28 kämmt. Durch diese Wirkverbindung zwischen der zweiten Welle 27 der Summierungseinheit 26 und der Zapfwelle 28 ist der erforderliche Achsversatz auf bauraumgünstige Art und Weise bei gleichzeitiger Reduzierung der Drehzahl ohne zusätzliche Drehzahlumkehr überbrückbar. Die die Zahnräder 55 und 30 umfassende letzte Abtriebsstufe zur Zapfwelle 28 stellt einen wesentlichen Betrag zur Überbrückung des Achsversatzes dar und ermöglicht letztendlich die geforderte Drehzahlumkehr.For this reason, the in 9 shown embodiment of the PTO transmission 12 proposed in which the fixed wheel 29 with a ring gear 54 combs. The ring gear 54 is non-rotatable with another gear 55 connected to the fixed wheel 30 the PTO 28 combs. Through this operative connection between the second shaft 27 the summation unit 26 and the PTO 28 the required axial offset in space-saving manner while reducing the speed without additional speed reversal can be bridged. The gears 55 and 30 comprehensive last output stage to the PTO 28 represents a significant amount to bridge the axial offset and ultimately allows the required speed reversal.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
FahrzeugantriebsstrangVehicle powertrain
22
Antriebsmaschineprime mover
33
LeistungsverzweigungsgetriebePower split transmission
44
Abtrieboutput
55
hydraulischer Variatorhydraulic variator
66
Hydraulikmaschinehydraulic machine
6A, 6B6A, 6B
Hydraulikanschlusshydraulic connection
77
Hydraulikmaschinehydraulic machine
7A, 7B7A, 7B
Hydraulikanschlusshydraulic connection
88th
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
99
Motorwellemotor shaft
10, 1110, 11
Festradfixed gear
1212
stufenloses Zapfwellengetriebestepless PTO transmission
1313
erste Welle der Leistungsverzweigungseinheit 14first shaft of the power split unit 14
1414
LeistungsverzweigungseinheitPower distribution unit
1515
zweite Welle der Leistungsverzweigungseinheit 14second wave of the power split unit 14
1616
Zahnradgear
1717
Festradfixed gear
1818
erste Welle des Variatorsfirst wave of the variator
1919
dritte Welle der Leistungsverzweigungseinheit 14third wave of the power split unit 14
2020
GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
21, 2221, 22
Festradfixed gear
2323
zweite Welle des Variatorssecond shaft of the variator
2424
Summierungseinheitsummation
2525
erste Welle der Summierungseinheit 26first wave of the summation unit 26
2626
Summierungseinheitsummation
2727
zweite Welle der Summierungseinheit 26second wave of the summation unit 26
2828
ZapfwellePTO
2929
Festrad der zweiten Welle der Summierungseinheit 26Fixed wheel of the second shaft of the summation unit 26
3030
Festrad der ZapfwelleFixed gear of the PTO
3131
dritte Welle der Summierungseinheit 26third wave of the summation unit 26
3232
Wellewave
3333
weitere Hydraulikmaschineanother hydraulic machine
33A, 33B33A, 33B
Hydraulikanschlusshydraulic connection
3434
4/3-Wegeventil4/3-way valve
3535
hydraulischer Kreislauf des Variatorshydraulic circuit of the variator
3636
Elektromagnet des 4/3-WegeventilsElectromagnet of the 4/3-way valve
3737
Ventilschieber des 4/3-WegeventilsValve slide of the 4/3-way valve
3838
Federeinrichtung des 4/3-WegeventilsSpring device of the 4/3-way valve
4040
Zahnradstufegear stage
4141
Festradfixed gear
4242
Zahnradgear
4343
erste Welle des Planetenradsatzes 44first shaft of the planetary gear set 44th
4444
Planetenradsatz der Summierungseinheit 24Planetary gearset of the summation unit 24
4545
zweite Welle des Planetenradsatzes 44second shaft of the planetary gear 44th
4646
dritte Welle des Planetenradsatzes 44third shaft of the planetary gear set 44th
4747
weiteres 4/3-Wegeventilanother 4/3-way valve
4848
Speichereinrichtungmemory device
48A, 48B48A, 48B
Speichereinheitstorage unit
4949
Ventilschiebervalve slide
5050
Elektromagnetelectromagnet
5151
weitere Federeinrichtungfurther spring device
52, 52A, 52B52, 52A, 52B
verstellbare Drosseleinrichtungadjustable throttle device
53, 53A, 53B53, 53A, 53B
verstellbare Drosseleinrichtungadjustable throttle device
5454
Hohlradring gear
5555
Zahnradgear

Claims (12)

Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe (3) mit einem hydraulischen Variator (5), der zwei verstellbare Hydraulikmaschinen (6, 7) umfasst, mit einer Summierungseinheit (24) und mit einer Leistungsverzweigungseinheit (14), wobei eine Getriebeeingangswelle (8) über ein Zapfwellengetriebe (12) mit einer Zapfwelle (28) in Wirkverbindung steht, und wobei das Zapfwellengetriebe (12) eine zusätzliche Summierungseinheit (26) aufweist, die im Bereich einer ersten Welle (25) mit der Getriebeeingangswelle (8) und im Bereich einer zweiten Welle (27) mit einer weiteren verstellbaren Hydraulikmaschine (33) gekoppelt ist sowie im Bereich einer dritten Welle (31) mit der Zapfwelle (28) in Wirkverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Hydraulikmaschine (33) im Betrieb aus dem hydraulischen Kreislauf (35) des hydraulischen Variators (5) mit Hydraulikfluid versorgbar ist und aus dem hydraulischen Kreislauf (35) zugeführtes Hydraulikfluid über die weitere Hydraulikmaschine (33) wieder in den hydraulischen Kreislauf (35) des Variators (5) einspeisbar ist.A continuously variable transmission (3) comprising a hydraulic variator (5) comprising two variable hydraulic machines (6, 7), a summation unit (24) and a power split unit (14), a transmission input shaft (8) being driven by a PTO transmission (12). with a PTO shaft (28) is in operative connection, and wherein the PTO transmission (12) has an additional summation unit (26) in the region of a first shaft (25) with the transmission input shaft (8) and in the region of a second shaft (27) a further adjustable hydraulic machine (33) is coupled and in the region of a third shaft (31) with the PTO (28) is operatively connected, characterized in that the further hydraulic machine (33) in operation from the hydraulic circuit (35) of the hydraulic Variator (5) can be supplied with hydraulic fluid and from the hydraulic circuit (35) supplied hydraulic fluid through the further hydraulic machine ( 33) back into the hydraulic circuit (35) of the variator (5) can be fed. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Hydraulikmaschinen (6, 7) des Variators (5) und die weitere Hydraulikmaschine (33) umfassende Hydraulikkreis als geschlossener Fluidkreis ausgeführt ist.Stepless power split transmission to Claim 1 , characterized in that the hydraulic circuit comprising the hydraulic machines (6, 7) of the variator (5) and the further hydraulic machine (33) is designed as a closed fluid circuit. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der weiteren Hydraulikmaschine (33) und dem hydraulischen Kreislauf (35) des Variators (5) verstellbare Drosseleinrichtungen (52, 53) vorgesehen sind.Stepless power split transmission to Claim 1 or 2 , characterized in that between the further hydraulic machine (33) and the hydraulic circuit (35) of the variator (5) adjustable throttle means (52, 53) are provided. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Hydraulikmaschine (33) als durchschwenkbare Hydraulikmaschine ausgebildet ist. Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the further hydraulic machine (33) is designed as a swing-through hydraulic machine. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Hydraulikmaschine (33) sowohl als Pumpe als auch als Motor betreibbar ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the further hydraulic machine (33) is operable both as a pump and as a motor. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere hydraulische Maschine (33) als Motor oder als Pumpe betreibbar ist, deren Schluckvolumen variierbar ist, wobei zwischen dem hydraulischen Kreislauf (35) des Variators (5) und der weiteren hydraulischen Maschine (33) ein 4/3-Wegeventil (34) angeordnet ist, über das die Anbindung der weiteren hydraulischen Maschine (33) an den hydraulischen Kreislauf (35) des Variators (5) sperrbar oder freigebbar ist und die Richtung der Strömung zwischen dem hydraulischen Kreislauf (35) des Variators (5) und der weiteren hydraulischen Maschine (33) verstellbar ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the further hydraulic machine (33) is operable as a motor or as a pump whose displacement is variable, wherein between the hydraulic circuit (35) of the variator (5) and the further hydraulic machine (33) a 4/3 -Wegeventil (34) is arranged, via which the connection of the further hydraulic machine (33) to the hydraulic circuit (35) of the variator (5) is lockable or releasable and the direction of flow between the hydraulic circuit (35) of the variator (34) 5) and the further hydraulic machine (33) is adjustable. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtungen (52, 53) zwischen dem hydraulischen Kreislauf (35) des Variators (5) und dem 4/3-Wegeventil (34) angeordnet sind.Stepless power split transmission to Claim 6 , characterized in that the throttle means (52, 53) between the hydraulic circuit (35) of the variator (5) and the 4/3-way valve (34) are arranged. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Summierungseinheit (24) wenigstens einen Planetenradsatz (44) und/oder wenigstens eine Zahnradstufe umfasst.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the summation unit (24) comprises at least one planetary gear set (44) and / or at least one gear stage. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsverzweigungseinheit (14) wenigstens einen Planetenradsatz und/oder wenigstens eine Zahnradstufe aufweist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the power split unit (14) comprises at least one planetary gear set and / or at least one gear stage. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Summierungseinheit (26) des Zapfwellengetriebes (12) einen Planentenradsatz umfasst.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the additional summation unit (26) of the PTO transmission (12) comprises a planetary gear set. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Welle (31) der zusätzlichen Summierungseinheit (26) über ein Stirnrad (29) und ein damit kämmendes Hohlrad (54) sowie eine mit dem Hohlrad (54) verbundene Zahnradstufe mit der Zapfwelle (28) in Wirkverbindung bringbar ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the third shaft (31) of the additional summation unit (26) via a spur gear (29) and a ring gear meshing therewith (54) and one connected to the ring gear (54) gear stage with the PTO (28) operatively engageable is. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Kreislauf (35) des Variators (5) über ein weiteres 4/3-Wegeventil (47) mit einer Speichereinrichtung (48) in Wirkverbindung steht, die zwei Speichereinheiten (48A, 48B) umfasst, wobei die Verbindungen des hydraulischen Kreislaufes (35) mit den Speichereinheiten (48A, 48B) im Bereich des weiteren 4/3-Wegeventils (47) sperrbar oder freigebbar ist und die Richtung der Strömung zwischen dem hydraulischen Kreislauf (35) des Variators (5) und den Speichereinheiten (48A, 48B) verstellbar ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 11 characterized in that the hydraulic circuit (35) of the variator (5) is operatively connected via a further 4/3-way valve (47) to a storage device (48) comprising two storage units (48A, 48B) the hydraulic circuit (35) with the storage units (48A, 48B) in the region of the further 4/3-way valve (47) is lockable or releasable and the direction of flow between the hydraulic circuit (35) of the variator (5) and the storage units (48A, 48B) is adjustable.
DE102017214716.4A 2017-08-23 2017-08-23 Continuously variable power split transmission with a hydraulic variator Withdrawn DE102017214716A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017214716.4A DE102017214716A1 (en) 2017-08-23 2017-08-23 Continuously variable power split transmission with a hydraulic variator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017214716.4A DE102017214716A1 (en) 2017-08-23 2017-08-23 Continuously variable power split transmission with a hydraulic variator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017214716A1 true DE102017214716A1 (en) 2019-02-28

Family

ID=65321410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017214716.4A Withdrawn DE102017214716A1 (en) 2017-08-23 2017-08-23 Continuously variable power split transmission with a hydraulic variator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017214716A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021095084A (en) * 2019-12-19 2021-06-24 株式会社クボタ Multipurpose vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2904019A1 (en) * 1978-02-16 1980-01-17 Dana Corp SWITCHABLE TRANSMISSION FOR MANUAL, SEMIAUTOMATIC OR FULLY AUTOMATIC OPERATION, ESPECIALLY FOR HEAVY AND HEAVY VEHICLES
EP0450282A2 (en) * 1990-04-04 1991-10-09 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Vehicle drive system
DE4417319A1 (en) * 1993-11-23 1995-08-17 Michael Meyerle Hydrostatic-mechanical transmission with continuously variable characteristics for road vehicles
US20070261547A1 (en) * 2004-10-20 2007-11-15 Markus Liebherr International Ag Hydrostatic Axial Piston Machine and use of Said Machine
DE102015009809A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Grimme Landmaschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Agricultural work machine with at least one attachment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2904019A1 (en) * 1978-02-16 1980-01-17 Dana Corp SWITCHABLE TRANSMISSION FOR MANUAL, SEMIAUTOMATIC OR FULLY AUTOMATIC OPERATION, ESPECIALLY FOR HEAVY AND HEAVY VEHICLES
EP0450282A2 (en) * 1990-04-04 1991-10-09 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Vehicle drive system
DE4417319A1 (en) * 1993-11-23 1995-08-17 Michael Meyerle Hydrostatic-mechanical transmission with continuously variable characteristics for road vehicles
US20070261547A1 (en) * 2004-10-20 2007-11-15 Markus Liebherr International Ag Hydrostatic Axial Piston Machine and use of Said Machine
DE102015009809A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Grimme Landmaschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Agricultural work machine with at least one attachment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021095084A (en) * 2019-12-19 2021-06-24 株式会社クボタ Multipurpose vehicle
JP7168545B2 (en) 2019-12-19 2022-11-09 株式会社クボタ multipurpose vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1338458B1 (en) Device for transmitting power from a drive shaft to a power-take-off shaft
EP2193293B1 (en) Hydrostatic-mechanical power split transmission
WO2020035238A1 (en) Power split transmission
DE102013220167A1 (en) Transmission device of a vehicle with a summation gear
DE102007000619A1 (en) Hydrostatic-mechanical power split transmission for use in agricultural vehicle i.e. agricultural tractor, has switching unit selectively connecting hydraulic power sector to sun gear in summation transmission over two transmission stages
DE4206023A1 (en) Continuously variable hydrostatic-mechanical transmission e.g. for independent drives in road vehicles - has split transmission with pair of hydrostatic units coupled to engine via gearbox and with output controlled by valves coupled to electrical controller
DE60317975T2 (en) Continuously variable transmission for motor vehicles, in particular for agricultural tractors
DE102007035307A1 (en) Rotation reversal directing device for use in vehicle i.e. agricultural tractor, has gear wheels train formed as stepped planetary gear and integrated into planetary gear train of summation gear
DE102013110315A1 (en) Agricultural working machine
DE102008040449A1 (en) Hydrostatic mechanical power split transmission for use in e.g. tractor, has hydraulic unit and sun gear that are connected with main shaft over spur wheel sections and driving area clutches, respectively
DE102015218670A1 (en) Infinitely power-split transmission with a planetary gear set and with at least three driving ranges
DE102017214716A1 (en) Continuously variable power split transmission with a hydraulic variator
DE102008001614A1 (en) Drive train for vehicle e.g. harvester, has hydrostatic power branch through which transmission into transmission ranges is varied in stepless manner, where change between ranges is implemented in traction power interruption free manner
DE102016205933A1 (en) Power split transmission
EP2977252A1 (en) Ancillary propulsion of a commercial vehicle for a power take off shaft
DE102018213891A1 (en) Motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, and motor vehicle drive train
DE102018213888A1 (en) Motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, and motor vehicle drive train
DE69919958T2 (en) Tractor with lubrication system
DE10164963B4 (en) Drive arrangement for four-wheel drive vehicles
DE4115623A1 (en) Hydrostatic-mechanical drive for agricultural or goods vehicle - has compact lay out with minimum gap between input and output shafts
DE102018213884B4 (en) Motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, and motor vehicle drive train
DE1121939B (en) Infinitely variable transmission, especially for motor vehicles
DE102019120973A1 (en) Hydrostatic drive of a four-wheel drive machine
EP3754226B1 (en) Power shift transmission
DE102018213881A1 (en) Motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, and motor vehicle drive train

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee