DE102017220000A1 - Continuously variable power split transmission with two driving ranges - Google Patents

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Philipp Rechenbach
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Abstract

Es wird ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe (3) mit zwei Fahrbereichen beschrieben, innerhalb welchem die Übersetzung im Bereich eines Variators (5) stufenlos variierbar ist. Ein vier Wellen umfassender Planetenradsatz (P1) ist zur Darstellung der beiden Fahrbereiche über zwei Fahrbereich-Schaltelemente (K1, K2) mit einer Getriebeausgangswelle (6) in Wirkverbindung bringbar. Des Weiteren ist der Planetenradsatz (P1) über eine erste Welle (W11) mit einer Getriebeeingangswelle (7) und mit einer ersten Welle (8) des Variators (5) koppelbar. Zusätzlich steht der Planetenradsatz (P1) über eine zweite Welle (W12) mit einer zweiten Welle (9) des Variators (5) in Wirkverbindung, während der Planetenradsatz (P1) über eine dritte Welle (W13) mit einer Schaltelementhälfte (10) des einen Fahrbereich-Schaltelementes (K1) und über eine vierte Welle (W14) mit einer Schaltelementhälfte (11) des weiteren Fahrbereich-Schaltelementes (K2) gekoppelt ist. Erfindungsgemäß sind zwei in einen Kraftfluss zuschaltbare sowie aus dem Kraftfluss abschaltbare Fahrtrichtungskupplungen (KV, KR) sowie den Fahrtrichtungskupplungen (KV, KR) zugeordnete Zahnradpaarungen vorgesehen. Eine Drehrichtung der Getriebeausgangswelle (6) entspricht bei zugeschalteter erster Fahrtrichtungskupplung (KV oder KR) der Drehrichtung der Getriebeeingangswelle (7) und weicht bei zugeschalteter zweiter Fahrtrichtungskupplung (KR oder KV) hiervon ab. Zudem sind der Planetenradsatz (P1), die Fahrbereich-Schaltelemente (K1, K2) und die Fahrtrichtungskupplungen (KV, KR) koaxial zur Getriebeeingangswelle (7) angeordnet.A continuously variable power split transmission (3) with two driving ranges is described, within which the gear ratio in the region of a variator (5) can be infinitely varied. A four-shaft planetary gear set (P1) can be brought into operative connection with a transmission output shaft (6) via two driving range shift elements (K1, K2) in order to display the two driving ranges. Furthermore, the planetary gear set (P1) can be coupled via a first shaft (W11) to a transmission input shaft (7) and to a first shaft (8) of the variator (5). In addition, the planetary gear set (P1) via a second shaft (W12) with a second shaft (9) of the variator (5) in operative connection, while the planetary gear set (P1) via a third shaft (W13) with a switching element half (10) of the one Driving range switching element (K1) and a fourth shaft (W14) with a switching element half (11) of the further driving range switching element (K2) is coupled. According to the invention, two direction-of-travel clutches (KV, KR) which can be engaged in a force flow and can be disconnected from the power flow, as well as gear pairings assigned to the direction-of-travel clutches (KV, KR) are provided. One direction of rotation of the transmission output shaft (6) corresponds to the direction of rotation of the transmission input shaft (7) when the first direction-control clutch (KV or KR) is engaged and deviates from this when the second direction-control clutch (KR or KV) is engaged. In addition, the planetary gear set (P1), the driving range switching elements (K1, K2) and the direction of travel couplings (KV, KR) are arranged coaxially with the transmission input shaft (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe mit zwei Fahrbereichen gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The invention relates to a continuously variable power split transmission with two driving ranges according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Aus der DE 601 03 717 T2 ist ein hydromechanisches Getriebe bzw. ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe mit zwei Fahrbereichen bekannt, innerhalb welchen die Übersetzung im Bereich eines Variators stufenlos variierbar ist. Ein vier Wellen umfassender Planetenradsatz ist zur Darstellung der beiden Fahrbereiche über zwei Fahrbereich-Schaltelemente mit einer Getriebeausgangswelle in Wirkverbindung bringbar. Dabei ist der Planetenradsatz mit einem Stufenplanetenradsatz ausgeführt und über eine erste Welle mit einer Getriebeeingangswelle und mit einer ersten Welle des Variators und über eine zweite Welle mit einer zweiten Welle des Variators wirkverbunden. Zusätzlich ist der Planetenradsatz über eine dritte Welle mit einer Schaltelementhälfte des einen Fahrbereich-Schaltelementes und über eine vierte Welle mit einer Schaltelementhälfte des weiteren Fahrbereich-Schaltelementes gekoppelt.From the DE 601 03 717 T2 is a hydromechanical transmission or a continuously variable transmission with two ranges known, within which the ratio in the range of a variator is infinitely variable. A planetary gearset comprising four shafts can be brought into operative connection with a transmission output shaft via two driving range shifting elements in order to display the two driving ranges. In this case, the planetary gear set is designed with a Stufenplanetenradsatz and operatively connected via a first shaft with a transmission input shaft and with a first shaft of the variator and a second shaft with a second shaft of the variator. In addition, the planetary gear is coupled via a third shaft with a switching element half of a driving range switching element and a fourth shaft with a switching element half of the other driving range switching element.

Zusätzlich umfasst das hydromechanische Getriebe einen weiteren Reversierplanetengetriebesatz, dem eine Rückwärtskupplung zugeordnet ist. Wenn die Rückwärtskupplung bzw. Bremse geschlossen ist, ist ein Hohlrad des Reversierplanetengetriebesatzes gehäuseseitig festgelegt. Sind gleichzeitig die beiden Fahrbereich-Schaltelemente geöffnet, ändert sich die Drehrichtung eines Sonnenrades des Reversierplanetengetriebesatzes, woraus eine Drehrichtungsumkehr einer Antriebswelle bzw. einer Getriebeausgangswelle resultiert. Während des letztgenannten Betriebszustandes des hydromechanischen Getriebes ist ein mit dem hydromechanischen Getriebe ausgeführtes Fahrzeug in Rückwärtsfahrtrichtung betreibbar.In addition, the hydromechanical transmission comprises a further reversing planetary gear set, which is associated with a reverse clutch. When the reverse clutch or brake is closed, a ring gear of the reversing planetary gear set is fixed on the housing side. At the same time the two driving range switching elements are opened, the direction of rotation of a sun gear of Reversiereplanetengetriebesatzes, resulting in a reversal of direction of a drive shaft or a transmission output shaft results. During the latter operating state of the hydromechanical transmission, a vehicle designed with the hydromechanical transmission is operable in the reverse direction.

Nachteilhafterweise ist ein mit dem hydromechanischen Getriebe ausgeführtes Fahrzeug in Rückwärtsfahrtrichtung nur mit einer geringen Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder geringen Zugkraft betreibbar, obwohl das Getriebe konstruktiv aufwändig ausgebildet ist. Damit ist ein das Getriebe aufweisendes Fahrzeug bei einer Anforderung für einen Rückwärtsfahrbetrieb mit höherer Fahrzeuggeschwindigkeit zunächst zu wenden, was eine Handhabung eines Fahrzeuges in unerwünschtem Umfang erschwert.Disadvantageously, a running with the hydromechanical transmission vehicle in the reverse direction is operable only with a low vehicle speed and / or low tensile force, although the transmission is structurally complex. Thus, a vehicle having the transmission is first to be turned on a request for a reverse vehicle operation at a higher vehicle speed, which makes handling of a vehicle undesirably difficult.

Ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem mechanischen Leistungszweig und mit einem hydrostatischen Leistungszweig ist aus der DE 195 22 833 A1 bekannt. Die Leistungszweige werden über eine gemeinsame Antriebswelle angetrieben und mit einem Koppelgetriebe summiert. Das Koppelgetriebe umfasst mehrere Planetenradsätze und Kupplungen und steht mit einer Abtriebswelle in Verbindung. Dabei ist das Koppelgetriebe auf einer Antriebswelle angeordnet. Einer der Planetenradsätze des Koppelgetriebes ist über Fahrtrichtungskupplungen für Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt mit der Abtriebswelle in Wirkverbindung bringbar, womit ein mit dem Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführtes Fahrzeug sowohl in Vorwärtsfahrtrichtung als auch in Rückwärtsfahrtrichtung mit einer im Wesentlichen gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit betreibbar ist.A stepless power split transmission with a mechanical power branch and with a hydrostatic power branch is known from DE 195 22 833 A1 known. The power branches are driven by a common drive shaft and summed with a coupling gear. The linkage comprises a plurality of planetary gear sets and clutches and is in communication with an output shaft. The coupling gear is arranged on a drive shaft. One of the planetary gear sets of the linkage is operatively connected to the output shaft via directional control clutches for forward drive and reverse drive, whereby a running with the power split transmission vehicle is operable both in the forward direction and in the reverse direction with a substantially same vehicle speed.

Ein weiterer Planetenradsatz des Koppelgetriebes umfasst drei einfache Planetengetriebe und ist im Bereich von fünf Wellen mit der Getriebeeingangswelle, mit einem Variator des hydrostatischen Leistungszweiges und Schaltelementhälften der Kupplungen verbunden sowie über die Kupplungen mit dem einen Planetenradsatz koppelbar.Another planetary gearset of the linkage comprises three simple planetary gear and is connected in the range of five waves with the transmission input shaft, with a variator of the hydrostatic power branch and switching element halves of the clutches and coupled via the clutches with the one planetary gear set.

Das bekannte Leistungsverzweigungsgetriebe ist jedoch durch einen hohen konstruktiven Aufwand gekennzeichnet. Aufgrund unerwünscht hoher Blindleistungsflüsse im Bereich des Koppelgetriebes treten im Betrieb des Leistungsverzweigungsgetriebes einen Wirkungsgrad des Leistungsverzweigungsgetriebes beeinträchtigende Verlustleistungen auf.However, the known power split transmission is characterized by a high design effort. Due to undesirably high reactive power flows in the region of the linkage occur during operation of the power split transmission an efficiency of the power split transmission impairing power losses.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv einfaches und mit hohem Wirkungsgrad betreibbares stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe zur Verfügung zu stellen, mittels dem eine möglichst einfache Handhabung eines Fahrzeuges gewährleistet ist.The present invention is therefore an object of the invention to provide a structurally simple and operable with high efficiency continuously variable power transmission transmission, by means of the simplest possible handling of a vehicle is guaranteed.

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 erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe ist mit zwei Fahrbereichen ausgeführt, innerhalb welchen die Übersetzung im Bereich eines Variators stufenlos variierbar ist. Ein vier Wellen umfassender Planetenradsatz ist zur Darstellung der beiden Fahrbereiche über zwei Fahrbereich-Schaltelemente mit einer Getriebeausgangswelle in Wirkverbindung bringbar. Dabei steht der Planetenradsatz über eine erste Welle mit einer Getriebeeingangswelle und mit einer ersten Welle des Variators und über eine zweite Welle mit einer zweiten Welle des Variators in Wirkverbindung. Zusätzlich ist der Planetenradsatz über eine dritte Welle mit einer Schaltelementhälfte des einen Fahrbereich-Schaltelementes und über eine vierte Welle mit einer Schaltelementhälfte des weiteren Fahrbereich-Schaltelementes gekoppelt.The stepless power split transmission according to the invention is designed with two driving ranges, within which the ratio in the range of a variator is infinitely variable. A planetary gearset comprising four shafts can be brought into operative connection with a transmission output shaft via two driving range shifting elements in order to display the two driving ranges. In this case, the planetary gear set is in operative connection via a first shaft with a transmission input shaft and with a first shaft of the variator and via a second shaft with a second shaft of the variator. In addition, the planetary gear is coupled via a third shaft with a switching element half of a driving range switching element and a fourth shaft with a switching element half of the other driving range switching element.

Erfindungsgemäß sind zwei in den Kraftfluss zuschaltbare sowie aus dem Kraftfluss abschaltbare Fahrtrichtungskupplungen sowie den Fahrtrichtungskupplungen zugeordnete Zahnradpaarungen vorgesehen, wobei eine Drehrichtung der Getriebeausgangswelle bei zugeschalteter erster Fahrtrichtungskupplung der Drehrichtung der Getriebeeingangswelle entspricht und bei zugeschalteter zweiter Fahrtrichtungskupplung hiervon abweicht. Damit ist ein mit dem konstruktiv einfach aufgebauten stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführtes Fahrzeug sowohl in Vorwärtsfahrtrichtung als auch in Rückwärtsfahrtrichtung mit einer im Wesentlichen identischen Fahrzeuggeschwindigkeit betreibbar und in gewünschtem Umfang handhabbar. According to the invention, two switchable in the power flow and disconnectable from the power flow directional couplings and the directional couplings associated gear pairings are provided, wherein a direction of rotation of the transmission output shaft when switched first direction clutch corresponds to the direction of rotation of the transmission input shaft and deviates switched on second direction clutch this. Thus, a running with the structurally simple continuously variable power split transmission vehicle both in the forward direction and in the reverse direction with a substantially identical vehicle speed is operable and manageable to the extent desired.

Zusätzlich sind der Planetenradsatz, die Fahrbereich-Schaltelemente und die Fahrtrichtungskupplungen koaxial zur Getriebeeingangswelle angeordnet, womit das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe in radialer Richtung durch einen geringen Bauraumbedarf gekennzeichnet ist und mit geringem Aufwand in bestehende Fahrzeugsysteme integrierbar ist.In addition, the planetary gear, the driving range switching elements and the direction of travel couplings are arranged coaxially to the transmission input shaft, whereby the inventive continuous power split transmission is characterized in the radial direction by a small space requirement and can be integrated with little effort into existing vehicle systems.

Dabei bietet die Anordnung des Planetenradsatzes der Fahrbereich-Schaltelemente und der Fahrtrichtungskupplungen koaxial zur Getriebeeingangswelle die Möglichkeit, die letztgenannten Baugruppen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes zentral aus der Getriebeeingangswelle mit Öl zu versorgen bzw. über die Getriebeeingangswelle hydraulisch zu betätigen. Unabhängig davon besteht in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles die Möglichkeit, die Getriebeeingangswelle einteilig oder mehrteilig auszuführen.In this case, the arrangement of the planetary gearset of the driving range shift elements and the direction of travel couplings coaxial with the transmission input shaft offers the possibility to supply the latter modules of the continuously variable power split transmission according to the invention centrally from the transmission input shaft with oil or to actuate hydraulically via the transmission input shaft. Irrespective of this, it is possible, depending on the respective application, to make the transmission input shaft in one or more parts.

Darüber hinaus bietet die koaxiale Anordnung der Baugruppen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes die Möglichkeit, das Leistungsverzweigungsgetriebe mit nur einer Wellenachse mit entsprechendem Durchmesser und mit einer geringen Anzahl an Hohlwellen auszuführen, womit das erfindungsgemäße stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe konstruktiv einfach und kostengünstig herstellbar ist.In addition, the coaxial arrangement of the modules of the continuously variable power split transmission according to the invention offers the possibility to perform the power split transmission with only one shaft axis with a corresponding diameter and a small number of hollow shafts, whereby the inventive stepless power split transmission is structurally simple and inexpensive to produce.

Im Bereich der Getriebeeingangswelle ist bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ein Schaltelement vorgesehen, über das eine mit der Getriebeeingangswelle koppelbare Antriebsmaschine eines mit dem Leistungsverzweigungsgetriebes ausgeführten Fahrzeugantriebsstrangs mit der ersten Welle des Planetenradsatzes in Wirkverbindung bringbar ist oder von dieser entkoppelbar ist. Damit besteht auf konstruktiv einfache Art und Weise die Möglichkeit, antriebsmaschinenseitige Schleppmomente während eines Fahrbetriebes eines mit dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ausgeführten Fahrzeuges, während dem die mit der Getriebeeingangswelle in Wirkverbindung bringbare Antriebsmaschine abgeschaltet ist, nicht an der Getriebeeingangswelle anzulegen.In the field of transmission input shaft, a switching element is provided in a development of the continuously variable power transmission gearbox according to the invention, via which a connectable to the transmission input shaft drive a running with the power split transmission vehicle drive train with the first shaft of the planetary gear set is operatively connected or decoupled from this. This is in a structurally simple way, the possibility of drive machine side drag torque during a driving operation performed with the invention infinite power split transmission vehicle during which the engageable with the transmission input shaft operable drive machine is not applied to the transmission input shaft.

Ist die Getriebeeingangswelle mit einer elektrischen Maschine wirkverbunden, ist ein Teil des an der Getriebeeingangswelle anliegenden Drehmomentes zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendbar, wenn die elektrische Maschine generatorisch betreibbar ist. Die über die elektrische Maschine erzeugte elektrische Energie ist beispielsweise für eine Versorgung eines Bordnetzes eines mit dem erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgeführten Fahrzeuges, zum Beladen eines elektrischen Speichers und/oder für den Antrieb einer elektrischen Maschine zur Verfügung stellbar. Des Weiteren ist während eines motorischen Betriebes der elektrischen Maschine ein rein elektrischer Fahrantrieb eines mit dem erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgebildeten Fahrzeuges darstellbar, während dem alleine von der elektrischen Maschine Drehmoment am Abtrieb und/oder im Bereich einer Zapfwelle zur Verfügung gestellt wird. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, während eines sogenannten Boost-Betriebes gleichzeitig Drehmoment von der elektrischen Maschine und einer ebenfalls mit der Getriebeeingangswelle koppelbaren Antriebsmaschine, wie einer Brennkraftmaschine, eines Fahrzeugantriebsstranges im Bereich des Abtriebs und/oder einer Zapfwelle anzulegen.If the transmission input shaft is operatively connected to an electric machine, a part of the torque applied to the transmission input shaft can be used to generate electrical energy if the electric machine can be operated as a generator. The electrical energy generated by the electric machine is, for example, for a supply of a vehicle electrical system of a running with the inventive continuous power split transmission vehicle, for loading an electrical storage and / or for the drive of an electric machine available adjustable. Furthermore, during a motor operation of the electric machine, a purely electric traction drive of a vehicle constructed with the power split transmission according to the invention can be displayed, while the electric machine alone provides torque at the output and / or in the area of a PTO shaft. Furthermore, it is also possible, during a so-called boost operation, simultaneously to apply torque from the electric machine and a drive machine, which can also be coupled to the transmission input shaft, such as an internal combustion engine, a vehicle drive train in the region of the output and / or a power take-off.

Dabei kann es vorgesehen sein, die elektrische Maschine während des motorischen Betriebes über eine fahrzeugseitige elektrische Speichereinrichtung und/oder über eine externe Stromversorgung, wie ein Stromnetz oder dergleichen mit elektrischer Energie zu versorgen. Hierfür ist ein Fahrzeug beispielsweise mit einer entsprechenden Schnittstelle, wie einer Steckdose und/oder einem Stecker ausführbar, um das Fahrzeug bzw. die elektrische Maschine in gewünschtem Umfang mit dem Stromnetz verbinden zu können.It can be provided to supply the electric machine during the motor operation via a vehicle-side electrical storage device and / or via an external power supply, such as a power grid or the like with electrical energy. For this purpose, a vehicle, for example, with a corresponding interface, such as a socket and / or a plug executable to connect the vehicle or the electric machine to the extent desired with the power grid can.

Es besteht auch die Möglichkeit, die elektrische Maschine auf konstruktiv einfache Art und Weise bei gleichzeitig geringen Verlusten direkt an die Getriebeeingangswelle anzubinden.It is also possible to connect the electric machine in a structurally simple manner with simultaneous low losses directly to the transmission input shaft.

Wird die elektrische Maschine über Stirnräder und/oder über wenigstens einen Planetenradsatz an die Getriebeeingangswelle angekoppelt, ist das für den Antrieb des Generators aufzuwendende bzw. zur Verfügung zu stellende Drehmoment geringer als bei einer direkten Anbindung des Generators an die Getriebeeingangswelle. Im Unterschied hierzu sind die Zahnradstufen aufweisenden Kopplungen jedoch durch einen höheren mechanischen Aufwand sowie im Betrieb durch höhere mechanische Verlustleistungen gekennzeichnet. Da elektrische Maschinen bekannterweise bei höheren Drehzahlen effizienter betreibbar sind als in unteren Drehzahlbereichen, ist das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe bei entsprechender Auslegung der Übersetzung der Stirnräder bzw. des wenigstens einen Planetengetriebes und der elektrischen Maschine im Vergleich zur direkten Anbindung der elektrischen Maschine an die Getriebeeingangswelle insgesamt mit höherem Wirkungsgrad betreibbar.If the electric machine is coupled to the transmission input shaft via spur gears and / or via at least one planetary gear set, the torque to be expended or made available for driving the generator is less than for a direct connection of the generator to the transmission input shaft. In contrast, the gear stages having couplings, however, by a higher mechanical complexity and characterized by higher mechanical power losses during operation. Since electrical machines are known to operate more efficiently at higher speeds than in lower speed ranges, the power split transmission according to the invention with a corresponding interpretation of the ratio of the spur gears or the at least one planetary gear and the electric machine in comparison to the direct connection of the electric machine to the transmission input shaft with a higher overall Efficiency operable.

Ist der Variator als hydraulischer Variator mit zwei hydraulischen Maschinen ausgebildet, wobei das Schluckvolumen wenigstens einer der hydraulischen Maschinen variierbar ist, ist das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe durch eine hohe Leistungsdichte gekennzeichnet.If the variator is designed as a hydraulic variator with two hydraulic machines, wherein the displacement volume of at least one of the hydraulic machines can be varied, the power split transmission according to the invention is characterized by a high power density.

Bei einer hierzu alternativen und mit hohem Wirkungsgrad betreibbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist der Variator als elektrischer Variator mit zwei elektrischen Maschinen ausgebildet. Dabei besteht die Möglichkeit, die mit der Getriebeeingangswelle wirkverbundene elektrische Maschine des Variators über den gesamten Betriebsbereich des Getriebes bei einer direkten Ankopplung an die Getriebeeingangswelle jeweils mit der Drehzahl der Antriebsmaschine oder bei einer Anbindung der elektrischen Maschine über ein Getriebe mit einer mit der Drehzahl der Antriebsmaschine korrespondierenden Drehzahl zu betreiben. Im Unterschied hierzu ist die Drehzahl der anderen und mit der zweiten Welle des Planetenradsatzes gekoppelten elektrischen Maschine zum Einstellen der Übersetzung des erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebes unabhängig von der Drehzahl der Getriebeeingangswelle stufenlos veränderbar.In an alternative embodiment of the continuously variable power split transmission according to the invention which can be operated with high efficiency, the variator is designed as an electric variator with two electric machines. In this case, there is the possibility of electrically connected to the transmission input shaft electric machine of the variator over the entire operating range of the transmission with a direct coupling to the transmission input shaft respectively with the speed of the drive machine or at a connection of the electric machine via a transmission with a speed of the prime mover operate corresponding speed. In contrast, the speed of the other and coupled to the second shaft of the planetary gear set electrical machine for adjusting the ratio of the power split transmission according to the invention regardless of the speed of the transmission input shaft is continuously variable.

Bei bauraumgünstigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist der Variator mit seiner ersten Welle direkt, über Stirnräder und/oder über einen Planetenradsatz mit der ersten Welle des Planetenradsatzes wirkverbunden und mit seiner zweiten Welle direkt, über Stirnräder und/oder über einen Planetenradsatz mit der zweiten Welle des Planetenradsatzes wirkverbunden.In space-saving embodiments of the invention stepless power split transmission, the variator is directly connected via its first shaft, via spur gears and / or via a planetary with the first shaft of the planetary and with its second wave directly, via spur gears and / or a planetary gear with the second shaft the planetary gear set operatively connected.

Dabei ist der Variator bei der direkten Anbindung an die Getriebeeingangswelle und/oder an die zweite Welle des Planetenradsatzes größer zu dimensionieren, da das von der Getriebeeingangswelle und von der zweiten Welle des Planetenradsatzes jeweils anliegende Drehmoment höher ist als bei der Anbindung des Variators an die Getriebeeingangswelle und an die zweite Welle über die Stirnräder und/oder den Planetenradsatz. Im Unterschied hierzu wird jedoch für die zusätzlichen Stirnräder und/oder den zusätzlichen Planetenradsatz ebenfalls Bauraum benötigt, der unter Umständen durch die dann mögliche kleinere Dimensionierung des Variators zur Verfügung steht. Die Auswahl der Anbindung des Variators an die Getriebeeingangswelle und an die zweite Welle des Planetenradsatzes erfolgt in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles und des jeweils zur Verfügung stehenden Bauraumes im Fahrzeug.In this case, the variator in the direct connection to the transmission input shaft and / or to dimension the second shaft of the planetary gear is larger, since the respectively applied by the transmission input shaft and the second shaft of the planetary gear torque is higher than in the connection of the variator to the transmission input shaft and to the second shaft via the spur gears and / or the planetary gear set. In contrast, however, space is also required for the additional spur gears and / or the additional planetary gear, which is available under certain circumstances by the then possible smaller dimensions of the variator available. The selection of the connection of the variator to the transmission input shaft and to the second shaft of the planetary gear set takes place depending on the respective application and the space available in each case in the vehicle.

Bei einer in axialer Richtung durch einen geringen Bauraumbedarf gekennzeichneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist der Variator radial versetzt zur Getriebeeingangswelle angeordnet. Diese Ausführungsform ist in radialer Richtung durch einen höheren Bauraumbedarf gekennzeichnet als die koaxiale Anordnung des Variators zur Getriebeeingangswelle.In a marked in the axial direction by a small space requirement embodiment of the invention stepless power split transmission, the variator is radially offset from the transmission input shaft. This embodiment is characterized in the radial direction by a higher space requirement than the coaxial arrangement of the variator to the transmission input shaft.

Ist der Variator in axialer Richtung zwischen dem Getriebeeingang und dem Planetenradsatz koaxial zum Planetenradsatz oder in radialer Richtung versetzt zum Planetenradsatz angeordnet, sind die Wellen des Variators in axialer Richtung mit einer geringen Länge ausführbar. Damit sind Durchbiegungen im Bereich der Wellen des Variators zwischen Stützstellen der Wellen gering.If the variator is arranged in the axial direction between the transmission input and the planetary gear set coaxially with the planetary gear set or in the radial direction offset from the planetary gear set, the shafts of the variator can be executed in the axial direction with a small length. As a result, deflections in the area of the shafts of the variator between support points of the shafts are low.

Die zweite Welle des Planetenradsatzes ist bei einer weiteren bauraumgünstig ausführbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes in axialer Richtung zwischen dem Getriebeeingang und dem Planetenradsatz mit der zweiten Welle des Variators verbunden, während die erste Welle des Variators mit der ersten Welle des Planetenradsatzes in axialer Richtung zwischen dem Planetenradsatz und dem Getriebeausgang in Wirkverbindung steht.The second shaft of the planetary gear set is connected in a further space-saving executable embodiment of the continuously variable power split transmission in the axial direction between the transmission input and the planetary with the second shaft of the variator, while the first shaft of the variator with the first shaft of the planetary gear in the axial direction between the Planetary gear and the transmission output is in operative connection.

Bei einer mit hohem Wirkungsgrad betreibbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes umfasst der Planetenradsatz einen Stufenplanetenradsatz. Dabei ist die erste Welle des Planetenradsatzes mit einem Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes, die zweite Welle des Planetenradsatzes mit einem Hohlrad des Stufenplanetenradsatzes, die dritte Welle des Planetenradsatzes mit einem Planetenträger des Stufenplanetenradsatzes und die vierte Welle des Planetenradsatzes mit einem weiteren Sonnenrad des Stufenplanetenradsatzes verbunden. Auf dem Planetenträger sind Stufenplanetenräder drehbar angeordnet, die mit einem größeren Durchmesserbereich mit dem Hohlrad und dem weiteren Sonnenrad kämmen, dessen Durchmesser wiederum kleiner als der Durchmesser des Sonnenrades ist. Des Weiteren stehen die Planetenräder mit einem kleineren Durchmesserbereich mit dem Sonnenrad in Eingriff. Durch die Verwendung eines solchen Stufenplanetenradsatzes zirkuliert im Bereich des Planetenradsatzes keine oder lediglich eine geringe Blindleistung, womit das erfindungsgemäße Getriebe mit hoher Effizienz betreibbar ist.In an embodiment of the continuously variable power split transmission according to the invention which can be operated with high efficiency, the planetary gear set comprises a stepped planetary gearset. In this case, the first shaft of the planetary gear set with a sun gear of Stufenplanetenradsatzes, the second shaft of the planetary gear set with a ring gear of Stufenplanetenradsatzes, the third wave of the planetary gear set with a planet carrier of Stufenplanetenradsatzes and the fourth wave of the planetary gear set with another sun gear of the Stufenplanetenradsatzes. On the planet carrier stepped planetary gears are rotatably arranged, which mesh with a larger diameter range with the ring gear and the further sun gear, whose diameter is in turn smaller than the diameter of the sun gear. Furthermore, the planet gears with a smaller diameter range are engaged with the sun gear. By the use of such Stufenplanetenradsatzes circulates in the range of the planetary gear set no or only a small reactive power, which the transmission of the invention with high efficiency is operable.

Der Planetenradsatz umfasst bei einer weiteren kostengünstig herstellbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes zwei Hohlräder, ein Sonnenrad und einen Planetenträger, wobei auf dem Planetenträger mehrere Planetenräder drehbar gelagert sind. Dabei kämmt zumindest ein erstes Planetenrad mit dem einen Hohlrad und mit wenigstens einem zweiten Planetenrad, während das wenigstens zweite Planetenrad mit dem anderen Hohlrad und dem Sonnenrad in Eingriff steht. Die erste Welle des Planetenradsatzes ist mit dem einen Hohlrad, die zweite Welle des Planetenradsatzes mit dem anderen Hohlrad, die dritte Welle des Planetenradsatzes mit dem Planetenträger und die vierte Welle des Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad verbunden.The planetary gear comprises in a further economically producible embodiment of the continuously variable power split transmission according to the invention, two ring gears, a sun gear and a planet carrier, wherein on the planet carrier a plurality of planet wheels are rotatably mounted. In this case, at least one first planetary gear meshes with the one ring gear and with at least one second planetary gear while the at least second planetary gear meshes with the other ring gear and the sun gear. The first shaft of the planetary gear set is connected to one ring gear, the second shaft of the planetary gear set to the other ring gear, the third shaft of the planetary gear set to the planet carrier and the fourth shaft of the planetary gear set to the sun gear.

Sind das erste Planetenrad und das zweite Planetenrad in axialer Richtung versetzt zueinander und vorzugsweise auf dem gleichen Durchmesser drehbar auf dem Planetenträger angeordnet und weisen diese vorzugsweise wie die Hohlräder die gleiche Zähnezahl auf, ist die Drehzahl der zweiten Welle des Planetenradsatzes in allen Fahrbereichen innerhalb eines in Bezug auf den Nullpunkt der Drehzahl der zweiten Welle symmetrischen Drehzahlbereiches stufenlos variierbar.Are the first planetary gear and the second planetary gear in the axial direction offset from each other and preferably rotatably mounted on the same diameter on the planet carrier and these preferably have the same number of teeth as the ring gears, the speed of the second shaft of the planetary gear in all driving ranges within a in Reference to the zero point of the speed of the second shaft symmetrical speed range infinitely variable.

Bei einer ebenfalls einfach herstellbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes umfasst der Planetenradsatz zwei einfache Planetengetriebe mit jeweils einem Hohlrad, mit jeweils einem Planetenträger und darauf drehbar angeordneten Planetenrädern und mit jeweils einem Sonnenrad. Die erste Welle des Planetenradsatzes ist dabei mit dem Planetenträger des ersten einfachen Planetengetriebes, die zweite Welle des Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des ersten einfachen Planetengetriebes und mit dem Hohlrad des zweiten einfachen Planetengetriebes verbunden. Zusätzlich stehen die dritte Welle des Planetenradsatzes mit dem Planetenträger des zweiten einfachen Planetengetriebes und die vierte Welle des Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten einfachen Planetengetriebes und mit dem Hohlrad des ersten einfachen Planetengetriebes in Wirkverbindung.In an embodiment of the continuously variable power split transmission according to the invention which is likewise easy to produce, the planetary gearset comprises two simple planetary gear sets, each with a ring gear, each having a planet carrier and planetary gears rotatably mounted thereon and each having a sun gear. The first shaft of the planetary gear set is connected to the planet carrier of the first simple planetary gear, the second shaft of the planetary gear set to the sun gear of the first simple planetary gear and the ring gear of the second simple planetary gear. In addition, the third wave of the planetary gear set with the planet carrier of the second simple planetary gear and the fourth shaft of the planetary gear set with the sun gear of the second simple planetary gear and with the ring gear of the first simple planetary gear in operative connection.

Letztbeschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ist in axialer Richtung durch einen geringen Bauraumbedarf gekennzeichnet, wenn das erste einfache Planetengetriebe radial innerhalb des zweiten einfachen Planetengetriebes angeordnet ist.Last described embodiment of the continuously variable power split transmission according to the invention is characterized in the axial direction by a small space requirement, when the first simple planetary gear is disposed radially within the second simple planetary gear.

Eine weitere einfach herstellbare Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebes ist mit einem Planetenradsatz ausgebildet, der zwei einfache Planetengetriebe mit jeweils einem Hohlrad, mit jeweils einem Planetenträger und darauf drehbar angeordneten Planetenrädern und mit jeweils einem Sonnenrad umfasst. Die erste Welle des Planetenradsatzes ist mit dem Planetenträger des ersten einfachen Planetengetriebes verbunden. Die zweite Welle des Planetenradsatzes steht mit dem Hohlrad des zweiten einfachen Planetengetriebes in Wirkverbindung. Des Weiteren ist die dritte Welle des Planetenradsatzes mit dem Planetenträger des zweiten einfachen Planetengetriebes und mit dem Hohlrad des ersten einfachen Planetengetriebes verbunden. Darüber hinaus ist die vierte Welle des Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad des zweiten einfachen Planetengetriebes und mit dem Sonnenrad des ersten einfachen Planetengetriebes gekoppelt.Another easily manufactured embodiment of the power split transmission according to the invention is formed with a planetary gear, comprising two simple planetary gear, each with a ring gear, each having a planet carrier and planetary gears rotatably mounted thereon and each having a sun gear. The first shaft of the planetary gear set is connected to the planet carrier of the first simple planetary gear. The second shaft of the planetary gear set is in operative connection with the ring gear of the second simple planetary gear. Furthermore, the third shaft of the planetary gear set is connected to the planet carrier of the second simple planetary gear and to the ring gear of the first simple planetary gear. In addition, the fourth shaft of the planetary gear set is coupled to the sun gear of the second simple planetary gear and to the sun gear of the first simple planetary gear.

Der Planetenradsatz umfasst bei einer weiteren bauraumgünstigen und mit geringen Kosten herstellbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebes einen Ravigneaux-Radsatz. Die erste Welle des Planetenradsatzes ist mit einem Planetenträger des Ravigneaux-Radsatzes gekoppelt. Die zweite Welle des Planetenradsatzes steht mit einem Sonnenrad des Ravigneaux-Radsatzes in Wirkverbindung, während die dritte Welle des Planetenradsatzes mit einem Hohlrad des Ravigneaux-Radsatzes verbunden ist. Darüber hinaus ist die vierte Welle des Planetenradsatzes mit einem weiteren Sonnenrad des Ravigneaux-Radsatzes wirkverbunden. Dabei ist das Sonnenrad mit einem kleineren Durchmesser ausgeführt als das weitere Sonnenrad.The planetary gear set includes a Ravigneaux wheel set in a further space-saving and can be produced at low cost embodiment of the power split transmission according to the invention. The first shaft of the planetary gear set is coupled to a planet carrier of the Ravigneaux wheelset. The second shaft of the planetary gear set is operatively connected to a sun gear of the Ravigneaux gear set, while the third shaft of the planetary gear set is connected to a ring gear of the Ravigneaux gear set. In addition, the fourth wave of the planetary gear set is operatively connected to another sun wheel of the Ravigneaux wheelset. The sun gear is designed with a smaller diameter than the other sun gear.

Bei einer weiteren kostengünstig herstellbaren und durch einen geringen Bauraumbedarf gekennzeichneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebes umfasst der Planetenradsatz des Leistungsverzweigungsgetriebes einen Planetenradsatz mit zwei Hohlrädern, mit einem Planetenträger und mit einem Sonnenrad. Auf dem Planetenträger sind mehrere Planetenräder drehbar angeordnet. Ein Teil der Planetenräder ist mit einer größeren axialen Länge als ein weiterer Teil der Planetenräder ausgeführt. Die längeren Planetenräder kämmen mit dem einen Hohlrad, dem Sonnenrad und den kürzeren Planetenrädern, während die kürzeren Planetenräder mit den längeren Planetenrädern und mit dem anderen Hohlrad in Eingriff stehen. Das eine Hohlrad ist mit einem kleinerem Durchmesser als das andere Hohlrad ausgeführt und radial vom größeren Hohlrad übergriffen.In a further embodiment of the power split transmission according to the invention, which can be produced cost-effectively and is characterized by a low space requirement, the planetary gear set of the power split transmission comprises a planetary gear set with two ring gears, with a planet carrier and with a sun gear. On the planet carrier several planet gears are rotatably arranged. A part of the planet gears is designed with a larger axial length than another part of the planet gears. The longer planet gears mesh with the one ring gear, the sun gear, and the shorter planet gears, while the shorter planet gears engage the longer planet gears and the other ring gear. The one ring gear is designed with a smaller diameter than the other ring gear and radially overlapped by the larger ring gear.

Dabei ist die erste Welle des Planetenradsatzes bei einer konstruktiv einfachen und mit geringen Kosten herstellbaren Weiterbildung der letztbeschriebenen Ausführungsform des Leistungsverzweigungsgetriebes mit dem Planetenträger verbunden, während die zweite Welle des Planetenradsatzes mit dem Sonnenrad gekoppelt ist. Des Weiteren steht die dritte Welle des Planetenradsatzes mit dem größeren Hohlrad in Wirkverbindung und die vierte Welle des Planetenradsatzes ist mit dem kleineren Hohlrad gekoppelt.Here, the first wave of the planetary gear in a structurally simple and producible at low cost training of last described embodiment of the power split transmission connected to the planet carrier, while the second shaft of the planetary gear set is coupled to the sun gear. Furthermore, the third shaft of the planetary gear set is operatively connected to the larger ring gear and the fourth shaft of the planetary gear set is coupled to the smaller ring gear.

Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen 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 exemplary embodiments of the power split transmission according to the invention are each suitable alone or in any desired combination with each other to further develop the object according to the invention.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebes ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.Further advantages and advantageous embodiments of the 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, wherein the same reference numerals are used in the description of the various embodiments in favor of clarity for construction and functionally identical components.

1 bis 19 zeigen jeweils eine schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges, wobei die Fahrzeugantriebsstränge jeweils mit verschiedenen Ausführungsformen eines stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes ausgebildet sind. 1 to 19 each show a schematic representation of a vehicle drive train, wherein the vehicle drive trains are each formed with various embodiments of a continuously variable power split transmission.

1 zeigt eine stark schematisierte Ansicht eines Fahrzeugantriebsstranges 1 mit einer als Brennkraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine 2, mit einem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe 3 und mit einem Abtrieb 4. Im Leistungsverzweigungsgetriebe 3 sind zwei Fahrbereiche darstellbar, innerhalb welchen die Übersetzung des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 mithilfe eines Variators 5 stufenlos variierbar ist. Ein vier Wellen W11 bis W14 umfassender Planetenradsatz P1 ist über zwei Fahrbereich-Schaltelemente K1 und K2 und zwei so genannten Fahrtrichtungskupplungen KV und KR mit einer Getriebeausgangswelle 6 in Wirkverbindung bringbar. 1 shows a highly schematic view of a vehicle drive train 1 with an engine designed as an internal combustion engine 2 , with a stepless power split transmission 3 and with a downforce 4 , In the power split transmission 3 are two driving ranges representable, within which the translation of the power split transmission 3 using a variator 5 is infinitely variable. A four waves W11 to W14 comprehensive planetary gear set P1 is over two driving range switching elements K1 and K2 and two so-called directional control clutches KV and KR with a transmission output shaft 6 can be brought into operative connection.

Darüber hinaus steht eine Getriebeeingangswelle 7 mit einer ersten Welle 8 des Variators 5 und einer ersten Welle W11 des Planetenradsatzes P1 in Wirkverbindung. Zusätzlich ist der Planetenradsatz P1 über eine zweite Welle W12 mit einer zweiten Welle 9 des Variators 5 verbunden. Darüber hinaus ist der Planetenradsatz P1 über eine dritte Welle W13 mit einer Schaltelementhälfte 10 des Fahrbereich-Schaltelementes K1 sowie über eine vierte Welle W14 mit einer Schaltelementhälfte 11 des weiteren Fahrbereich-Schaltelementes K2 gekoppelt.In addition, there is a transmission input shaft 7 with a first wave 8th of the variator 5 and a first wave W11 of the planetary gear set P1 in active connection. In addition, the planetary gear set P1 over a second wave W12 with a second wave 9 of the variator 5 connected. In addition, the planetary gear set P1 over a third wave W13 with a switching element half 10 of the driving range switching element K1 as well as a fourth wave W14 with a switching element half 11 further driving range switching element K2 coupled.

Eine gemeinsame Schaltelementhälfte 12 der beiden Fahrbereich-Schaltelemente K1 und K2 steht vorliegend in Wirkverbindung mit einer gemeinsamen Schaltelementhälfte 13 der beiden Fahrtrichtungskupplungen KV und KR. Sind beide Fahrtrichtungskupplungen KV und KR geöffnet, ist die Wirkverbindung zwischen der gemeinsamen Schaltelementhälfte 12 der beiden Fahrbereich-Schaltelemente K1 und K2 und der Getriebeausgangswelle 6 getrennt.A common switching element half 12 the two driving range switching elements K1 and K2 is presently in operative connection with a common switching element half 13 the two direction of travel couplings KV and KR , Are both directional control clutches KV and KR open, is the operative connection between the common switching element half 12 the two driving range switching elements K1 and K2 and the transmission output shaft 6 separated.

Für den Fall, dass die Fahrtrichtungskupplung KV für Vorwärtsfahrt geschlossen ist und die Fahrtrichtungskupplung KR für Rückwärtsfahrt sich gleichzeitig in ihrem geöffneten Betriebszustand befindet, wird ein Losrad 14 drehfest mit der Schaltelementhälfte 13 der Fahrtrichtungskupplungen KV und KR verbunden. Das Losrad 14 ist vorliegend bei geöffneter Fahrtrichtungskupplung KV drehbar auf einer Hohlwelle 15 angeordnet, die die Schaltelementhälfte 12 mit der Schaltelementhälfte 13 verbindet und die drehbar auf der Getriebeeingangswelle 7 angeordnet ist. Das Losrad 14 kämmt mit einem Festrad 16 einer Vorgelegewelle 17, die radial beabstandet zur Getriebeeingangswelle 7 angeordnet ist. Ein weiteres Festrad 18 der Vorgelegewelle 17 kämmt mit einem Festrad 19 der Getriebeausgangswelle 6.In the event that the directional clutch KV is closed for forward drive and the direction of travel clutch KR for reverse drive is simultaneously in its open operating state, becomes a loose wheel 14 rotatably with the switching element half 13 the direction of travel couplings KV and KR connected. The idler wheel 14 is present when the direction of travel clutch is open KV rotatable on a hollow shaft 15 arranged, which is the switching element half 12 with the switching element half 13 connects and rotates on the transmission input shaft 7 is arranged. The idler wheel 14 combs with a fixed wheel 16 a countershaft 17 radially spaced from the transmission input shaft 7 is arranged. Another festrad 18 the countershaft 17 combs with a fixed wheel 19 the transmission output shaft 6 ,

Über die Fahrtrichtungskupplung KR ist ein auf der Getriebeeingangswelle 7 drehbar angeordnetes Losrad 20 drehfest mit der Hohlwelle 15 verbindbar und kämmt mit dem Festrad 19 der Getriebeausgangswelle 6.About the directional control clutch KR is one on the transmission input shaft 7 rotatably mounted idler gear 20 rotatably with the hollow shaft 15 connectable and combs with the fixed wheel 19 the transmission output shaft 6 ,

Die erste Welle 8 des Variators 5 ist vorliegend über ein Festrad 21 der ersten Welle 8 des Variators 5, ein damit kämmendes Zwischenrad 22 und ein damit in Eingriff stehendes Festrad 23 der Getriebeeingangswelle 7 mit der Getriebeeingangswelle 7 wirkverbunden. Hierfür erstreckt sich die Getriebeeingangswelle 7 ausgehend vom Getriebeeingang 24 in axialer Richtung des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 3 bis zum Getriebeausgang 25 und in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles auch über die im Bereich des Getriebeausgangs 25 angeordnete antreibbare Fahrzeugachse in axialer Richtung des Fahrzeugantriebsstranges 1 hinaus. Zusätzlich ist die Getriebeeingangswelle 7 im Bereich des Getriebeausgangs 25 in an sich bekannter Art und Weise mit einer so genannten Zapfwelle über ein Zapfwellengetriebe in Wirkverbindung bringbar, über die so genannte Anbaugeräte des mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Fahrzeuges von der Antriebsmaschine 2 antreibbar sind.The first wave 8th of the variator 5 is in the present case via a fixed gear 21 the first wave 8th of the variator 5 , an intermeshing wheel 22 and a fixed wheel engaged therewith 23 the transmission input shaft 7 with the transmission input shaft 7 operatively connected. For this purpose, the transmission input shaft extends 7 starting from the transmission input 24 in the axial direction of the continuously variable power split transmission 3 to the transmission output 25 and, depending on the respective application, also on the in the range of the transmission output 25 arranged drivable vehicle axle in the axial direction of the vehicle drive train 1 out. In addition, the transmission input shaft 7 in the area of the gearbox output 25 in a manner known per se with a so-called PTO via a PTO in operative connection brought about the so-called attachments of the vehicle with the drive train 1 running vehicle from the prime mover 2 are drivable.

Die zweite Welle 9 des Variators 5 ist vorliegend über ein mit der zweiten Welle W12 des Planetenradsatzes P1 drehfest verbundenes Zahnrad 26 sowie ein mit dem Zahnrad 26 kämmendes Festrad 27 der zweiten Welle 9 des Variators 5 wirkverbunden.The second wave 9 of the variator 5 is present on a with the second wave W12 of the planetary gear set P1 non-rotatably connected gear 26 and one with the gear 26 combing wheel 27 the second wave 9 of the variator 5 operatively connected.

Der Variator 5 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 als hydraulischer Variator ausgebildet, der zwei hydraulische Maschinen HM1 und HM2 umfasst. Dabei ist das Schluckvolumen der ersten hydraulischen Maschine HM1 konstant, während das Schluckvolumen der zweiten hydraulischen Maschine HM2 variierbar ist. Zusätzlich sind die beiden hydraulischen Maschinen HM1 und HM2 sowohl als Pumpe als auch als Motor betreibbar, wobei die Betriebsart der beiden hydraulischen Maschinen HM1 und HM2 während der Darstellung der zwei Fahrbereiche zwischen einem Pumpenbetrieb und einem motorischen Betrieb mehrfach wechselt.The variator 5 is at the in 1 illustrated embodiment of the power split transmission 3 designed as a hydraulic variator, two hydraulic machines HM1 and HM2 includes. Here is the displacement of the first hydraulic machine HM1 constant, while the displacement of the second hydraulic machine HM2 is variable. In addition, the two hydraulic machines HM1 and HM2 operable both as a pump and as a motor, the mode of operation of the two hydraulic machines HM1 and HM2 during the representation of the two driving ranges between a pump operation and a motor operation changes several times.

Zur Darstellung des ersten Fahrbereiches, innerhalb dem die Übersetzung des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 am größten ist und über den das größte Zugkraftangebot zur Verfügung stellbar ist, ist das erste Fahrbereich-Schaltelement K1 zu schließen, während das weitere Fahrbereich-Schaltelement K2 in seinen geöffneten Betriebszustand zu überführen ist. Um den sich an den ersten Fahrbereich anschließenden zweiten Fahrbereich im Leistungsverzweigungsgetriebe 3 einlegen zu können, ist das Fahrbereich-Schaltelement K2 zu schließen, während das Fahrbereich-Schaltelement K1 in seinen geöffneten Betriebszustand zu überführen ist.To illustrate the first driving range, within the translation of the power split transmission 3 is the largest and over which the largest traction power supply is available, is the first driving range switching element K1 close while the other driving range switching element K2 is to be converted into its open operating state. To the second driving range in the power branching transmission following the first driving range 3 to insert, is the driving range switching element K2 close while the driving range switching element K1 is to be converted into its open operating state.

Das mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführte Fahrzeug wird unabhängig davon, welcher der beiden Fahrbereiche im Leistungsverzweigungsgetriebe 3 eingelegt ist, in Vorwärtsfahrtrichtung betrieben, wenn die Fahrtrichtungskupplung KV geschlossen und die Fahrtrichtungskupplung KR geöffnet ist. Im Unterschied hierzu wird ein solches Fahrzeug in Rückwärtsfahrtrichtung betrieben, wenn die Fahrtrichtungskupplung KR geschlossen und die weitere Fahrtrichtungskupplung KV geöffnet ist.The thing with the vehicle drive train 1 executed vehicle is independent of which of the two driving ranges in the power split transmission 3 is engaged, operated in the forward direction when the direction of travel clutch KV closed and the direction of travel clutch KR is open. In contrast, such a vehicle is operated in the reverse direction when the direction of travel clutch KR closed and the other direction clutch KV is open.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 umfasst der Planetenradsatz P1 einen Stufenplanetenradsatz. Dabei ist die erste Welle W11 des Planetenradsatzes P1 mit einem Sonnenrad SR1 des Stufenplanetenradsatzes verbunden. Die zweite Welle W12 des Planetenradsatzes P1 steht mit einem Hohlrad HR des Stufenplanetenradsatzes in Wirkverbindung, während die dritte Welle W13 des Planetenradsatzes P1 mit einem Planetenträger PT des Stufenplanetenradsatzes gekoppelt ist, auf dem Stufenplanetenräder PR drehbar gelagert sind. Die vierte Welle W14 des Planetenradsatzes P1 ist mit einem weiteren Sonnenrad SR2 des Stufenplanetenradsatzes verbunden.At the in 1 shown embodiment of the vehicle drive train 1 includes the planetary gear set P1 a stepped planetary gear set. Here is the first wave W11 of the planetary gear set P1 with a sun wheel SR1 connected to the stepped planetary gear set. The second wave W12 of the planetary gear set P1 stands with a ring gear MR the Stufenplanetenradsatzes in operative connection, while the third wave W13 of the planetary gear set P1 with a planet carrier PT the stepped planetary gear set is coupled, on the stepped planet wheels PR are rotatably mounted. The fourth wave W14 of the planetary gear set P1 is with another sun gear SR2 connected to the stepped planetary gear set.

Die Stufenplanetenräder PR kämmen mit einem größeren Durchmesserbereich PR2 mit dem Hohlrad HR und dem weiteren Sonnenrad SR2, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Sonnenrades SR1 ist. Des Weiteren stehen die Planetenräder PR mit einem kleineren Durchmesserbereich PR1 mit dem Sonnenrad SR1 in Eingriff.The stepped planet wheels PR combing with a larger diameter range PR2 with the ring gear MR and the other sun wheel SR2 whose diameter is smaller than the diameter of the sun gear SR1 is. Furthermore, the planetary gears PR with a smaller diameter range PR1 with the sun wheel SR1 engaged.

2 bis 19 zeigen 1 entsprechende Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele des Fahrzeugantriebsstranges 1, die sich jeweils im Wesentlichen lediglich im Bereich des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 3 sowie durch verschiedene Anordnungen der einzelnen Baugruppen des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 voneinander unterscheiden. Aus diesem Grund wird in der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele gemäß 2 bis 19 jeweils lediglich auf die Unterschiede zwischen den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen und dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 näher eingegangen. Bezüglich der weiteren Funktionsweise der verschiedenen Ausführungsbeispiele des Fahrzeugantriebsstranges 1 wird auf die Beschreibung zu 1 verwiesen. 2 to 19 demonstrate 1 corresponding representations of further embodiments of the vehicle drive train 1 , which in each case essentially only in the region of the continuously variable power split transmission 3 as well as by different arrangements of the individual modules of the power split transmission 3 differ from each other. For this reason, in the following description of the various embodiments according to 2 to 19 in each case only on the differences between the embodiments described below and in 1 shown embodiment of the vehicle drive train 1 discussed in more detail. With regard to the further operation of the various embodiments of the vehicle drive train 1 will go to the description 1 directed.

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Leistungsverzweigungsgetriebe 3 mit einem Planetenradsatz P1 ausgeführt, der zwei einfache Planetengetriebe PE1 und PE2 umfasst. Die einfachen Planetengetriebe PE1 und PE2 sind jeweils mit einem Hohlrad HRE1 bzw. HRE2, einem Planetenträger PTE1 bzw. PTE2 und darauf drehbar angeordneten Planetenrädern PRE1, PRE2 und einem Sonnenrad SRE1 bzw. SRE2 ausgeführt. Die erste Welle W11 des Planetenradsatzes P1 ist mit dem Planetenträger PTE1 des ersten einfachen Planetengetriebes PE1 verbunden. Die zweite Welle W12 des Planetenradsatzes P1 ist mit dem Sonnenrad SRE1 des ersten einfachen Planetengetriebes PE1 und mit dem Hohlrad HRE2 des zweiten einfachen Planetengetriebes PE2 wirkverbunden. Zusätzlich steht die dritte Welle W13 des Planetenradsatzes P1 mit dem Planetenträger PTE2 des zweiten einfachen Planetengetriebes PE2 in Wirkverbindung. Des Weiteren ist die vierte Welle W14 des Planetenradsatzes P1 mit dem Sonnenrad SRE2 des zweiten einfachen Planetengetriebes PE2 und mit dem Hohlrad HRE1 des ersten einfachen Planetengetriebes PE1 gekoppelt. Bei dem in 2 dargestellten Planetenradsatz P1 sind die Planetenräder PRE1 und PRE2 fertigungstechnisch einfacher herstellbar als bei dem Stufenplanetenradsatz gemäß 1.At the in 2 illustrated embodiment is the power split transmission 3 with a planetary gear set P1 running, the two simple planetary gear PE1 and PE2 includes. The simple planetary gear PE1 and PE2 are each with a ring gear HRE1 or. HRE2 , a planet carrier PTE1 or. PTE2 and planetary gears rotatably mounted thereon PRE1 . PRE2 and a sun wheel SRE1 or. SRE2 executed. The first wave W11 of the planetary gear set P1 is with the planet carrier PTE1 of the first simple planetary gear PE1 connected. The second wave W12 of the planetary gear set P1 is with the sun wheel SRE1 of the first simple planetary gear PE1 and with the ring gear HRE2 of the second simple planetary gear PE2 operatively connected. In addition, there is the third wave W13 of the planetary gear set P1 with the planet carrier PTE2 of the second simple planetary gear PE2 in active connection. Furthermore, the fourth wave W14 of the planetary gear set P1 with the sun wheel SRE2 of the second simple planetary gear PE2 and with the ring gear HRE1 of the first simple planetary gear PE1 coupled. At the in 2 illustrated planetary gear set P1 are the planet wheels PRE1 and PRE2 Manufacturing technology easier to produce than in the stepped planetary gear according to 1 ,

Der in 3 dargestellte Fahrzeugantriebsstrang 1 ist im Bereich des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 mit einer weiteren Variante des Planetenradsatzes P1 ausgebildet. Der Planetenradsatz P1 umfasst wie der in 2 gezeigte Planetenradsatz P1 zwei einfache Planetengetriebe PE1, PE2 mit jeweils einem Hohlrad HRE1, HRE2, mit jeweils einem Planetenträger PTE1, PTE2 und darauf drehbar angeordneten Planetenrädern PRE1, PRE2 und mit jeweils einem Sonnenrad SRE1, SRE2 ausgeführt sind. Die erste Welle W11 des Planetenradsatzes P1 ist mit dem Planetenträger PTE1 des ersten einfachen Planetengetriebes PE1 verbunden. Die zweite Welle W12 des Planetenradsatzes P1 steht mit dem Hohlrad HRE2 des zweiten einfachen Planetengetriebes PE2 in Wirkverbindung. Des Weiteren ist die dritte Welle W13 des Planetenradsatzes P1 mit dem Planetenträger PTE2 des zweiten einfachen Planetengetriebes PE2 und mit dem Hohlrad HRE1 des ersten einfachen Planetengetriebes PE1 verbunden. Darüber hinaus ist die vierte Welle W14 des Planetenradsatzes P1 mit dem Sonnenrad SRE2 des zweiten einfachen Planetengetriebes PE2 und mit dem Sonnenrad SRE1 des ersten einfachen Planetengetriebes PE1 gekoppelt. Bei dem in 3 dargestellten Planetenradsatz P1 sind die Planetenräder PRE1 und PRE2 wiederum fertigungstechnisch einfacher herstellbar als bei dem Stufenplanetenradsatz gemäß 1.The in 3 illustrated vehicle drive train 1 is in the range of the power split transmission 3 with another variant of the planetary gear set P1 educated. The planetary gear set P1 includes like in 2 shown planetary gear set P1 two simple planetary gears PE1 . PE2 With each a ring gear HRE1 . HRE2 , each with a planet carrier PTE1 . PTE2 and planetary gears rotatably mounted thereon PRE1 . PRE2 and each with a sun wheel SRE1 . SRE2 are executed. The first wave W11 of the planetary gear set P1 is with the planet carrier PTE1 of the first simple planetary gear PE1 connected. The second wave W12 of the planetary gear set P1 stands with the ring gear HRE2 of the second simple planetary gear PE2 in active connection. Furthermore, the third wave W13 of the planetary gear set P1 with the planet carrier PTE2 of the second simple planetary gear PE2 and with the ring gear HRE1 of the first simple planetary gear PE1 connected. In addition, the fourth wave W14 of the planetary gear set P1 with the sun wheel SRE2 of the second simple planetary gear PE2 and with the sun wheel SRE1 of the first simple planetary gear PE1 coupled. At the in 3 illustrated planetary gear set P1 are the planet wheels PRE1 and PRE2 again manufacturing technology easier to produce than in the stepped planetary gear according to 1 ,

Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 ist im Bereich des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 3 mit einem Planetenradsatz P1 ausgebildet, der zwei Hohlräder HR1 und HR2, ein Sonnenrad SR und einen Planetenträger PT umfasst. Auf dem Planetenträger PT sind Planetenräder PR11, PR21 drehbar gelagert. Dabei kämmen die ersten Planetenräder PR11 mit dem einen Hohlrad HR1 und mit den zweiten Planetenrädern PR21, während die zweiten Planetenräder PR21 zusätzlich mit dem zweiten Hohlrad HR2 und mit dem Sonnenrad SR in Eingriff stehen. Die Planetenräder PR11 und PR21 sind hierfür in axialer Richtung der Getriebeeingangswelle 7 versetzt zueinander angeordnet und im Wesentlichen identisch ausgeführt. Darüber hinaus sind die Planetenräder PR11 und PR21 vorzugsweise auf dem gleichen Durchmesser am Planetenträger PT drehbar gelagert und vorzugsweise mit der gleichen Zähnezahl ausbildbar, wobei dann auch die Hohlräder HR1 und HR2 die gleiche Zähnezahl aufweisen.This in 4 illustrated embodiment of the vehicle drive train 1 is in the range of stepless power split transmission 3 with a planetary gear set P1 formed, the two ring gears HR1 and HR2 , a sun wheel SR and a planet carrier PT includes. On the planet carrier PT are planet gears PR11 . PR21 rotatably mounted. The first planetary gears mesh PR11 with the one ring gear HR1 and with the second planet wheels PR21 while the second planetary gears PR21 in addition to the second ring gear HR2 and with the sun wheel SR engage. The planet wheels PR11 and PR21 are for this purpose in the axial direction of the transmission input shaft 7 offset from one another and executed substantially identical. In addition, the planetary gears PR11 and PR21 preferably on the same diameter on the planet carrier PT rotatably mounted and preferably formed with the same number of teeth, in which case the ring gears HR1 and HR2 have the same number of teeth.

Die erste Welle W11 des Planetenradsatzes P1 ist mit dem ersten Hohlrad HR1 verbunden. Die zweite Welle W12 des Planetenradsatzes P1 ist mit dem anderen Hohlrad HR2 drehfest gekoppelt, während die dritte Welle W13 des Planetenradsatzes P1 mit dem Planetenträger PT drehfest verbunden ist. Die vierte Welle W14 des Planetenradsatzes P1 ist wiederum mit dem Sonnenrad SR verbunden. Bei dem in 4 dargestellten Planetenradsatz P1 sind die Planetenräder PR11 und PR21 fertigungstechnisch einfacher herstellbar als bei dem Stufenplanetenradsatz gemäß 1.The first wave W11 of the planetary gear set P1 is with the first ring gear HR1 connected. The second wave W12 of the planetary gear set P1 is with the other ring gear HR2 rotatably coupled, while the third wave W13 of the planetary gear set P1 with the planet carrier PT rotatably connected. The fourth wave W14 of the planetary gear set P1 is in turn with the sun gear SR connected. At the in 4 illustrated planetary gear set P1 are the planet wheels PR11 and PR21 Manufacturing technology easier to produce than in the stepped planetary gear according to 1 ,

Eine weitere Ausführungsform des Fahrzeugantriebsstranges 1 zeigt 5, die mit einem kosten- und bauraumgünstigen Leistungsverzweigungsgetriebe 3 ausgebildet ist, das bis auf den Planetenradsatz P1 im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie das Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 1 aufweist. Der Planetenradsatz P1 des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 umfasst einen Planetenradsatz mit zwei Hohlrädern HR1 und HR2, mit einem Planetensteg PT und mit einem Sonnenrad SR.Another embodiment of the vehicle drive train 1 shows 5 , with a cost and space-saving power split transmission 3 is formed, except for the planetary gear P1 essentially the same structure as the power split transmission 3 according to 1 having. The planetary gear set P1 of the power split transmission 3 includes a planetary gear set with two ring gears HR1 and HR2 , with a planetary bridge PT and with a sun wheel SR ,

Auf dem Planetenträger PT sind vorzugsweise insgesamt sechs Planetenräder PR11 und PR21 drehbar angeordnet. Drei Planetenräder PR11 sind vorliegend mit einer größeren axialen Länge als drei weitere Planetenräder PR21 ausgeführt. Dabei kämmen die längeren Planetenräder PR11 mit dem Hohlrad HR2, dem Sonnenrad SR und den kürzeren Planetenrädern PR21. Die kürzeren Planetenräder PR21 stehen zusätzlich mit dem weiteren Hohlrad HR1 in Eingriff. Darüber hinaus ist das Hohlrad HR2 mit einem kleinerem Durchmesser als das Hohlrad HR1 ausgeführt und radial vom größeren Hohlrad HR1 übergriffen.On the planet carrier PT are preferably a total of six planet gears PR11 and PR21 rotatably arranged. Three planet wheels PR11 are present with a greater axial length than three other planet gears PR21 executed. The longer planet gears mesh PR11 with the ring gear HR2 , the sun wheel SR and the shorter planet wheels PR21 , The shorter planet gears PR21 are in addition to the other ring gear HR1 engaged. In addition, the ring gear is HR2 with a smaller diameter than the ring gear HR1 executed and radially from the larger ring gear HR1 overlapped.

Die erste Welle W11 des Planetenradsatzes P1 ist mit dem Planetenträger PT verbunden, während die zweite Welle W12 des Planetenradsatzes P1 mit dem Sonnenrad SR in Wirkverbindung steht. Des Weiteren ist die dritte Welle W13 des Planetenradsatzes P1 mit dem größeren Hohlrad HR1 gekoppelt und die vierte Welle W14 des Planetenradsatzes P1 mit dem kleineren Hohlrad HR2 verbunden.The first wave W11 of the planetary gear set P1 is with the planet carrier PT connected while the second wave W12 of the planetary gear set P1 with the sun wheel SR is in active connection. Furthermore, the third wave W13 of the planetary gear set P1 with the larger ring gear HR1 coupled and the fourth wave W14 of the planetary gear set P1 with the smaller ring gear HR2 connected.

6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1, das sich lediglich im Bereich des Planetenradsatzes P1 von der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform des Fahrzeugantriebsstranges 1 unterscheidet. Der Planetenradsatz P1 des Fahrzeugantriebsstranges 1 gemäß 6 ist mit einem Ravigneaux-Radsatz ausgeführt. Dabei ist die erste Welle W11 des Planetenradsatzes P1 mit einem Planetenträger PT des Ravigneaux-Radsatzes wirkverbunden. Die zweite Welle W12 des Planetenradsatzes P1 ist mit einem Sonnenrad SR1 des Ravigneaux-Radsatzes gekoppelt, während die dritte Welle W13 des Planetenradsatzes P1 mit einem Hohlrad HR des Ravigneaux-Radsatzes verbunden ist. Die vierte Welle W14 des Planetenradsatzes P1 steht mit einem weiteren Sonnenrad SR2 des Ravigneaux-Radsatzes in Wirkverbindung. Das Sonnenrad SR1 ist mit einem kleineren Durchmesser als das weitere Sonnenrad SR2 ausgebildet. 6 shows a further embodiment of the vehicle drive train 1 that is only in the range of the planetary gear set P1 from the in 1 shown first embodiment of the vehicle drive train 1 different. The planetary gear set P1 of the vehicle drive train 1 according to 6 is executed with a Ravigneaux wheel set. Here is the first wave W11 of the planetary gear set P1 with a planet carrier PT the Ravigneaux wheelset operatively connected. The second wave W12 of the planetary gear set P1 is with a sun wheel SR1 coupled to the Ravigneaux wheelset, while the third wave W13 of the planetary gear set P1 with a ring gear MR connected to the Ravigneaux wheelset. The fourth wave W14 of the planetary gear set P1 stands with another sun gear SR2 of the Ravigneaux wheel set in operative connection. The sun wheel SR1 is smaller in diameter than the other sun gear SR2 educated.

Auf dem Planetenträger PT sind bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs Planetenräder PR11 und PR21 drehbar angeordnet. Bei weiteren Ausführungsformen des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 besteht auch die Möglichkeit eine hiervon abweichende Anzahl der Planetenräder PR11 und PR21 vorzusehen. Drei Planetenräder PR11 sind vorliegend mit einer größeren axialen Länge als drei weitere Planetenräder PR21 ausgeführt. Dabei kämmen die längeren Planetenräder PR11 mit dem Hohlrad HR, dem weiteren Sonnenrad SR2 und den kürzeren Planetenrädern PR21. Die kürzeren Planetenräder PR21 stehen zusätzlich mit dem kleineren Sonnenrad SR1 in Eingriff.On the planet carrier PT are at the in 6 shown embodiment a total of six planetary gears PR11 and PR21 rotatably arranged. In further embodiments of the power split transmission 3 There is also the possibility of a deviating number of planetary gears PR11 and PR21 provided. Three planet wheels PR11 are present with a greater axial length than three other planet gears PR21 executed. The longer planet gears mesh PR11 with the ring gear MR , the other sun wheel SR2 and the shorter planet wheels PR21 , The shorter planet gears PR21 stand in addition to the smaller sun gear SR1 engaged.

Die Ausführung des Planetenradsatzes P1 mit einem Ravigneaux-Radsatz bietet den Vorteil, dass das stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe 3 kostengünstig und mit geringem Bauraumbedarf ausführbar ist, da der Ravigneaux-Radsatz lediglich einen Steg bzw. einen Planetenträger PT und ein Hohlrad HR aufweist.The design of the planetary gear set P1 with a Ravigneaux wheelset offers the advantage that the stepless power split transmission 3 inexpensive and with little space requirement is executable, since the Ravigneaux wheelset only a bridge or a planet carrier PT and a ring gear MR having.

Eine in radialer Richtung durch einen geringeren Bauraumbedarf gekennzeichnete Ausführungsform zeigt 7, bei der der Aufbau und die Anordnung des Planetenradsatzes P1, der Fahrbereich-Schaltelemente K1 und K2 sowie der Fahrtrichtungskupplungen KV und KR dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Der Variator 5 ist im Bereich des Getriebeeingangs 24 in axialer Richtung zwischen der Antriebsmaschine 2 und dem Planetenradsatz P1 angeordnet. Zusätzlich ist der Variator 5 im Bereich seiner ersten Welle 8 auf der der Antriebsmaschine 2 zugewandten Seite über das Festrad 21 und das direkt damit kämmende Festrad 23 der Getriebeeingangswelle 7 wirkverbunden. Des Weiteren steht der Variator 5 mit seiner zweiten Welle 9 auf seiner dem Planetenradsatz P1 zugewandten Seite mit der zweiten Welle W12 des Planetenradsatzes P1 über das Festrad 27 und das damit kämmende Zahnrad 26 in Wirkverbindung.An embodiment characterized in the radial direction by a smaller space requirement shows 7 in which the construction and the arrangement of the planetary gear set P1 , the driving range switching elements K1 and K2 and the direction of travel couplings KV and KR the in 1 illustrated embodiment corresponds. The variator 5 is in the range of the transmission input 24 in the axial direction between the drive machine 2 and the planetary gear set P1 arranged. In addition, the variator 5 in the area of his first wave 8th on the engine 2 facing side over the fixed wheel 21 and the directly meshing with it fixed wheel 23 the transmission input shaft 7 operatively connected. Furthermore stands the variator 5 with his second wave 9 on his the planetary gear set P1 facing side with the second shaft W12 of the planetary gear set P1 over the fixed wheel 27 and the gear meshing therewith 26 in active connection.

Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 ist der Variator 5 als ein elektrischer Variator ausgebildet, der zwei sowohl motorisch als auch generatorisch betreibbare Maschinen EM1 und EM2 umfasst. Die Anordnung und die Ausführung des Planetenradsatzes P1, der Schaltelemente K1 und K2 sowie der Fahrtrichtungskupplungen KV und KR entspricht dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes 3. Die beiden elektrischen Maschinen EM1 und EM2 sind im Bereich des Getriebeeingangs 24 und in axialer Richtung der Getriebeeingangswelle 7 zwischen der Antriebsmaschine 2 und dem Planetenradsatz P1 koaxial zur Getriebeeingangswelle 7 angeordnet. Dabei ist ein Rotor 26A der ersten elektrischen Maschine EM1 direkt mit der Getriebeeingangswelle 7 verbunden, während ein Rotor 27A der zweiten elektrischen Maschine EM2 drehfest mit der zweiten Welle W12 des Planetenradsatzes P1 gekoppelt ist.At the in 8th illustrated embodiment of the vehicle drive train 1 is the variator 5 designed as an electric variator, the two machines both motorized and regenerative operable EM1 and EM2 includes. The arrangement and design of the planetary gear set P1 , the switching elements K1 and K2 and the direction of travel couplings KV and KR corresponds to the in 1 illustrated embodiment of the continuously variable power split transmission 3 , The two electric machines EM1 and EM2 are in the range of the transmission input 24 and in the axial direction of the transmission input shaft 7 between the prime mover 2 and the planetary gear set P1 coaxial with the transmission input shaft 7 arranged. There is a rotor 26A the first electric machine EM1 directly with the transmission input shaft 7 connected while a rotor 27A the second electric machine EM2 non-rotatable with the second shaft W12 of the planetary gear set P1 is coupled.

Grundsätzlich besteht bei einer Ausführung des Variators 5 als elektrischer Variator die Möglichkeit, zusätzliche elektrische Verbraucher, wie eine zusätzliche elektrische Maschine EM3, einen zusätzlichen elektrischen Speicher 28 sowie ein Bordnetz 29 auf einfache Art und Weise über eine zugeordnete Regelung und Steuerung 30 mit elektrischer Energie zu versorgen. Dabei ist die Regel- und Steuerbarkeit im Vergleich zu einem hydraulischen Variator besser realisierbar.Basically, there is a version of the variator 5 as an electric variator the possibility of additional electrical consumers, such as an additional electric machine EM3 , an additional electrical storage 28 as well as a wiring system 29 in a simple way via an associated control and regulation 30 to supply with electrical energy. The controllability and controllability compared to a hydraulic variator is better realized.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass die elektrischen Maschinen EM1 und EM2 während des motorischen Betriebes über den fahrzeugseitigen elektrischen Speicher 28 und/oder über eine externe Stromversorgung, wie ein Stromnetz oder dergleichen, mit elektrischer Energie versorgt werden. Hierfür ist ein Fahrzeug beispielsweise mit einer entsprechenden Schnittstelle, wie einer Steckdose und/oder einem Stecker ausführbar, um das Fahrzeug bzw. die elektrischen Maschinen EM1, EM2 in gewünschtem Umfang mit der externen Stromquelle verbinden zu können.In addition, there is a possibility that the electrical machines EM1 and EM2 during engine operation via the vehicle-mounted electrical storage 28 and / or be supplied with electrical energy via an external power supply, such as a power grid or the like. For this purpose, a vehicle is executable, for example, with a corresponding interface, such as a socket and / or a plug to the vehicle or the electrical machines EM1 . EM2 to connect in the desired extent with the external power source.

Die elektrischen Maschinen EM1 und EM2 des elektrischen Variators 5 sind bei dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 an der gleichen Stelle wie der Variator 5 des Fahrzeugantriebsstranges 1 gemäß 1 angeordnet. Des Weiteren sind die elektrischen Maschinen EM1 und EM2 des Variators 5 gemäß 9 im Vergleich zu den elektrischen Maschinen EM1 und EM2 gemäß 8 in axialer Richtung länger und mit geringerem Durchmesser ausgebildet, womit der radiale Bauraumbedarf des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 gemäß 9 begrenzt ist.The electrical machines EM1 and EM2 of the electric variator 5 are at the in 9 illustrated embodiment of the vehicle drive train 1 in the same place as the variator 5 of the vehicle drive train 1 according to 1 arranged. Furthermore, the electrical machines EM1 and EM2 of the variator 5 according to 9 compared to the electrical machines EM1 and EM2 according to 8th formed in the axial direction longer and with a smaller diameter, whereby the radial space requirement of the power split transmission 3 according to 9 is limited.

Bei der Ausführung des Fahrzeugantriebsstranges 1 gemäß 9 besteht die Möglichkeit, beispielsweise Pumpen einer Arbeitshydraulik und/oder einer Fahrzeuglenkung über ein nahe einer Gehäusewand angeordnetes Zahnrad, wie das Zahnrad 21 oder das Zahnrad 27 auf konstruktiv einfache Weise anzutreiben. Des Weiteren ist die Anbindung der elektrischen Maschinen EM1 und EM2 des elektrischen Variators 5 über die Zahnräder 27 und 26 sowie die Zahnräder 21, 22 und 23 kostengünstiger und die elektrischen Maschinen EM1 und EM2 sind dann auch mit höherem mechanischen Wirkungsgrad betreibbar als bei der Anbindung über in 10 bzw. 11 dargestellte Planetenradsätze PEM1 und PEM2.In the execution of the vehicle drive train 1 according to 9 There is the possibility, for example, pumps a working hydraulics and / or a vehicle steering via a near a housing wall arranged gear, such as the gear 21 or the gear 27 to drive in a structurally simple way. Furthermore, the connection of the electrical machines EM1 and EM2 of the electric variator 5 over the gears 27 and 26 as well as the gears 21 . 22 and 23 cheaper and the electrical machines EM1 and EM2 are then operable with higher mechanical efficiency than in the connection via in 10 or. 11 illustrated planetary gear sets PEM1 and P em2 ,

Im Unterschied dazu ist die Leistungsdichte der bei den Ausführungsbeispielen gemäß 8, 10 und 11, 12, 13, 14 verwendeten elektrischen Maschinen EM1 und EM2, die auch als Scheibenmaschinen bezeichnet werden, höher als die Leistungsdichte der im Vergleich dazu axial länger und radial schlanker ausgeführten elektrischen Maschinen EM1 und EM2 gemäß 9.In contrast, the power density in the embodiments according to 8th . 10 and 11 . 12 . 13 . 14 used electrical machines EM1 and EM2 , which are also referred to as disk machines, higher than the power density of compared to axially longer and radially slimmer running electrical machines EM1 and EM2 according to 9 ,

Das in 10 gezeigte weitere Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 unterscheidet sich von dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 lediglich im Bereich der Anbindung der beiden elektrischen Maschinen EM1 und EM2 des Variators 5 an die Getriebeeingangswelle 7 und an die zweite Welle W12 des Planetenradsatzes P1. Dabei sind die beiden elektrischen Maschinen EM1 und EM2 jeweils über einen Planetenradsatz PEM1 bzw. PEM2 mit der Getriebeeingangswelle 7 bzw. mit der zweiten Welle W12 des Planetenradsatzes P1 wirkverbunden, die radial innerhalb der elektrischen Maschinen EM1 und EM2 bauraumneutral anordenbar sind. Die beiden Planetenradsätze PEM1 und PEM2 sind als einfache Planetengetriebe ausgebildet und umfassen jeweils ein gehäusefestes Hohlrad 31 bzw. 32, ein mit dem Rotor 26A bzw. 27A drehfest verbundenes Sonnenrad 33 bzw. 34 sowie jeweils einen Planetenträger 35 bzw. 36. Der der zweiten elektrischen Maschine EM2 zugeordnete Planetenradsatz PEM2 steht über seinen Planetenträger 36 mit der zweiten Welle W12 des ersten Planetenradsatzes P1 in Wirkverbindung, während der Planetenträger 35 des ersten Planetenradsatzes PEM1 mit der Getriebeeingangswelle 7 wirkverbunden ist. This in 10 shown further embodiment of the vehicle drive train 1 is different from the one in 8th illustrated embodiment of the vehicle drive train 1 only in the area of the connection of the two electrical machines EM1 and EM2 of the variator 5 to the transmission input shaft 7 and to the second wave W12 of the planetary gear set P1 , Here are the two electrical machines EM1 and EM2 each via a planetary gear set PEM1 or. P em2 with the transmission input shaft 7 or with the second wave W12 of the planetary gear set P1 operatively connected, radially within the electrical machines EM1 and EM2 space-neutral can be arranged. The two planetary gear sets PEM1 and P em2 are designed as simple planetary gear and each comprise a housing-fixed ring gear 31 or. 32 , one with the rotor 26A or. 27A rotatably connected sun gear 33 or. 34 and one planet carrier each 35 or. 36 , The second electric machine EM2 associated planetary gear set P em2 stands over his planet carrier 36 with the second wave W12 of the first planetary gear set P1 in operative connection while the planet carrier 35 of the first planetary gear set PEM1 with the transmission input shaft 7 is actively connected.

Die Anbindung der beiden elektrischen Maschinen EM1 und EM2 über die Planetenradsätze PEM1 bzw. PEM2 bietet im Vergleich zu der in 8 dargestellten direkten Anbindung an die Getriebeeingangswelle 7 bzw. die zweite Welle W12 des Planetenradsatzes P1 die Möglichkeit, die elektrischen Maschinen EM1 und EM2 mit höherem Wirkungsgrad zu betreiben, da diese aufgrund der Übersetzung der Planetenradsätze PEM1 und PEM2 bei gleichen Antriebsdrehzahlen der Antriebsmaschine 2 mit höheren Drehzahlen betrieben werden können. Dies bietet außerdem den Vorteil, dass die elektrischen Maschinen EM1 und EM2 dann im Vergleich zur direkten Anbindung ein geringeres Drehmoment erzeugen müssen und daher bauraumgünstiger ausführbar sind.The connection of the two electrical machines EM1 and EM2 about the planetary gear sets PEM1 or. P em2 offers compared to the in 8th illustrated direct connection to the transmission input shaft 7 or the second wave W12 of the planetary gear set P1 the possibility of electric machines EM1 and EM2 operate with higher efficiency, as this due to the translation of the planetary gear sets PEM1 and P em2 at the same drive speeds of the prime mover 2 can be operated at higher speeds. This also offers the advantage of having the electrical machines EM1 and EM2 then have to generate a lower torque compared to the direct connection and therefore space-saving executable.

Des Weiteren ist die erste elektrische Maschine EM1 im Betrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 während eines stationären Betriebes der Antriebsmaschine 2, beispielsweise mit einer Drehzahl gleich 2000 1/min, mit einer konstanten Drehzahl betreibbar, die bei entsprechender Übersetzung des Planetenradsatzes PEM1 beispielsweise etwa 6000 1/min ist. Im Unterschied hierzu wird die Drehzahl der zweiten elektrischen Maschine EM2 bei dem letztbeschriebenen Zahlenbeispiel dann zwischen einer ersten Drehzahl, beispielsweise -6000 1/min, und einer zweiten Drehzahl, beispielsweise +6000 1/min, stufenlos variiert. Dadurch ist die Gesamtübersetzung des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 innerhalb des jeweils eingelegten Fahrbereiches bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad der elektrischen Maschinen EM1 und EM2 in gewünschtem Umfang stufenlos veränderbar.Furthermore, the first electric machine EM1 during operation of the vehicle drive train 1 during stationary operation of the prime mover 2 , For example, with a speed equal to 2000 1 / min, operable at a constant speed, with the appropriate translation of the planetary gear set PEM1 for example, about 6000 1 / min. In contrast, the rotational speed of the second electric machine EM2 in the last-described numerical example then varies continuously between a first speed, for example -6000 1 / min, and a second speed, for example, +6000 1 / min. This is the overall ratio of the power split transmission 3 within the respectively engaged driving range with simultaneously high efficiency of the electrical machines EM1 and EM2 infinitely variable in the desired extent.

Der elektrische Variator 5 ist im Vergleich zu einem hydraulischen Variator mit höherem Wirkungsgrad betreibbar, jedoch ist der elektrische Variator 5 durch eine geringere Leistungsdichte gekennzeichnet und verursacht gegenwärtig höhere Herstellkosten als der Einsatz eines hydraulischen Variators.The electric variator 5 is operable in comparison with a hydraulic variator with higher efficiency, but is the electric variator 5 characterized by a lower power density and currently causes higher manufacturing costs than the use of a hydraulic variator.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 ist in 11 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 10 gezeigten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 lediglich in der Ausführung der beiden Planetenradsätze PEM1 und PEM2 und deren Ankopplung an die Rotoren 26A und 27A der beiden elektrischen Maschinen EM1 und EM2 sowie an die Getriebeeingangswelle 7 bzw. an die zweite Welle W12 des Planetenradsatzes P1. Die Planetenradsätze PEM1 und PEM2 sind wiederum als einfache Planetengetriebe ausgeführt und bauraumgünstig radial innerhalb der elektrischen Maschinen EM1 und EM2 angeordnet. Die Getriebeeingangswelle 7 ist mit dem Hohlrad 31 des der ersten elektrischen Maschine EM1 zugeordneten Planetenradsatzes PEM1 verbunden, während der Rotor 26A mit dem Sonnenrad 33 drehfest gekoppelt ist. Der Planetenträger 35 des Planetenradsatzes PEM1 ist gehäuseseitig festgelegt. Gleichzeitig ist auch der Planetenträger 36 des der zweiten elektrischen Maschine EM2 zugeordneten Planetenradsatzes PEM2 gehäusefest ausgebildet. Der Rotor 27A der zweiten elektrischen Maschine EM2 ist drehfest mit dem Sonnenrad 34 des Planetenradsatzes PEM2 verbunden, während das Hohlrad 32 des Planetenradsatzes PEM2 mit der zweiten Welle W12 des Planetenradsatzes P1 gekoppelt ist.Another embodiment of the vehicle drive train 1 is in 11 shown. This embodiment differs from that in FIG 10 shown embodiment of the vehicle drive train 1 only in the execution of the two planetary gear sets PEM1 and P em2 and their coupling to the rotors 26A and 27A of the two electrical machines EM1 and EM2 as well as to the transmission input shaft 7 or to the second wave W12 of the planetary gear set P1 , The planetary gear sets PEM1 and P em2 are in turn designed as a simple planetary gear and space-saving radially within the electrical machines EM1 and EM2 arranged. The transmission input shaft 7 is with the ring gear 31 that of the first electric machine EM1 associated planetary gear set PEM1 connected while the rotor 26A with the sun wheel 33 rotatably coupled. The planet carrier 35 of the planetary gear set PEM1 is determined on the housing side. At the same time is also the planet carrier 36 that of the second electric machine EM2 associated planetary gear set P em2 formed housing-resistant. The rotor 27A the second electric machine EM2 is rotatable with the sun gear 34 of the planetary gear set P em2 connected while the ring gear 32 of the planetary gear set P em2 with the second wave W12 of the planetary gear set P1 is coupled.

Bei dieser Ausführung der beiden Planetenradsätze PEM1 und PEM2 greifen im Betrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 an den auf den Planetenträgern 35 und 36 drehbar angeordneten Planetenrädern 37 bzw. 38 keine Fliehkräfte an. Im Vergleich zu der Ausführung des Fahrzeugantriebsstranges 1 gemäß 10 ist die Übersetzung zwischen der Getriebeeingangswelle 7 und der ersten elektrischen Maschine EM1 sowie zwischen der zweiten elektrischen Maschine EM2 und der zweiten Welle W12 des Planetenradsatzes P1 negativ. Auch ist die Verschachtelung der Planetenradsätze PEM1 und PEM2 der Ausführung gemäß 11 im Vergleich zu der Ausführung der Planetenradsätze PEM1 und PEM2 gemäß 10 nur mit höherem Aufwand radial innerhalb der elektrischen Maschinen EM1 und EM2 realisierbar.In this embodiment of the two planetary gear sets PEM1 and P em2 engage in the operation of the vehicle drive train 1 at the on the planet carriers 35 and 36 rotatably mounted planetary gears 37 or. 38 no centrifugal forces. Compared to the execution of the vehicle drive train 1 according to 10 is the translation between the transmission input shaft 7 and the first electric machine EM1 as well as between the second electric machine EM2 and the second wave W12 of the planetary gear set P1 negative. Also, the nesting of the planetary gear sets PEM1 and P em2 according to the execution 11 compared to the design of the planetary gear sets PEM1 and P em2 according to 10 only with greater effort radially within the electrical machines EM1 and EM2 realizable.

Eine gegenüber der in 10 dargestellten Ausführungsform des Fahrzeugantriebsstranges 1 um ein weiteres Schaltelement K0 des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 erweiterte Ausführungsform des Fahrzeugantriebsstranges 1 zeigt 12. Dabei ist das weitere Schaltelement K0 zwischen einer Motorausgangswelle 39 der Antriebsmaschine 2 und der Getriebeeingangswelle 7 angeordnet, so dass die Antriebsmaschine 2 in geöffnetem Betriebszustand des Schaltelementes K0 von der Getriebeeingangswelle 7 entkoppelt ist.One opposite the in 10 illustrated embodiment of the vehicle drive train 1 to another switching element K0 of Power split transmission 3 extended embodiment of the vehicle drive train 1 shows 12 , In this case, the other switching element K0 between an engine output shaft 39 the prime mover 2 and the transmission input shaft 7 arranged so that the prime mover 2 in the open operating state of the switching element K0 from the transmission input shaft 7 is decoupled.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, das Schaltelement K0 und den Planetenradsatz PEM1 wiederum bauraumgünstig radial innerhalb der ersten elektrischen Maschine EM1 des Variators 5 anzuordnen.In addition, there is the possibility of the switching element K0 and the planetary gear set PEM1 again space-saving radially within the first electrical machine EM1 of the variator 5 to arrange.

Das zusätzliche Schaltelement K0 bietet die Möglichkeit, einen emissionsfreien rein elektrischen Fahrbetrieb über die elektrischen Maschinen EM1 und EM2 eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 gemäß 12 ausgeführten Fahrzeuges bei gleichzeitig abgeschalteter Antriebsmaschine 2 mit möglichst geringen Verlusten durchführen zu können. Dies resultiert aus der Tatsache, dass im Bereich der abgeschalteten Antriebsmaschine 2 auftretende Schleppmomente bei geöffnetem zusätzlichem Schaltelement K0 nicht im Bereich der Getriebeeingangswelle 7 anliegen. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, eine mit der Getriebeeingangswelle 7 in Wirkverbindung stehende Zapfwelle mit hohem Wirkungsgrad ohne Emissionen seitens der Antriebsmaschine 2 rein elektrisch anzutreiben. Die für den rein elektrischen Antrieb des Fahrzeuges und/oder der Zapfwelle erforderliche elektrische Energie kann wiederum über einen fahrzeugseitigen elektrischen Speicher oder eine externe Stromquelle, wie ein externes Stromnetz, zur Verfügung gestellt werden.The additional switching element K0 offers the possibility of an emission-free, purely electric driving operation via the electrical machines EM1 and EM2 one with the vehicle powertrain 1 according to 12 running vehicle with simultaneously switched off prime mover 2 to carry out with the least possible losses. This results from the fact that in the area of the disconnected prime mover 2 occurring drag torques when the additional switching element is open K0 not in the range of the transmission input shaft 7 issue. Furthermore, there is also the possibility of one with the transmission input shaft 7 operatively connected PTO shaft with high efficiency without emissions from the prime mover 2 to drive purely electrically. The electrical energy required for the purely electric drive of the vehicle and / or the power take-off shaft can in turn be made available via a vehicle-side electrical store or an external power source, such as an external power grid.

Bei der in 13 dargestellten Ausführungsform des Fahrzeugantriebsstranges 1 ist die zweite elektrische Maschine EM2 des elektrischen Variators 5 in dem zu 10 beschriebenen Umfang angeordnet und mit der zweiten Welle W12 des Planetenradsatzes P1 über den Planetenradsatz PEM2 angebunden. Die erste elektrische Maschine EM1 des elektrischen Variators 5 ist in dem zu 9 beschriebenen Umfang angeordnet und in gleichem Umfang wie die erste elektrische Maschine EM1 gemäß 9 mit der Getriebeeingangswelle 7 wirkverbunden.At the in 13 illustrated embodiment of the vehicle drive train 1 is the second electric machine EM2 of the electric variator 5 in that too 10 arranged circumference and with the second shaft W12 of the planetary gear set P1 over the planetary gear set P em2 tethered. The first electric machine EM1 of the electric variator 5 is in the too 9 arranged extent and arranged to the same extent as the first electric machine EM1 according to 9 with the transmission input shaft 7 operatively connected.

Der in 14 dargestellte Fahrzeugantriebsstrang 1 weist einen im Wesentlichen 10 entsprechenden Aufbau auf, wobei der Planetenradsatz P1 im Unterschied dazu die beiden einfachen Planetengetriebe PE1 und PE2 umfasst. Bei der Ausführung des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 gemäß 14 ist das erste einfache Planetengetriebe PE1 radial innerhalb des zweiten einfachen Planetengetriebes PE2 angeordnet, womit das Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 14 im Bereich des Planetenradsatzes P1 in axialer Richtung einen geringeren Bauraumbedarf aufweist als das Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 2. Da das Sonnenrad SRE2 des zweiten einfachen Planetengetriebes PE2 und das Hohlrad HRE1 des ersten einfachen Planetengetriebes PE1 einstückig ausbildbar sind, ist das Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 14 im Vergleich zum Leistungsverzweigungsgetriebe 3 gemäß 2 aufgrund einer geringeren Teileanzahl konstruktiv einfacher und kostengünstiger ausführbar.The in 14 illustrated vehicle drive train 1 basically has one 10 corresponding structure, wherein the planetary gear set P1 in contrast, the two simple planetary gear PE1 and PE2 includes. In the execution of the power split transmission 3 according to 14 is the first simple planetary gearbox PE1 radially within the second simple planetary gear PE2 arranged, bringing the power split transmission 3 according to 14 in the area of the planetary gear set P1 in the axial direction has a smaller space requirement than the power split transmission 3 according to 2 , Because the sun wheel SRE2 of the second simple planetary gear PE2 and the ring gear HRE1 of the first simple planetary gear PE1 are integrally formed, is the power split transmission 3 according to 14 in comparison to the power split transmission 3 according to 2 due to a smaller number of parts structurally simpler and less expensive executable.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 zeigt 15, das dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 entspricht und zusätzlich mit einer weiteren elektrischen Maschine EM4 ausgebildet ist. Die weitere elektrische Maschine EM4 ist im Bereich des Getriebeeingangs 24 angeordnet. Ein Rotor 40 der weiteren elektrischen Maschine EM4 ist direkt mit der Getriebeeingangswelle 7 verbunden. Der weiteren elektrischen Maschine EM4 ist eine Regelung und Steuerung 41 zugeordnet, über die wiederum weitere elektrische Verbraucher 42, wie eine zusätzliche elektrische Maschine, eine elektrische Speichereinrichtung 43 und/oder ein Bordnetz 44 ausgehend von der weiteren elektrischen Maschine EM4 mit elektrischer Energie beaufschlagbar sind, wenn die weitere elektrische Maschine EM4 generatorisch betrieben wird.Another embodiment of the vehicle drive train 1 shows 15 that the in 1 illustrated embodiment of the vehicle drive train 1 corresponds and additionally with another electric machine EM4 is trained. The further electric machine EM4 is in the range of the transmission input 24 arranged. A rotor 40 the further electric machine EM4 is directly with the transmission input shaft 7 connected. The other electric machine EM4 is a regulation and control 41 assigned, in turn, more electrical consumers 42 such as an additional electric machine, an electric storage device 43 and / or an electrical system 44 starting from the further electric machine EM4 can be acted upon by electrical energy, if the other electric machine EM4 is operated as a generator.

Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, dass von der elektrischen Speichereinrichtung 43, von einer mit dem Fahrzeug verbundenen externen Stromquelle oder einer weiteren elektrischen Maschine über die Regelung und Steuerung 41 der weiteren elektrischen Maschine EM4 elektrische Energie zur Verfügung gestellt wird. Dann ist die weitere elektrische Maschine EM4 motorisch betreibbar und während definierter Betriebszustandsverläufe des Fahrzeugantriebsstranges 1 sowohl von der Antriebsmaschine 2 als auch von der elektrischen Maschine EM4 Drehmoment in den Fahrzeugantriebsstrang 1 für einen Fahrantrieb und/oder für den Antrieb einer mit der Getriebeeingangswelle 7 wirkverbundenen Zapfwelle einleitbar.Furthermore, there is also the possibility that of the electrical storage device 43 from an external power source connected to the vehicle or another electrical machine via the control and regulation 41 the further electric machine EM4 electrical energy is provided. Then the other electric machine EM4 operated by a motor and during defined operating state progressions of the vehicle drive train 1 both from the prime mover 2 as well as from the electric machine EM4 Torque in the vehicle drive train 1 for a drive and / or for driving one with the transmission input shaft 7 operatively connected PTO can be introduced.

Bei dem in 16 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 ist die weitere elektrische Maschine EM4 radial zur Getriebeeingangswelle 7 beabstandet angeordnet und mit der Getriebeeingangswelle 7 über eine Stirnradstufe 45 verbunden. Dabei ist die weitere elektrische Maschine EM4 in radialer Richtung bauraumgünstiger als bei der Ausführung des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 gemäß 15 ausgebildet. Im Unterschied zu der Ausführungsform der weiteren elektrischen Maschine EM4 gemäß 15 ist die weitere elektrische Maschine EM4 gemäß 16 mit einer größeren axialen Länge ausgebildet.At the in 16 illustrated further embodiment of the vehicle drive train 1 is the other electric machine EM4 radially to the transmission input shaft 7 spaced and arranged with the transmission input shaft 7 via a spur gear 45 connected. Here is the other electric machine EM4 Space-saving in the radial direction as in the execution of the power split transmission 3 according to 15 educated. In contrast to the embodiment of the further electric machine EM4 according to 15 is the other electric machine EM4 according to 16 formed with a larger axial length.

Eine Weiterbildung des in 15 dargestellten Fahrzeugantriebsstranges 1 zeigt 17, bei dem die weitere elektrische Maschine EM4 über einen Planetenradsatz PEM4 mit der Getriebeeingangswelle 7 wirkverbunden ist. Dabei weist der Planetenradsatz PEM4 den gleichen Aufbau wie die Planetenradsätze PEM1 und PEM2 gemäß 10 auf. Der Rotor 40 der weiteren elektrischen Maschine EM4 ist mit einem Sonnenrad 46 des Planetenradsatzes PEM4 verbunden. Ein Hohlrad 47 des Planetenradsatzes PEM4 ist gehäusefest ausgebildet, während die Getriebeeingangswelle 7 mit einem Planetenträger 48 des Planetenradsatzes PEM4 in Wirkverbindung steht, auf dem Planetenräder 49 des Planetenradsatzes PEM4 drehbar angeordnet sind. A further education of in 15 illustrated vehicle drive train 1 shows 17 in which the further electric machine EM4 via a planetary gear set PEM4 with the transmission input shaft 7 is actively connected. In this case, the planetary gear PEM4 the same structure as the planetary gear sets PEM1 and P em2 according to 10 on. The rotor 40 the further electric machine EM4 is with a sun wheel 46 of the planetary gear set PEM4 connected. A ring gear 47 of the planetary gear set PEM4 is fixed to the housing, while the transmission input shaft 7 with a planet carrier 48 of the planetary gear set PEM4 is in operative connection, on the planetary gears 49 of the planetary gear set PEM4 are rotatably arranged.

Im Unterschied hierzu ist die weitere elektrische Maschine EM4 bei dem in 18 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel des Fahrzeugantriebsstranges 1 über einen Planetenradsatz PEM4 mit der Getriebeeingangswelle 7 wirkverbunden, der den gleichen Aufbau wie die Planetenradsätze PEM1 und PEM2 gemäß 11 hat. Der Rotor 40 der weiteren elektrischen Maschine EM4 ist wiederum mit dem Sonnenrad 46 des Planetenradsatzes PEM4 gekoppelt. Das Hohlrad 47 des Planetenradsatzes PEM4 ist mit der Getriebeeingangswelle 7 verbunden. Der Planetenträger 48 des Planetenradsatzes PEM4 ist gehäusefest ausgebildet.In contrast to this is the further electric machine EM4 at the in 18 shown further embodiment of the vehicle drive train 1 via a planetary gear set PEM4 with the transmission input shaft 7 operatively connected, the same structure as the planetary gear sets PEM1 and P em2 according to 11 Has. The rotor 40 the further electric machine EM4 is in turn with the sun gear 46 of the planetary gear set PEM4 coupled. The ring gear 47 of the planetary gear set PEM4 is with the transmission input shaft 7 connected. The planet carrier 48 of the planetary gear set PEM4 is formed housing resistant.

Der in 19 dargestellte Fahrzeugantriebsstrang 1 umfasst neben den Baugruppen des Fahrzeugantriebsstranges 1 gemäß 1 zusätzlich das Schaltelement K0 gemäß 12 und die weitere elektrische Maschine EM4 gemäß 15. Auch hier besteht wiederum die Möglichkeit, das Schaltelement K0 bauraumgünstig radial innerhalb der weiteren elektrischen Maschine EM4 anzuordnen.The in 19 illustrated vehicle drive train 1 includes in addition to the assemblies of the vehicle drive train 1 according to 1 additionally the switching element K0 according to 12 and the other electric machine EM4 according to 15 , Again, there is the possibility of the switching element K0 Space-saving radially within the other electrical machine EM4 to arrange.

Grundsätzlich sind alle in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele des Fahrzeugantriebsstranges 1 bzw. deren stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe 3 mit einem Planetenradsatz P1 ausführbar, der gemäß 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 14 ausgebildet ist. Darüber hinaus sind auch alle Ausführungsbeispiele des Fahrzeugantriebsstranges 1 gemäß 1 bis 19 entweder mit einem hydraulischen oder mit einem elektrischen Variator ausbildbar.In principle, all embodiments of the vehicle drive train shown in the drawing are 1 or their stepless power split transmission 3 with a planetary gear set P1 executable, according to 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 or 14 is trained. In addition, all embodiments of the vehicle drive train are also 1 according to 1 to 19 either with a hydraulic or with an electric variator ausbildbar.

Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass die verschiedenen Schaltelemente als form- und/oder reibschlüssige Schaltelemente, d.h. als Klauenschaltelemente, als Synchronisierungen oder als Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen ausgeführt werden. Zudem kann es auch vorgesehen sein, dass Wechsel zwischen den Fahrbereichen mit geringen Belastungen der Schaltelemente K1 und K2 im Wesentlichen synchron durchgeführt werden.In addition, there is also the possibility that the various switching elements are designed as positive and / or frictional switching elements, ie as claw switching elements, as synchronizers or as multi-plate clutches or multi-disc brakes. In addition, it can also be provided that the change between the driving ranges with low loads of the switching elements K1 and K2 be performed essentially synchronously.

Auch sind Reversiervorgänge eines mit einem der Fahrzeugantriebsstränge 1 ausgeführten Fahrzeuges durch entsprechendes Betätigen der beiden Fahrtrichtungskupplungen KV und KR unterstützbar bzw. durchführbar. Dabei wird noch darauf hingewiesen, dass die Wirkungsweise der beiden Fahrtrichtungskupplungen KV und KR in Abhängigkeit der jeweils gewählten Konfiguration des Fahrzeugantriebsstranges 1 auch von der vorbeschriebenen Wirkungsweise in dem Umfang abweichen kann, dass ein mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgebildetes Fahrzeug bei geschlossener Fahrtrichtungskupplung KV in Rückwärtsfahrtrichtung und bei geschlossener Fahrtrichtungskupplung KR in Vorwärtsfahrtrichtung betrieben wird.Reversing operations are also one with one of the vehicle drive trains 1 running vehicle by appropriately pressing the two directional control clutches KV and KR supportable or feasible. It should be noted that the mode of action of the two directional control clutches KV and KR depending on the selected configuration of the vehicle drive train 1 may also differ from the above-described mode of operation to the extent that one with the vehicle drive train 1 trained vehicle with closed direction clutch KV in reverse direction and with closed direction clutch KR is operated in the forward direction.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
FahrzeugantriebsstrangVehicle powertrain
22
Antriebsmaschineprime mover
33
stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebestepless power split transmission
44
Abtrieboutput
55
Variatorvariator
66
GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
77
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
88th
erste Welle des Variatorsfirst wave of the variator
99
zweite Welle des Variatorssecond shaft of the variator
1010
Schaltelementhälfte des Fahrbereich-Schaltelementes K1 Switching element half of the driving range switching element K1
1111
Schaltelementhälfte des Fahrbereich-Schaltelementes K2 Switching element half of the driving range switching element K2
1212
gemeinsame Schaltelementhälfte der Fahrbereich-Schaltelemente K1 und K2 common switching element half of the driving range switching elements K1 and K2
1313
gemeinsame Schaltelementhälfte der Fahrbereichskupplungen KV und KRcommon switching element half of the driving range clutches KV and KR
1414
LosradLosrad
1515
Hohlwellehollow shaft
1616
Festrad der Vorgelegewelle 17 Fixed gear of the countershaft 17
17 17
VorgelegewelleCountershaft
1818
Festrad der Vorgelegewelle 17 Fixed gear of the countershaft 17
1919
Festrad der Getriebeeingangswelle 6 Fixed gear of the transmission input shaft 6
2020
LosradLosrad
2121
Festrad der ersten Welle des VariatorsFixed wheel of the first shaft of the variator
2222
Zwischenradidler
2323
Festrad der GetriebeeingangswelleFixed gear of the transmission input shaft
2424
Getriebeeingangtransmission input
2525
Getriebeausgangtransmission output
2626
Zahnradgear
26A26A
Rotor der ersten elektrischen Maschine EM1 Rotor of the first electric machine EM1
2727
Festradfixed gear
27A27A
Rotor der zweiten elektrischen Maschine EM2 Rotor of the second electric machine EM2
2828
elektrischer Speicherelectrical storage
2929
Bordnetzboard network
3030
Regelung und SteuerungRegulation and control
3131
Hohlrad des Planetenradsatzes PEM1 Ring gear of the planetary gear set PEM1
3232
Hohlrad des Planetenradsatzes PEM2 Ring gear of the planetary gear set P em2
3333
Sonnenrad des Planetenradsatzes PEM1 Sun gear of the planetary gear set PEM1
3434
Sonnenrad des Planetenradsatzes PEM2 Sun gear of the planetary gear set P em2
3535
Planetenträger des Planetenradsatzes PEM1 Planet carrier of the planetary gear set PEM1
3636
Planetenträger des Planetenradsatzes PEM2 Planet carrier of the planetary gear set P em2
3737
Planetenrad des Planetenradsatzes PEM1 Planet wheel of the planetary gear set PEM1
3838
Planetenrad des Planetenradsatzes PEM2 Planet wheel of the planetary gear set P em2
3939
MotorausgangswelleMotor output shaft
4040
Rotor der weiteren elektrischen Maschine EM4 Rotor of the further electric machine EM4
4141
Regelung und SteuerungRegulation and control
4242
elektrische Verbraucherelectrical consumer
4343
elektrische Speichereinrichtungelectrical storage device
4444
Bordnetzboard network
4545
Stirnradstufespur gear
4646
Sonnenrad des Planetenradsatzes PEM4 Sun gear of the planetary gear set PEM4
4747
Hohlrad des Planetenradsatzes PEM4 Ring gear of the planetary gear set PEM4
4848
Planetenträger des Planetenradsatzes PEM4 Planet carrier of the planetary gear set PEM4
4949
Planetenrad des Planetenradsatzes PEM4 Planet wheel of the planetary gear set PEM4
EM1, EM2EM1, EM2
elektrische Maschineelectric machine
EM3EM3
elektrische Maschineelectric machine
EM4EM4
weitere elektrische Maschineanother electric machine
HM1, HM2HM1, HM2
hydraulische Maschinehydraulic machine
HRMR
Hohlradring gear
HR1, HR2HR1, HR2
Hohlradring gear
HRE1, HRE2HRE1, HRE2
Hohlradring gear
K0K0
weiteres Schaltelementanother switching element
K1, K2K1, K2
Fahrbereich-SchaltelementRange mode switching element
KV, KRKV, KR
FahrtrichtungskupplungDirection clutch
P1P1
Planetenradsatzplanetary gear
PE1, PE2PE1, PE2
einfaches Planetengetriebe des Planetenradsatzessimple planetary gear of the planetary gear set
PEM1, PEM2, PEM4PEM1, PEM2, PEM4
Planetenradsatzplanetary gear
PRPR
Planetenradplanet
PR1PR1
kleinerer Durchmesserbereich des Planetenradssmaller diameter range of the planetary gear
PR2 PR2
größerer Durchmesserbereich des Planetenradslarger diameter range of the planetary gear
PR11, PR21PR11, PR21
Planetenradplanet
PRE1, PRE2PRE1, PRE2
Planetenradplanet
PTPT
Planetenträgerplanet carrier
PTE1, PTE2PTE1, PTE2
Planetenträgerplanet carrier
SR, SR1, SR2SR, SR1, SR2
Sonnenradsun
SRE1, SRE2SRE1, SRE2
Sonnenradsun
W11 bis W14W11 to W14
Welle des PlanetenradsatzesWave of the planetary gear set

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 60103717 T2 [0002]DE 60103717 T2 [0002]
  • DE 19522833 A1 [0005]DE 19522833 A1 [0005]

Claims (18)

Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe (3) mit zwei Fahrbereichen, innerhalb welchen die Übersetzung im Bereich eines Variators (5) stufenlos variierbar ist, wobei ein vier Wellen (W11 bis W14) umfassender Planetenradsatz (P1) zur Darstellung der beiden Fahrbereiche über zwei Fahrbereich-Schaltelemente (K1, K2) mit einer Getriebeausgangswelle (6) in Wirkverbindung bringbar ist und über eine erste Welle (W11) mit einer Getriebeeingangswelle (7) und mit einer ersten Welle (8) des Variators (5) und über eine zweite Welle (W12) mit einer zweiten Welle (9) des Variators (5) in Wirkverbindung steht, während der Planetenradsatz (P1) über eine dritte Welle (W13) mit einer Schaltelementhälfte (10) des einen Fahrbereich-Schaltelementes (K1) und über eine vierte Welle (W14) mit einer Schaltelementhälfte (11) des weiteren Fahrbereich-Schaltelementes (K2) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in den Kraftfluss zuschaltbare sowie aus dem Kraftfluss abschaltbare Fahrtrichtungskupplungen (KV, KR) sowie den Fahrtrichtungskupplungen (KV, KR) zugeordnete Zahnradpaarungen (14, 16, 18, 19 und 20, 19) vorgesehen sind, wobei eine Drehrichtung der Getriebeausgangswelle (6) bei zugeschalteter erster Fahrtrichtungskupplung (KV) der Drehrichtung der Getriebeeingangswelle (7) entspricht und bei zugeschalteter zweiter Fahrtrichtungskupplung (KR) hiervon abweicht, und wobei der Planetenradsatz (P1), die Fahrbereich-Schaltelemente (K1, K2) und die Fahrtrichtungskupplungen (KV, KR) koaxial zur Getriebeeingangswelle (7) angeordnet sind.Stepless power split transmission (3) with two driving ranges, within which the ratio in the range of a variator (5) is infinitely variable, wherein a four waves (W11 to W14) comprehensive planetary gear set (P1) to represent the two driving ranges over two driving range switching elements (K1 , K2) with a transmission output shaft (6) is operatively connected and via a first shaft (W11) with a transmission input shaft (7) and with a first shaft (8) of the variator (5) and via a second shaft (W12) with a second shaft (9) of the variator (5) is in operative connection, while the planetary gear set (P1) via a third shaft (W13) with a switching element half (10) of a driving range switching element (K1) and a fourth wave (W14) with a switching element half (11) of the further driving range switching element (K2) is coupled, characterized in that two switchable into the power flow and disconnectable from the power flow Direction Couplings (KV, KR) and the direction of travel couplings (KV, KR) associated gear pairings (14, 16, 18, 19 and 20, 19) are provided, wherein a direction of rotation of the transmission output shaft (6) when switched first direction clutch (KV) of the direction of rotation Corresponding to the transmission input shaft (7) and deviates when switched second direction clutch (KR) thereof, and wherein the planetary gear set (P1), the driving range switching elements (K1, K2) and the direction of travel couplings (KV, KR) are arranged coaxially with the transmission input shaft (7). Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Getriebeeingangswelle (7) ein Schaltelement (K0) vorgesehen ist, über das eine mit der Getriebeeingangswelle (7) koppelbare Antriebsmaschine (2) eines mit dem Leistungsverzweigungsgetriebe (3) ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges (1) mit der ersten Welle (W11) des Planetenradsatzes (P1) in Wirkverbindung bringbar oder von dieser entkoppelbar ist.Stepless power split transmission to Claim 1 , characterized in that in the region of the transmission input shaft (7), a switching element (K0) is provided, via the one with the transmission input shaft (7) coupled drive machine (2) of the power split transmission (3) running vehicle drivetrain (1) with the first shaft (W11) of the planetary gear set (P1) can be brought into operative connection or decoupled from this. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (7) mit einer elektrischen Maschine (EM4) wirkverbunden ist.Stepless power split transmission to Claim 1 or 2 , characterized in that the transmission input shaft (7) with an electric machine (EM4) is operatively connected. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (5) als hydraulischer Variator mit zwei hydraulischen Maschinen (HM1, HM2) ausgebildet ist, wobei das Schluckvolumen wenigstens einer der hydraulischen Maschinen (HM2) variierbar ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the variator (5) as a hydraulic variator with two hydraulic machines (HM1, HM2) is formed, wherein the displacement of at least one of the hydraulic machines (HM2) is variable. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (5) als elektrischer Variator mit zwei elektrischen Maschinen (EM1, EM2) ausgeführt ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the variator (5) is designed as an electrical variator with two electric machines (EM1, EM2). Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (5) mit seiner ersten Welle (8) direkt, über Stirnräder (21, 22, 23) und/oder über einen Planetenradsatz (PEM1) mit der Getriebeeingangswelle (7) und mit der ersten Welle (W11) des Planetenradsatzes (P1) in Wirkverbindung steht und mit seiner zweiten Welle (9) direkt, über Stirnräder (26, 27) und/oder über einen Planetenradsatz (PEM2) mit der zweiten Welle (W12) des Planetenradsatzes (P1) wirkverbunden ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the variator (5) with its first shaft (8) directly, via spur gears (21, 22, 23) and / or via a planetary gear set (PEM1) with the transmission input shaft (7) and with the first shaft (W11 ) of the planetary gear set (P1) is in operative connection with its second shaft (9) directly via spur gears (26, 27) and / or via a planetary gear set (PEM2) with the second shaft (W12) of the planetary gear set (P1) is operatively connected. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (5) radial versetzt zur Getriebeeingangswelle (7) angeordnet ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the variator (5) is arranged radially offset from the transmission input shaft (7). Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (5) in axialer Richtung zwischen dem Getriebeeingang (24) und dem Planetenradsatz (P1) koaxial zum Planetenradsatz (P1) oder in radialer Richtung versetzt zum Planetenradsatz (P1) angeordnet ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the variator (5) in the axial direction between the transmission input (24) and the planetary gear set (P1) is arranged coaxially with the planetary gear set (P1) or in the radial direction offset from the planetary gear set (P1). Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (W12) des Planetenradsatzes (P1) in axialer Richtung zwischen dem Getriebeeingang (24) und dem Planetenradsatz (P1) mit der zweiten Welle (9) des Variators (5) verbunden ist, während die erste Welle (8) des Variators (5) mit der ersten Welle (W11) des Planetenradsatzes (P1) in axialer Richtung zwischen den Fahrbereich-Schaltelementen (K1, K2) und dem Getriebeausgang (25) in Wirkverbindung stehtStepless power split transmission according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the second shaft (W12) of the planetary gear set (P1) is connected in the axial direction between the transmission input (24) and the planetary gear set (P1) with the second shaft (9) of the variator (5), while the first shaft (8) of the variator (5) with the first shaft (W11) of the planetary gear set (P1) in the axial direction between the driving range switching elements (K1, K2) and the transmission output (25) is in operative connection Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) einen Stufenplanetenradsatz umfasst und die erste Welle (W11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Sonnenrad (SR1) des Stufenplanetenradsatzes, die zweite Welle (W12) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Hohlrad (HR) des Stufenplanetenradsatzes, die dritte Welle (W13) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Planetenträger (PT) des Stufenplanetenradsatzes und die vierte Welle (W14) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem weiteren Sonnenrad (SR2) des Stufenplanetenradsatzes verbunden ist, wobei auf dem Planetenträger (PT) drehbar gelagerte Stufenplanetenräder (PR) mit einem größeren Durchmesserbereich (PR2) mit dem Hohlrad (HR) und dem weiteren Sonnenrad (SR2) kämmen, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Sonnenrades (SR1) ist, und wobei die Planetenräder (PR) mit einem kleineren Durchmesserbereich (PR1) mit dem Sonnenrad (SR1) in Eingriff stehen.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 9 characterized in that the first planetary gear set (P1) comprises a stepped planetary gear set and the first shaft (W11) of the first planetary gear set (P1) with a sun gear (SR1) of the stepped planetary gear set, the second shaft (W12) of the first planetary gear set (P1) with a Ring gear (HR) of the Stufenplanetenradsatzes, the third wave (W13) of the first planetary gear set (P1) with a planet carrier (PT) of the Stufenplanetenradsatzes and the fourth shaft (W14) of the first planetary gear set (P1) with another sun gear (SR2) of the stepped planetary gear set is rotatably mounted on the planet carrier (PT) stepped planetary gears (PR) with a larger diameter range (PR2) with the ring gear (HR) and the other sun gear (SR2) whose diameter is smaller than the diameter of the sun gear (SR1) and where the Planet wheels (PR) with a smaller diameter range (PR1) with the sun gear (SR1) are engaged. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) zwei Hohlräder (HR1, HR2), ein Sonnenrad (SR) und einen Planetenträger (PT) aufweist, wobei auf dem Planetenträger (PT) Planetenräder (PR11, PR21) drehbar gelagert sind, wobei zumindest ein erstes Planetenrad (PR11) mit dem einen Hohlrad (HR1) und mit wenigstens einem zweiten Planetenrad (PR21) kämmt, während das wenigstens zweite Planetenrad (PR21) zusätzlich mit dem anderen Hohlrad (HR2) und mit dem Sonnenrad (SR) in Eingriff steht, und wobei die erste Welle (W11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem einen Hohlrad (HR1), die zweite Welle (W12) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem anderen Hohlrad (HR2), die dritte Welle (W13) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Planetenträger (PT) und die vierte Welle (W14) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Sonnenrad (SR) verbunden ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the first planetary gear set (P1) has two ring gears (HR1, HR2), a sun gear (SR) and a planet carrier (PT), wherein on the planet carrier (PT) planetary gears (PR11, PR21) are rotatably mounted, wherein at least one first planet gear (PR11) meshes with the one ring gear (HR1) and with at least one second planet gear (PR21), while the at least second planet gear (PR21) additionally engages with the other ring gear (HR2) and with the sun gear (SR) and wherein the first shaft (W11) of the first planetary gear set (P1) with the one ring gear (HR1), the second shaft (W12) of the first planetary gear set (P1) with the other ring gear (HR2), the third shaft (W13) of the first planetary gear set (P1) with the planet carrier (PT) and the fourth shaft (W14) of the first planetary gear set (P1) with the sun gear (SR) is connected. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Planetenrad (PR11) und das zweite Planetenrad (PR21) in axialer Richtung versetzt zueinander und vorzugsweise auf dem gleichen Durchmesser drehbar auf dem Planetenträger (PT) angeordnet sind und wie die Hohlräder (HR1, HR2) vorzugsweise die gleiche Zähnezahl aufweisen.Stepless power split transmission to Claim 11 , characterized in that the first planetary gear (PR11) and the second planetary gear (PR21) in the axial direction offset from each other and preferably on the same diameter are rotatably mounted on the planet carrier (PT) and like the ring gears (HR1, HR2) preferably the same Number of teeth. Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) zwei einfache Planetengetriebe (PE1, PE2) mit jeweils einem Hohlrad (HRE1, HRE2), mit einem Planetenträger (PTE1, PTE2) und darauf drehbar gelagerte Planetenräder (PRE1, PRE2) und mit einem Sonnenrad (SRE1, SRE2) umfasst, wobei die erste Welle (W11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Planetenträger (PTE1) des ersten einfachen Planetengetriebes (PE1), die zweite Welle (W12) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Sonnenrad (SRE1) des ersten einfachen Planetengetriebes (PE1) und mit dem Hohlrad (HRE2) des zweiten einfachen Planetengetriebes (PE2), die dritte Welle (W13) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Planetenträger (PTE2) des zweiten einfachen Planetengetriebes (PE2) und die vierte Welle (W14) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Sonnenrad (SRE2) des zweiten einfachen Planetengetriebes (PE2) und mit dem Hohlrad (HRE1) des ersten einfachen Planetengetriebes (PE1) verbunden ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the first planetary gear set (P1) two simple planetary gear (PE1, PE2), each with a ring gear (HRE1, HRE2), with a planet carrier (PTE1, PTE2) and rotatably mounted planetary gears (PRE1, PRE2) and with a Sun gear (SRE1, SRE2), wherein the first shaft (W11) of the first planetary gear set (P1) with the planet carrier (PTE1) of the first simple planetary gear (PE1), the second shaft (W12) of the first planetary gear set (P1) with the sun gear (SRE1) of the first simple planetary gear (PE1) and with the ring gear (HRE2) of the second simple planetary gear (PE2), the third shaft (W13) of the first planetary gear set (P1) with the planet carrier (PTE2) of the second simple planetary gear (PE2) and the fourth shaft (W14) of the first planetary gear set (P1) is connected to the sun gear (SRE2) of the second simple planetary gear (PE2) and to the ring gear (HRE1) of the first simple planetary gear (PE1). Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste einfache Planetengetriebe (PE1) radial innerhalb des zweiten einfachen Planetengetriebes (PE2) angeordnet ist.Stepless power split transmission to Claim 13 , characterized in that the first simple planetary gear (PE1) is arranged radially within the second simple planetary gear (PE2). Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) zwei einfache Planetengetriebe (PE1, PE2) mit jeweils einem Hohlrad (HRE1, HRE2), mit einem Planetenträger (PTE1, PTE2) und darauf drehbar gelagerten Planetenrädern (PRE1, PRE2) und mit einem Sonnenrad (SRE1, SRE2) umfasst, wobei die erste Welle (W11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Planetenträger (PTE1) des ersten einfachen Planetengetriebes (PE1), die zweite Welle (W12) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Hohlrad (HRE2) des zweiten einfachen Planetengetriebes (PE2), die dritte Welle (W13) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Planetenträger (PTE2) des zweiten einfachen Planetengetriebes (PE2) und mit dem Hohlrad (HRE1) des ersten einfachen Planetengetriebes (PE1) und die vierte Welle (W14) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Sonnenrad (SRE2) des zweiten einfachen Planetengetriebes (PE2) und mit dem Sonnenrad (SRE1) des ersten einfachen Planetengetriebes (PE1) verbunden ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the first planetary gear set (P1) two simple planetary gear (PE1, PE2), each with a ring gear (HRE1, HRE2), with a planet carrier (PTE1, PTE2) and rotatably mounted thereon planetary gears (PRE1, PRE2) and with a Sun gear (SRE1, SRE2), wherein the first shaft (W11) of the first planetary gear set (P1) with the planet carrier (PTE1) of the first simple planetary gear (PE1), the second shaft (W12) of the first planetary gear set (P1) with the ring gear (HRE2) of the second simple planetary gear (PE2), the third shaft (W13) of the first planetary gear set (P1) with the planet carrier (PTE2) of the second simple planetary gear (PE2) and with the ring gear (HRE1) of the first simple planetary gear (PE1) and the fourth shaft (W14) of the first planetary gear set (P1) is connected to the sun gear (SRE2) of the second simple planetary gear (PE2) and to the sun gear (SRE1) of the first simple planetary gear (PE1). Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) einen Ravigneaux-Radsatz umfasst, wobei die erste Welle (W11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Planetenträger (PT) des Ravigneaux-Radsatzes, die zweite Welle (W12) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Sonnenrad (SR1) des Ravigneaux-Radsatzes, die dritte Welle (W13) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem Hohlrad (HR) des Ravigneaux-Radsatzes und die vierte Welle (W14) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit einem weiteren Sonnenrad (SR2) des Ravigneaux-Radsatzes wirkverbunden ist, und wobei das Sonnenrad (SR1) mit einem kleineren Durchmesser ausgeführt ist als das weitere Sonnenrad (SR2).Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the first planetary gear set (P1) comprises a Ravigneaux gearset, wherein the first shaft (W11) of the first planetary gear set (P1) with a planet carrier (PT) of Ravigneaux wheelset, the second shaft (W12) of the first planetary gear set (P1) with a sun gear (SR1) of the Ravigneaux wheelset, the third shaft (W13) of the first planetary gear set (P1) with a ring gear (HR) of the Ravigneaux wheelset and the fourth shaft (W14) of the first planetary gear set (P1) another sun gear (SR2) of the Ravigneaux gearset is operatively connected, and wherein the sun gear (SR1) is made smaller in diameter than the other sun gear (SR2). Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenradsatz (P1) des Leistungsverzweigungsgetriebes (3) einen Planetenradsatz mit zwei Hohlrädern (HR1, HR2), mit einem Planetenträger (PT) und mit einem Sonnenrad (SR) aufweist, wobei auf dem Planetenträger (PT) mehrere Planetenräder (PR11, PR21) drehbar angeordnet sind und ein Teil der Planetenräder (PR11) mit einer größeren axialen Länge als ein weiterer Teil der Planetenräder (PR21) ausgeführt ist, wobei die längeren Planetenräder (PR11) mit dem einen Hohlrad (HR2), dem Sonnenrad (SR) und den kürzeren Planetenrädern (PR21) kämmen, während die kürzeren Planetenräder (PR21) mit dem weiteren Hohlrad (HR1) und den längeren Planetenrädern (PR11) in Eingriff stehen und das eine Hohlrad (HR2) mit einem kleinerem Durchmesser als das andere Hohlrad (HR1) ausgeführt und radial vom größeren Hohlrad (HR1) übergriffen ist.Stepless power split transmission according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the first planetary gear set (P1) of the power split transmission (3) comprises a planetary gear set with two ring gears (HR1, HR2), with a planet carrier (PT) and with a sun gear (SR), wherein on the planet carrier (PT) more Planet gears (PR11, PR21) are rotatably arranged and a part of the planetary gears (PR11) is designed with a greater axial length than another part of the planet gears (PR21), wherein the longer planet wheels (PR11) with the one ring gear (HR2), the Sun gear (SR) and the shorter planetary gears (PR21) mesh, while the shorter planet gears (PR21) with the other ring gear (HR1) and the longer planetary gears (PR11) are engaged and a ring gear (HR2) with a smaller Diameter than the other ring gear (HR1) running and radially overlapped by the larger ring gear (HR1). Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (W11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Planetenträger (PT), die zweite Welle (W12) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit den Sonnenrad (SR), die dritte Welle (W13) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem größeren Hohlrad (HR1) und die vierte Welle (W14) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem kleineren Hohlrad (HR2) gekoppelt ist.Stepless power split transmission to Claim 17 , characterized in that the first shaft (W11) of the first planetary gear set (P1) with the planet carrier (PT), the second shaft (W12) of the first planetary gear set (P1) with the sun gear (SR), the third wave (W13) of the first planetary gear set (P1) with the larger ring gear (HR1) and the fourth shaft (W14) of the first planetary gear set (P1) with the smaller ring gear (HR2) is coupled.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019217744A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-20 Zf Friedrichshafen Ag Power split continuously variable transmission
CN113335046A (en) * 2021-08-05 2021-09-03 北京明正维元电机技术有限公司 Four-motor four-clutch two-stage double-speed-ratio electric vehicle power assembly
CN113685513A (en) * 2021-09-23 2021-11-23 清驰汽车江苏有限公司 Stepless speed change mechanism and speed change method thereof
US20230341035A1 (en) * 2020-07-02 2023-10-26 Transmission Cvtcorp Inc. Drivetrain configured for synchronous ivt to cvt transition

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19522833A1 (en) 1995-06-23 1997-01-02 Zahnradfabrik Friedrichshafen Power split transmission
DE10003174A1 (en) * 1999-01-25 2000-09-21 Michael Meyerle Continuously variable hydrostatic-mechanical split transmission regulates hydrostatic unit speed so coupling elements to be closed are stationary or synchronised
DE10047398A1 (en) * 2000-09-26 2002-04-11 Deere & Co Gear synthesis with stepless and constant gear modules
DE60103717T2 (en) 2000-09-26 2004-10-28 Deere & Company, Moline Hydromechanical transmission
US20080081724A1 (en) * 2006-09-12 2008-04-03 Purdue Research Foundation Power split transmission with energy recovery
US20090270212A1 (en) * 2006-07-06 2009-10-29 Kubota Corporation Speed Change Transmission Apparatus
DE102011079716A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 Zf Friedrichshafen Ag Multi-speed transmission for motor vehicle, has drive shaft that is releasably connected with planetary gear sets over clutches and brakes in housing
US20150018153A1 (en) * 2011-06-21 2015-01-15 Volvo Construction Equipment Ab Method for controlling a power split continuously variable transmission and a power split continuously variable transmission

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19522833A1 (en) 1995-06-23 1997-01-02 Zahnradfabrik Friedrichshafen Power split transmission
DE10003174A1 (en) * 1999-01-25 2000-09-21 Michael Meyerle Continuously variable hydrostatic-mechanical split transmission regulates hydrostatic unit speed so coupling elements to be closed are stationary or synchronised
DE10047398A1 (en) * 2000-09-26 2002-04-11 Deere & Co Gear synthesis with stepless and constant gear modules
DE60103717T2 (en) 2000-09-26 2004-10-28 Deere & Company, Moline Hydromechanical transmission
US20090270212A1 (en) * 2006-07-06 2009-10-29 Kubota Corporation Speed Change Transmission Apparatus
US20080081724A1 (en) * 2006-09-12 2008-04-03 Purdue Research Foundation Power split transmission with energy recovery
US20150018153A1 (en) * 2011-06-21 2015-01-15 Volvo Construction Equipment Ab Method for controlling a power split continuously variable transmission and a power split continuously variable transmission
DE102011079716A1 (en) * 2011-07-25 2013-01-31 Zf Friedrichshafen Ag Multi-speed transmission for motor vehicle, has drive shaft that is releasably connected with planetary gear sets over clutches and brakes in housing

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019217744A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-20 Zf Friedrichshafen Ag Power split continuously variable transmission
US20230341035A1 (en) * 2020-07-02 2023-10-26 Transmission Cvtcorp Inc. Drivetrain configured for synchronous ivt to cvt transition
CN113335046A (en) * 2021-08-05 2021-09-03 北京明正维元电机技术有限公司 Four-motor four-clutch two-stage double-speed-ratio electric vehicle power assembly
CN113335046B (en) * 2021-08-05 2021-11-02 北京明正维元电机技术有限公司 Four-motor four-clutch two-stage double-speed-ratio electric vehicle power assembly
CN113685513A (en) * 2021-09-23 2021-11-23 清驰汽车江苏有限公司 Stepless speed change mechanism and speed change method thereof

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