DE102017220666A1 - STAGE-FREE MULTIMODE TRANSMISSION - Google Patents

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DE102017220666A1
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ivp
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German (de)
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Andrew K. Rekow
Rainer Gugel
David Mueller
Thomas G. Ore
Dennis L. Jeffries
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Deere and Co
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Abstract

Ein stufenloses Getriebe mit unendlichem Übersetzungsverhältnis (IVT), das einen Doppel-Planetenradsatz beinhaltet mit einer ersten, zweiten und dritten Getriebekomponente. Das IVT beinhaltet einen einfachen Planetenradsatz mit einer vierten, fünften und sechsten Getriebekomponente. In einem Modus wird ein erster Satz Kupplungen eingekuppelt, wodurch die Übertragung von Motorleistung auf die erste Getriebekomponente zugelassen wird und die Übertragung von IVP-Leistung zwischen einer zweiten IVP-Maschine und der zweiten Übertragungskomponente zugelassen wird. Die dritte Getriebekomponente kombiniert die Motorleistung und die IVP-Leistung zu einer ersten kombinierten Leistung, die von der dritten Getriebekomponente auf die vierte Getriebekomponente übertragen wird. Die fünfte Getriebekomponente überträgt Rückflussleistung auf eine Motorwelle und die sechste Getriebekomponente kombiniert die erste kombinierte Leistung und die Rückflussleistung zu einer zweiten kombinierten Leistung, die an einer Abtriebswelle zum Rotieren der Abtriebswelle in einem Drehzahlbereich ausgegeben wird.An infinite speed ratio (IVT) continuously variable transmission that incorporates a dual planetary gear set having first, second and third transmission components. The IVT includes a simple planetary gear set with a fourth, fifth and sixth gear component. In one mode, a first set of clutches is engaged thereby permitting the transmission of engine power to the first transmission component and permitting the transmission of IVP power between a second IVP engine and the second transmission component. The third transmission component combines the engine power and the IVP power into a first combined power transmitted from the third transmission component to the fourth transmission component. The fifth transmission component transmits return power to a motor shaft, and the sixth transmission component combines the first combined power and the return power to a second combined power output on an output shaft for rotating the output shaft in a speed range.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENREFER TO RELATED APPLICATIONS

Diese Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der am 7. November 2014 eingereichten US-Anmeldung Nr. 14/536,097 , die eine Teilfortsetzung der am 31. Dezember 2013 eingereichten US-Anmeldung Nr. 14/145,599 ist, und die unter der US-Patentnr. 9,206,885 am 8. Dezember 2015 veröffentlicht wurde, deren gesamte Offenbarung durch Verweis im Vorliegenden mit einbezogen wird.This application is a partial continuation of the application submitted on November 7, 2014 U.S. Application No. 14 / 536,097 , which are a continuation of the submission submitted on 31 December 2013 U.S. Application No. 14 / 145,599 is, and under the US Pat. 9,206,885 on December 8, 2015, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

ANGABE ÜBER STAATLICH GEFÖRDERTE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNGSTATEMENT ON STATE-SUPPORTED RESEARCH AND DEVELOPMENT

Nicht zutreffend.Not applicable.

GEBIET DER OFFENBARUNGAREA OF REVELATION

Diese Offenbarung bezieht sich auf stufenlose Getriebe und insbesondere auf stufenlose Getriebe mit mehreren verschiedenen Antriebsmodi.This disclosure relates to continuously variable transmissions, and more particularly to continuously variable transmissions having a plurality of different drive modes.

HINTERGRUND DER OFFENBARUNGBACKGROUND OF THE REVELATION

In verschiedensten Umgebungen kann es nützlich sein, sowohl einen herkömmlichen Motor (z. B. Verbrennungsmotor) als auch eine stufenlos einstellbare Energiequelle (z. B. einen Elektro- oder Hydraulikmotor, einen variablen Kettenantrieb usw.) zu verwenden, um nützliche Leistung zu liefern. Beispielsweise kann ein Teil der Motorleistung umgeleitet werden, um eine erste stufenlos einstellbare Maschine (z. B. eine erste elektrische Maschine, die als Generator wirkt) anzutreiben, die ihrerseits eine zweite stufenlos einstellbare Maschine antreiben kann (z. B. eine zweite elektrische Maschine, die mittels elektrischer Leistung von der ersten elektrischen Maschine als Motor wirkt). In bestimmten Konfigurationen kann Leistung von beiden Quellenarten (d. h. einem Motor und einer stufenlos einstellbaren Energiequelle) für die Endleistungsausgabe (z. B. an eine Motorachse) über ein stufenloses Getriebe mit unendlichem Übersetzungsverhältnis („IVT“) oder ein stufenloses Getriebe mit einem endlichen Übersetzungsverhältnis („CVT“) kombiniert werden. Dies kann als „verzweigter Modus“ oder als Betrieb im „Leistungsverzweigungsmodus“ bezeichnet werden, da die Leistungsübertragung zwischen dem mechanischen Pfad vom Motor und dem stufenlos einstellbaren Pfad aufgeteilt werden kann. Der verzweigte Betriebsmodus kann auf verschiedene bekannte Weisen erzielt werden. Beispielsweise kann ein Planetenradsatz verwendet werden, um Drehleistung von einem Motor und von einer elektrischen Maschine zu summieren, wobei die summierte Leistung stromabwärts innerhalb eines zugeordneten Antriebsstrangs übertragen wird. Dies kann die Abgabe von Leistung (z. B. an Fahrzeugräder) mit einem effektiven unendlichen, stufenlosen Übersetzungsverhältnis ermöglichen. Es können jedoch verschiedene Probleme auftreten, einschließlich Einschränkungen in Bezug auf die maximal erreichbare Drehzahl einstellbarer Energiequellen.In various environments, it may be useful to use both a conventional engine (eg, an internal combustion engine) and a continuously variable power source (eg, an electric or hydraulic motor, a variable chain drive, etc.) to provide useful power , For example, a portion of the engine power may be diverted to drive a first continuously variable machine (eg, a first electric machine acting as a generator), which in turn may drive a second continuously variable machine (eg, a second electric machine) which acts as a motor by means of electric power from the first electric machine). In certain configurations, power may be from either source type (ie, a motor and a continuously variable power source) for the final power output (eg, to an engine axle) via an infinite speed ratio ("IVT") or a finite speed ratio continuously variable transmission ("CVT"). This may be referred to as a "branched mode" or "power split mode" operation because the power transfer between the mechanical path can be shared by the motor and the steplessly adjustable path. The branched mode of operation can be achieved in several known ways. For example, a planetary gear set may be used to summate rotational power from an engine and an electric machine, wherein the summed power is transmitted downstream within an associated powertrain. This may allow the delivery of power (eg to vehicle wheels) with an effective infinite stepless transmission ratio. However, various problems may occur, including limitations on the maximum achievable speed of adjustable energy sources.

Der Betrieb anderer Arten von Getrieben, wie auch IVT- oder CVT-Getrieben kann verschiedene andere Probleme verursachen. Zum Beispiel können in bestimmten Konfigurationen Getriebeschaltungen (z. B. Schaltungen zwischen verschiedenen Übersetzungsverhältnissen) zu einem Ruckeln eines Fahrzeugs führen, zu Zeitverzögerungen oder anderen vorübergehenden Auswirkungen auf die zur Verfügung stehende Leistung (z. B. an den Rädern eines Fahrzeugs oder einem befestigten Zubehör oder Werkzeug) oder zu anderen schädlichen Auswirkungen auf die Systemleistung und das Bedienererlebnis.Operating other types of transmissions, as well as IVT or CVT transmissions, can cause various other problems. For example, in certain configurations, transmission circuits (eg, circuits between different gear ratios) may result in vehicle jerking, time delays, or other transient effects on available power (eg, on the wheels of a vehicle or attached accessories or tool) or other harmful effects on system performance and user experience.

ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNGSUMMARY OF THE REVELATION

In einem Aspekt sieht die Offenbarung ein Arbeitsfahrzeug vor, das einen Motor mit einer Motorwelle, einer ersten stufenlos einstellbaren Leistungs-(IVP)Maschine, einer zweiten stufenlos einstellbaren Leistungs-(IVP)Maschine, einer Abtriebswelle und einem stufenlosen Getriebe (IVT) mit mehreren Getriebemodi. Das IVT ist ausgebildet, Leistung zwischen Motor, der ersten IVP-Maschine, der zweiten IVP-Maschine und der Abtriebswelle auf verschiedenen Pfaden in verschiedenen der mehreren Getriebemodi zu übertragen. Das IVT beinhaltet mehrere Kupplungen, von denen jede ausgebildet ist, abwechselnd ein- und ausgekuppelt zu werden. Des Weiteren beinhaltet das IVT einen Doppel-Planetenradsatz, der eine erste Getriebekomponente, eine zweite Getriebekomponente und eine dritte Getriebekomponente beinhaltet. Weiterhin beinhaltet das IVT einen einfachen Planetenradsatz, der eine vierte Getriebekomponente, eine fünfte Getriebekomponente und eine sechste Getriebekomponente beinhaltet. In einem ersten Getriebemodus des IVT wird eine erste Teilgruppe der mehreren Kupplungen eingekuppelt, was eine Übertragung von Motorleistung von dem Motor auf die erste Getriebekomponente erlaubt und eine Übertragung von IVP-Leistung zwischen der zweiten IVP-Maschine und der zweiten Getriebekomponenten erlaubt. In dem ersten Getriebemodus kombiniert die dritte Getriebekomponente die Motorleistung und die IVP-Leistung zu einer ersten kombinierten Leistung, die von der dritten Getriebekomponente auf die vierte Getriebekomponente übertragen wird. In dem ersten Getriebemodus überträgt die fünfte Getriebekomponente Rückflussleistung auf die Motorwelle und die sechste Getriebekomponente kombiniert die erste kombinierte Leistung und die Rückflussleistung zu einer zweiten kombinierten Leistung, die an der Abtriebswelle zum Rotieren der Abtriebswelle in einem Drehzahlbereich ausgegeben wird.In one aspect, the disclosure provides a work vehicle including a motor having a motor shaft, a first continuously variable power (IVP) engine, a second continuously variable power (IVP) engine, an output shaft, and a multiple-speed continuously variable transmission (IVT) transmission modes. The IVT is designed to transfer power between the engine, the first IVP engine, the second IVP engine and the output shaft on different paths in various of the multiple transmission modes. The IVT includes multiple clutches, each of which is configured to be alternately engaged and disengaged. Further, the IVT includes a dual planetary gearset including a first transmission component, a second transmission component, and a third transmission component. Further, the IVT includes a simple planetary gearset that includes a fourth transmission component, a fifth transmission component, and a sixth transmission component. In a first transmission mode of the IVT, a first subset of the plurality of clutches is engaged, allowing transmission of engine power from the engine to the first transmission component and allowing IVP power to be transmitted between the second IVP engine and the second transmission component. In the first transmission mode, the third transmission component combines the engine power and the IVP power into a first combined power transmitted from the third transmission component to the fourth transmission component. In the first transmission mode, the fifth transmission component transmits return power to the engine shaft, and the sixth transmission component combines the first combined power and the return power to a second combined power output on the output shaft for rotating the output shaft in a speed range.

In einem anderen Aspekt wird ein Arbeitsfahrzeug offenbart, das einen Motor beinhaltet mit einer Motorwelle und einer stufenlos einstellbaren Energiequelle (IVP-Quelle) mit einer ersten elektrischen Maschine und einer zweiten elektrischen Maschine. Das Arbeitsfahrzeug beinhaltet weiterhin eine Abtriebswelle und ein stufenloses Getriebe (IVT) mit mehreren Getriebemodi. Das IVT ist ausgebildet, Leistung zwischen dem Motor, der ersten elektrischen Maschine, der zweiten elektrischen Maschine und der Abtriebswelle auf verschiedenen Zweigen in verschiedenen der mehreren Getriebemodi zu übertragen. Das IVT beinhaltet mehrere Kupplungen, von denen jede ausgebildet ist, abwechselnd ein- und ausgekuppelt zu werden. Das IVT beinhaltet weiterhin einen ersten Planetenradsatz, der eine erste Getriebekomponente, eine zweite Getriebekomponente und eine dritte Getriebekomponente beinhaltet. Zusätzlich beinhaltet das IVT einen zweiten Planetenradsatz, der eine vierte Getriebekomponente, eine fünfte Getriebekomponente und eine sechste Getriebekomponente beinhaltet. In einem ersten Getriebemodus des IVT wird eine erste Teilgruppe der mehreren Kupplungen eingekuppelt, was eine Übertragung von Motorleistung von dem Motor auf die erste Getriebekomponente erlaubt und eine Übertragung von IVP-Leistung zwischen der zweiten elektrischen Maschine und der zweiten Getriebekomponente erlaubt. In dem ersten Getriebemodus kombiniert die dritte Getriebekomponente die Motorleistung und die IVP-Leistung zu einer ersten kombinierten Leistung, die von der dritten Getriebekomponente auf die vierte Getriebekomponente übertragen wird. Zusätzlich überträgt in dem ersten Getriebemodus die fünfte Getriebekomponente Rückflussleistung auf die Motorwelle. Ebenfalls in dem ersten Getriebemodus kombiniert die sechste Getriebekomponente die erste kombinierte Leistung und die Rückflussleistung zu einer zweiten kombinierten Leistung. Die zweite kombinierte Leistung des ersten Getriebemodus sieht an der Abtriebswelle einen Drehzahlbereich vor. Die erste elektrische Maschine hat einen Generatormodus und einen Motormodus. Die erste elektrische Maschine ist, wenn sie sich im Generatormodus befindet, ausgebildet, elektrische Energie aus der mechanischen Energie zu erzeugen, die an der ersten elektrischen Maschine eingegeben wurde. Des Weiteren hat die erste elektrische Maschine einen Generatormodus und einen Motormodus. Die zweite elektrische Maschine ist, wenn sie sich im Generatormodus befindet, ausgebildet, elektrische Energie aus mechanischer Energie zu erzeugen, die an der zweiten elektrischen Maschine eingegeben wurde. In dem ersten Getriebemodus des IVT sind die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine ausgebildet, gleichzeitig im Generatormodus für die gemeinsame Erzeugung von elektrischem Strom zu sein. In another aspect, a work vehicle is disclosed that includes a motor having a motor shaft and a continuously variable power source (IVP source) with a first electric machine and a second electric machine. The work vehicle further includes an output shaft and a continuously variable transmission (IVT) with multiple transmission modes. The IVT is configured to transfer power between the engine, the first electric machine, the second electric machine, and the output shaft on different branches in various of the multiple transmission modes. The IVT includes multiple clutches, each of which is configured to be alternately engaged and disengaged. The IVT further includes a first planetary gear set including a first transmission component, a second transmission component, and a third transmission component. Additionally, the IVT includes a second planetary gear set that includes a fourth transmission component, a fifth transmission component, and a sixth transmission component. In a first transmission mode of the IVT, a first subset of the plurality of clutches is engaged, allowing transmission of engine power from the engine to the first transmission component and permitting transmission of IVP power between the second electric machine and the second transmission component. In the first transmission mode, the third transmission component combines the engine power and the IVP power into a first combined power transmitted from the third transmission component to the fourth transmission component. In addition, in the first transmission mode, the fifth transmission component transmits return power to the engine shaft. Also in the first transmission mode, the sixth transmission component combines the first combined power and the return power to a second combined power. The second combined power of the first transmission mode provides a speed range on the output shaft. The first electric machine has a generator mode and a motor mode. The first electric machine, when in the generator mode, is configured to generate electrical energy from the mechanical energy input at the first electric machine. Furthermore, the first electric machine has a generator mode and a motor mode. The second electric machine, when in the generator mode, is configured to generate electrical energy from mechanical energy input at the second electric machine. In the first transmission mode of the IVT, the first electric machine and the second electric machine are configured to be simultaneously in the generator mode for the cogeneration of electric power.

Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen werden in den beiliegenden Zeichnungen und in der folgenden Beschreibung dargestellt. Andere Merkmale und Vorteile sind aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.The details of one or more embodiments are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features and advantages will be apparent from the description, drawings, and claims.

Figurenlistelist of figures

  • 1 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Arbeitsfahrzeugs, das ein stufenloses Getriebe umfassen kann; 1 FIG. 10 is a side view of an exemplary work vehicle that may include a continuously variable transmission; FIG.
  • 2 ist eine schematische Ansicht eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs aus 1; 2 is a schematic view of a powertrain of the vehicle 1 ;
  • 3 ist eine schematische Ansicht eines stufenlosen Getriebes, das im Antriebsstrang aus 2 beinhaltet sein kann; 3 is a schematic view of a continuously variable transmission that is in the drive train 2 can be included;
  • 4 ist eine grafische Darstellung von stufenlos einstellbaren Energiequellendrehzahlen und Fahrzeugradgeschwindigkeiten für verschiedene Betriebsarten des stufenlosen Getriebes aus 3; 4 is a graph of steplessly adjustable power source speeds and vehicle wheel speeds for various continuously variable transmission modes 3 ;
  • 5 ist eine schematische Ansicht eines weiteren stufenlosen Getriebes, das im Antriebsstrang aus 2 beinhaltet sein kann; 5 is a schematic view of another continuously variable transmission that in the drive train 2 can be included;
  • 6 ist eine grafische Darstellung von stufenlos einstellbaren Energiequellendrehzahlen und Fahrzeugradgeschwindigkeiten für verschiedene Betriebsarten des stufenlosen Getriebes aus 5; 6 is a graph of steplessly adjustable power source speeds and vehicle wheel speeds for various continuously variable transmission modes 5 ;
  • 7 ist eine schematische Ansicht eines weiteren stufenlosen Getriebes, das im Antriebsstrang aus 2 beinhaltet sein kann; 7 is a schematic view of another continuously variable transmission that in the drive train 2 can be included;
  • 8 ist eine grafische Darstellung von einstellbaren Energiequellendrehzahlen und Fahrzeugradgeschwindigkeiten für verschiedene Betriebsarten des stufenlosen Getriebes aus 7; 8th is a graphical representation of adjustable power source speeds and vehicle wheel speeds for various continuously variable transmission modes 7 ;
  • 9 ist eine schematische Ansicht eines dem aus 3 ähnlichen Antriebsstranges mit einem Leistungsspeicher- und -zuführystem; 9 is a schematic view of the one out 3 similar powertrain with a power storage and supply system;
  • 10 ist eine schematische Ansicht eines dem aus 7 ähnlichen Antriebsstranges mit einem weiteren Leistungsspeicher- und -zuführystem; 10 is a schematic view of the one out 7 similar powertrain with another power storage and supply system;
  • 11 ist eine schematische Darstellung eines Verwaltungsprozesses für transiente Leistunsgabfälle, der mit den Antriebssträngen aus 9 und 10 verwendet werden kann; 11 is a schematic representation of a management process for transient Leistungsunsgabfälle, with the drive trains 9 and 10 can be used;
  • 12 ist eine schematische Ansicht eines Antriebsstranges, der mit dem aus 3 verwandt ist, wobei der Antriebsstrang in einer ersten Konfiguration gezeigt ist; 12 is a schematic view of a drive train, with the out 3 with the powertrain shown in a first configuration;
  • 13 ist ein Graph, der die Radgeschwindigkeit eines Fahrzeugs einer Drehzahl einer elektrischen Maschine des Antriebsstrangs aus 12 für eine gegebene Motordrehzahl gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung gegenüberstellt; 13 FIG. 12 is a graph illustrating the wheel speed of a vehicle of a rotational speed of an electric machine of the powertrain. FIG 12 for a given engine speed according to the embodiments of the present disclosure faces;
  • 14 ist eine schematische Ansicht des Antriebsstranges aus 12, gezeigt in einer zweiten Konfiguration; 14 is a schematic view of the drive train 12 shown in a second configuration;
  • 15 ist eine schematische Ansicht eines Antriebsstranges, der mit dem aus 12 in Beziehung steht, wobei der Antriebsstrang in einer ersten Konfiguration gezeigt ist; und 15 is a schematic view of a drive train, with the out 12 with the powertrain shown in a first configuration; and
  • 16 ist eine schematische Ansicht des Antriebsstranges aus 15, gezeigt in einer zweiten Konfiguration. 16 is a schematic view of the drive train 15 shown in a second configuration.

In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Referenzsymbole gleiche Elemente.In the various figures, like reference symbols denote like elements.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Im Folgenden werden ein oder mehrere Ausführungsbeispiele der offenbarten Antriebsstranganordnung für die Energiespeicherung und Zuführung wie in den beiliegenden, zuvor kurz beschriebenen Figuren der Zeichnungen gezeigt, beschrieben. Verschiedene Abwandlungen der Ausführungsbeispiele sind durch einen Fachmann denkbar.In the following, one or more embodiments of the disclosed powertrain arrangement for energy storage and delivery will be described as shown in the accompanying figures of the drawings briefly described above. Various modifications of the embodiments are conceivable by a person skilled in the art.

In verschiedenen bekannten Konfigurationen kann ein oder können mehrere Planetenradsätze verwendet werden, um die Ausgangsleistung einer IVP und eines Motors (z. B. eines Verbrennungsmotors) zu kombinieren. Beispielsweise kann in einem Planetenradsatz eine erste Komponente des Zahnradsatzes (z. B. ein Hohlrad) Leistung vom Motor empfangen, eine zweite Komponente des Radsatzes (z. B. ein Sonnenrad) kann Leistung von der IVP empfangen, und eine dritte Komponente des Zahnradsatzes (z. B. ein Planetenradträger) kann die Leistung vom Motor und von der IVP am Ausgang des Zahnradsatzes summieren. (Der Zweckmäßigkeit der Bezeichnung halber kann „Komponente“ hier verwendet werden, insbesondere im Kontext eines Planetenradsatzes, um ein Element zur Übertragung von Leistung zu bezeichnen, wie ein Sonnenrad, ein Hohlrad oder einen Planetenradträger.) Es versteht sich, dass eine derartige Auslegung im Wesentlichen unendliche und stufenlose Übersetzungsverhältnisse für den Planetenradsatz ermöglichen kann. Beispielsweise kann für eine festgelegte Motordrehzahl ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis eingestellt werden, indem die Drehzahl der IVP in Bezug auf die Motordrehzahl variiert wird.In various known configurations, one or more planetary gear sets may be used to combine the output power of an IVP and an engine (eg, an internal combustion engine). For example, in a planetary gear set, a first component of the gear set (eg, a ring gear) may receive power from the engine, a second component of the wheelset (eg, a sun gear) may receive power from the IVP, and a third component of the gear set (FIG. eg a planet carrier) can add up the power from the engine and from the IVP at the output of the gear set. (For convenience of designation, "component" may be used herein, particularly in the context of a planetary gear set to refer to an element for transmitting power, such as a sun gear, a ring gear, or a planet gear carrier.) It will be understood that such a design is in the Substantially infinite and stepless ratios for the planetary gear set can allow. For example, for a given engine speed, a particular gear ratio may be adjusted by varying the speed of the IVP with respect to engine speed.

In bestimmten Fällen kann es nützlich sein, einen Null-Leistungs-Modus für ein Fahrzeug (oder eine andere Maschine) zu erleichtern, in dem die Ausgangsdrehzahl der Fahrzeugräder (oder ein anderer Maschinenausgang) eine Drehzahl von Null erreicht, ohne den Motor zu stoppen oder ein Drehmoment an die Räder abzugeben. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Fahrzeugleistung verwendet werden, um ein Fahrzeug stationär zu halten. Ein solcher Zustand kann beispielsweise mit einem Planetenradsatz erhalten werden, der wie oben beschrieben ausgelegt ist. Falls beispielsweise ein Motor ein Sonnenrad mit einer ersten positiven Drehzahl dreht, und eine IVP (z. B. ein von einem Generator angetriebener Elektromotor) angewiesen wird, ein Hohlrad mit einer äquivalenten negativen Drehzahl zu drehen, kann sich ein zugeordneter Planetenradträger (der beispielsweise mit einer Differentialantriebswelle verbunden sein kann) überhaupt nicht drehen. Falls ferner die IVP eine Ausgangsrotation mit einer geringfügig anderen (und entgegengesetzten) Drehzahl als der Motor ausgibt, kann das Fahrzeug in einen „Kriech“-Modus gelangen, in dem sich das Fahrzeug sehr langsam bewegt, aber mit hohem Raddrehmoment. Die Null-Antriebs- und Kriechmodi sind besonders nützlich für schwere Arbeitsfahrzeuge, wie den in 1 gezeigten Traktor, die in der Landwirtschafts-, Bau- und Forstwirtschaftsindustrie verwendet werden. Mit zunehmender Radgeschwindigkeit kann das Fahrzeug dann letztendlich in einen normalen Antriebsmodus gelangen. Bei herkömmlichen Konfigurationen kann jeder dieser Modi ein Leistungsverzweigungsmodus sein, in dem die Leistungsübertragung zwischen einem rein mechanischen Pfad vom Motor und dem gemischten Pfad durch die IVP aufgeteilt wird.In certain cases, it may be useful to facilitate a zero power mode for a vehicle (or other machine) in which the output speed of the vehicle wheels (or other engine output) reaches zero speed without stopping or stopping the engine to deliver a torque to the wheels. In this way, for example, vehicle performance may be used to keep a vehicle stationary. Such a condition can be obtained, for example, with a planetary gear set designed as described above. For example, if a motor rotates a sun gear at a first positive speed, and an IVP (eg, a generator-driven electric motor) is commanded to rotate a ring gear at an equivalent negative speed, an associated planetary carrier (e.g. a differential drive shaft can be connected) do not turn at all. Further, if the IVP outputs output rotation at a slightly different (and opposite) speed than the engine, the vehicle may enter a "creep" mode in which the vehicle is moving very slowly but with high wheel torque. The zero drive and creep modes are particularly useful for heavy duty vehicles, such as the 1 shown tractor used in the agriculture, construction and forestry industries. As the wheel speed increases, the vehicle may ultimately enter a normal drive mode. In conventional configurations, each of these modes may be a power split mode in which power transmission is shared between a purely mechanical path from the engine and the mixed path through the IVP.

Ein Problem in Bezug auf stufenlos einstellbare Antriebsstränge kann den relativen Wirkungsgrad der Leistungsübertragung in verschiedenen Modi betreffen. Es versteht sich beispielsweise, dass eine mechanische Übertragung von Leistung von einem Motor zu einem Zahnradsatz (d. h. mechanische Pfadübertragung) eine hocheffiziente Betriebsart zur Leistungsübertragung sein kann, während die Leistungsübertragung durch eine IVP weniger effizient sein kann (z. B. da die mechanische Leistung durch eine erste Maschine in elektrische oder hydraulische Energie umgewandelt werden muss, zu einer zweiten Maschine übertragen werden muss, und dann in mechanische Leistung rückumgewandelt werden muss). Demgemäß kann eine signifikante Motivation bestehen, den mechanischen Pfad stärker zu verwenden als den IVP-Pfad (z. B. durch die Erhöhung der Drehzahl des Motors). Diese stärkere Verwendung des mechanischen Wegs kann jedoch auch die erforderliche IVP-Drehzahl für Null-Leistungs- und Kriechmodi hochtreiben, da diese Betriebsarten eine beinahe oder tatsächliche Drehzahlanpassung zwischen den IVP- und Motordrehzahlen erfordern können. Dies kann zu einer erhöhten Abnutzung an zugehörigen Zahnrädern und anderen Teilen führen (z. B. einer Planetenradkomponente, die Leistung von der IVP und zugeordneten Lagern empfängt), sogar bis zum Punkt eines Teileversagens. Um geeignete Drehzahlen zu erzielen, kann es ferner notwendig sein, dass die Größe und Leistung einer relevanten IVP gegenüber einer bevorzugten Größe und Leistung signifikant erhöht werden müssen. Neben anderen Vorteilen kann das hier offenbarte stufenlose Multimode-Getriebe („MIVT“) diese Probleme behandeln. Beispielsweise kann durch eine selektive Nutzung von Kupplungen und/oder Bremsen ein MIVT eine stärkere Nutzung eines mechanischen Pfades gestatten, während die Notwendigkeit übermäßiger IVP-Drehzahlen in Null-Leistungs- und Kriechmodi vermieden wird.One problem with continuously variable powertrains may relate to the relative efficiency of power transmission in various modes. For example, it will be understood that mechanical transmission of power from a motor to a gear set (ie, mechanical path transmission) may be a highly efficient mode of power transmission, while power transmission through an IVP may be less efficient (eg, because of mechanical performance) a first machine has to be converted into electrical or hydraulic energy, has to be transferred to a second machine, and then has to be converted back to mechanical power). Accordingly, there may be significant motivation to use the mechanical path more than the IVP path (eg, by increasing the speed of the motor). However, this increased use of the mechanical path may also boost the required IVP speed for zero power and creep modes, as these modes may require close or actual speed adjustment between the IVP and engine speeds. This can lead to increased wear on associated gears and other parts (eg, a planetary gear component that receives power from the IVP and associated bearings), even to the point of part failure. In order to achieve suitable speeds, it may also be necessary for the size and power of a relevant IVP must be increased significantly compared to a preferred size and performance. Among other advantages, the multimode continuously variable transmission ("MIVT") disclosed herein can handle these problems. For example, by selectively utilizing clutches and / or brakes, an MIVT may allow greater use of a mechanical path while avoiding the need for excessive IVP speeds in zero power and creep modes.

Wie aus der vorliegenden Erläuterung ersichtlich wird, kann ein MIVT vorteilhaft in verschiedensten Umgebungen und mit verschiedensten Maschinen verwendet werden. Beispielsweise kann unter nunmehriger Bezugnahme von 1 ein MIVT im Antriebsstrang 22 eines Fahrzeugs 20 beinhaltet sein. In 1 ist das Fahrzeug 20 als Traktor dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass andere Auslegungen möglich sein können, einschließlich der Auslegung des Fahrzeugs 20 als andere Art von Traktor, als Holzschlepper, Grader oder als einer von verschiedenen anderen Arbeitsfahrzeugtypen. Ferner versteht es sich, dass das offenbarte IVT auch in Nicht-Arbeitsfahrzeugen und Nicht-Fahrzeuganwendungen verwendet werden kann (z. B. ortsfesten Antriebssträngen).As will be apparent from the present discussion, an MIVT can be advantageously used in a variety of environments and with a variety of machines. For example, with reference now to 1 a MIVT in the powertrain 22 of a vehicle 20 includes his. In 1 is the vehicle 20 shown as a tractor. It is understood, however, that other interpretations may be possible, including the design of the vehicle 20 as another type of tractor, as a tractor, grader or as one of several other types of work vehicles. Further, it should be understood that the disclosed IVT may also be used in non-work vehicles and non-vehicular applications (eg stationary powertrains).

Wie ebenfalls oben angeführt, ist ein Vorteil des offenbarten MIVT, dass es einen Betrieb eines Fahrzeugs in verschiedensten Antriebsmodi ermöglichen kann (z. B. Null-Leistungs-Modus, Kriech-Modus und Leistungsverzweigungsmodus), die verschiedene Kombinationen von Motor- und IVP-Leistung verwenden können. Beispielsweise kann durch die Verwendung verschiedener Kupplungen und/oder Bremsen, die einem oder mehreren Planetenradsätzen zugeordnet sind, ein MIVT ermöglichen, dass Motorleistung von einem IVT-Ausgang getrennt wird, auch während der Motor weiter betrieben wird. Falls beispielsweise eine IVP eine erste Komponente eines Planetenradsatzes antreibt und ein Motor eine zweite Komponente des Planetenradsatzes antreibt, kann in bestimmten Ausführungsformen und Betriebsarten eine Kupplung den in Betrieb stehenden Motor von der zweiten Komponente trennen, und eine Bremse kann die Drehung einer dritten Komponente des Zahnradsatzes stoppen, wodurch eine Abgabe von Leistung nur von der IVP durch die Untersetzung des Planetenradsatzes gestattet wird. Auf diese Weise kann beispielsweise nur elektrische Leistung (oder hydraulische Leistung usw.) verwendet werden, um das Fahrzeug 20 in bestimmten Modi anzutreiben (oder zu halten), während kombinierte elektrische und Motorleistung verwendet werden können, um das Fahrzeug 20 in anderen Modi anzutreiben (oder zu halten). Daher kann, neben anderen Vorteilen, ein MIVT bestimmte frühere Einschränkungen für den Energieanteil vermeiden, die von einem Motor durch einen elektrischen Pfad (oder hydraulischen Pfad usw.) umgeleitet werden kann.As also noted above, an advantage of the disclosed MIVT is that it may enable operation of a vehicle in a variety of propulsion modes (eg, zero power mode, creep mode, and power split mode) that include various combinations of engine and IVP modes. Can use power. For example, by using different clutches and / or brakes associated with one or more planetary gear sets, a MIVT may allow engine power to be disconnected from an IVT output, even while the engine is still operating. For example, if an IVP drives a first component of a planetary gear set and a motor drives a second component of the planetary gear set, in certain embodiments and modes a clutch may disconnect the motor in operation from the second component and a brake may rotate a third component of the gear set stop, allowing a delivery of power only from the IVP through the reduction of the planetary gear set. In this way, for example, only electrical power (or hydraulic power, etc.) can be used to power the vehicle 20 in certain modes to drive (or to hold), while combined electric and engine power can be used to drive the vehicle 20 to drive (or hold) in other modes. Therefore, among other advantages, a MIVT can avoid certain prior limitations on the amount of energy that can be diverted from an engine through an electrical path (or hydraulic path, etc.).

Mit Bezugnahme auf 2 werden nun verschiedene Komponenten eines beispielhaften Antriebsstrangs 22 gezeigt. Beispielsweise kann der Motor 24 mechanische Leistung (z. B. über eine sich drehende Welle) an ein MIVT 26 liefern. Der Motor 24 kann auch mechanische Leistung an eine IVP 28 liefern, die eine oder mehrere IVP-Maschinen (z. B. einen Elektromotor und Generator, oder eine hydraulische Maschine mit einem Hydraulikmotor und einer zugeordneten Pumpe) beinhalten kann. Das MIVT 26a kann zusätzlich mechanische Leistung von der IVP 28 empfangen.With reference to 2 will now be various components of an exemplary powertrain 22 shown. For example, the engine 24 mechanical power (eg via a rotating shaft) to an MIVT 26 deliver. The motor 24 can also provide mechanical power to an IVP 28 which may include one or more IVP engines (eg, an electric motor and generator, or a hydraulic engine with a hydraulic motor and associated pump). The MIVT 26a can additionally mechanical power from the IVP 28 receive.

Das MIVT 26a kann verschiedene Kupplungen 30 und Bremsen 32 umfassen, die von verschiedenen Aktoren 34 gesteuert werden können. Die Aktoren 34 können ihrerseits von einer Getriebesteuereinheit („TCU“) 36 (oder einer anderen Steuerung) gesteuert werden, die verschiedene Eingaben von verschiedenen Sensoren oder Vorrichtungen (nicht gezeigt) über einen CAN-Bus (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 20 empfangen kann. Das MIVT 26a kann eine oder mehrere Abtriebswellen 38a zur Übertragung mechanischer Energie vom MIVT 26a an verschiedene andere Komponenten (z. B. eine Differentialantriebswelle) beinhalten. In bestimmten Ausführungsformen können zusätzliche Radsätze (z. B. ein Bereichsgruppengetriebe) zwischen dem MIVT 26 und anderen Teilen des Fahrzeugs 20 (z. B. einer Differentialantriebswelle) angeordnet sein. In bestimmten Ausführungsformen kann die IVP 28 auch Leistung direkt an andere Teile des Fahrzeugs 20 liefern (z. B. über eine direkte IVP-Antriebswelle 38b).The MIVT 26a can have different couplings 30 and brakes 32 include, by different actuators 34 can be controlled. The actors 34 For example, they may be controlled by a transmission control unit ("TCU") 36 (or other controller) that receives various inputs from various sensors or devices (not shown) via a CAN bus (not shown) of the vehicle 20 can receive. The MIVT 26a can have one or more output shafts 38a for transmission of mechanical energy from the MIVT 26a to various other components (eg, a differential drive shaft). In certain embodiments, additional wheelsets (eg, a range group transmission) may be interposed between the MIVT 26 and other parts of the vehicle 20 (eg, a differential drive shaft). In certain embodiments, the IVP 28 also power directly to other parts of the vehicle 20 supply (eg via a direct IVP drive shaft 38b ).

Mit Bezugnahme auf 3 werden verschiedene interne Komponenten eines beispielhaften MIVT 26a präsentiert. Es ist zu beachten, dass die schematischen Darstellungen des in 3 gezeigten Getriebes (und auch der in 5 und 7 gezeigten Getriebe) beispielhafte Anwendungen in vereinfachter Form der Klarheit halber veranschaulichen und so nicht alle Komponenten zeigen können, die dem dargestellten Getriebe zugeordnet sind. Der Motor 24 kann einen Verbrennungsmotor 24a beinhalten, der mechanische Leistung direkt an die Welle S1 liefern kann. (Eine „direkte“ Leistungsübertragung kann, wie hier verwendet, die Übertragung von Leistung durch eine direkte physische Verbindung, einteilige Ausbildung oder über ein einfaches intervenierendes Element umfassen, wie ein Zwischenzahnrad oder Planetenrad. Im Gegensatz dazu kann beispielsweise eine Leistungsübertragung zwischen einem Hohlrad eines Planetenradsatzes und einem Sonnenrad des Planetenradsatzes über einen Planetenradträger (und zugeordnete Planetenräder) des Planetenradsatzes nicht als „direkt“ angesehen werden). Eine beispielhafte IVP 28a kann einen Stromgenerator 40 und Elektromotor 42 beinhalten. Der Stromgenerator 40 kann mechanische Leistung über ein Zahnrad 46 und Zahnrad 44 empfangen, die an der Welle S1 angebracht sind, und kann elektrische Leistung zur Übertragung an den Elektromotor 42 erzeugen. Der Elektromotor 42 kann die empfangene elektrische Leistung in mechanische Leistung umwandeln und dadurch eine Welle S2 drehen.With reference to 3 be different internal components of an exemplary MIVT 26a presents. It should be noted that the schematic representations of the in 3 shown gear (and also the in 5 and 7 shown gears) illustrate exemplary applications in a simplified form for the sake of clarity and so can not show all the components that are associated with the illustrated transmission. The motor 24 can an internal combustion engine 24a which can deliver mechanical power directly to the shaft S1. (As used herein, "direct" power transmission may involve the transmission of power through a direct physical connection, integral formation, or via a simple intervening element, such as an idler gear or planetary gear, for example, power transmission between a ring gear of a planetary gear set and a sun gear of the planetary gear set via a planet carrier (and associated planet gears) of the planetary gear set are not considered to be "direct"). An exemplary IVP 28a can one Power generator 40 and electric motor 42 include. The power generator 40 can mechanical power through a gear 46 and gear 44 received, which are mounted on the shaft S1, and may be electrical power for transmission to the electric motor 42 produce. The electric motor 42 can convert the received electrical power into mechanical power and thereby rotate a shaft S2.

Obwohl spezifische Ausdrücke wie „Generator“ und „Motor“ hier verwendet werden können, um verschiedene beispielhafte Konfigurationen zu beschreiben, versteht es sich, dass diese (und ähnliche) Ausdrücke verwendet werden können, um sich allgemein auf eine elektrische Maschine zu beziehen, die entweder als Generator oder als Motor arbeiten kann. Beispielsweise kann der Stromgenerator 40 manchmal als Elektromotor arbeiten, und der Elektromotor 42 kann manchmal als Generator arbeiten. Ebenso versteht es sich, dass die tatsächlichen Betriebsmodi anderer endlos verstellbarer Energiequellen ähnlich gegenüber jenen variieren können, die hier explizit beschrieben werden.Although specific terms such as "generator" and "motor" may be used herein to describe various example configurations, it will be understood that these (and similar) terms can be used to generally refer to an electrical machine that either can work as a generator or as a motor. For example, the power generator 40 sometimes work as an electric motor, and the electric motor 42 can sometimes work as a generator. Likewise, it should be understood that the actual operating modes of other infinitely variable power sources may vary similarly to those explicitly described herein.

In bestimmten Ausführungsformen kann das MIVT 26a einen Planetenradsatz 48 und ein Doppel-Planetenradsatz 50 umfassen. In bestimmten Ausführungsformen können der Planetenradsatz 48 und der Doppel-Planetenradsatz 50 ausgelegt sein, mechanische Leistung vom Motor 24a und von der IVP 28a zu summieren. Durch die Verwendung einer oder mehrerer zugeordneter Kupplungen und/oder Bremsen kann das MIVT 26a in bestimmten Modi eine Ausgabe vorsehen, die nur Energie von der IVP 28a verwendet.In certain embodiments, the MIVT 26a a planetary gear set 48 and a dual planetary gear set 50 include. In certain embodiments, the planetary gear set 48 and the double planetary gear set 50 be designed mechanical power from the engine 24a and from the IVP 28a to sum up. By using one or more associated clutches and / or brakes, the MIVT 26a in certain modes provide an output that only energy from the IVP 28a used.

Der Planetenradsatz 48 kann beispielsweise einen Planetenradträger 52 umfassen, der Planetenräder 54 hält, die mit dem Sonnenrad 56 und dem Hohlrad 58 in Eingriff stehen können. Eine Antriebskupplung 60 kann ausgelegt sein, mit dem Planetenradträger 52 und dem Sonnenrad 56 in Eingriff zu gelangen (z. B. auf der Basis von Signalen von der TCU 36), um die Leistungsübertragung zwischen diesen Zahnrädern zu steuern. Beispielsweise kann in einem Zustand eines vollständigen Eingriffs die Antriebskupplung 60 den Planetenradträger 52 mit dem Sonnenrad 56 verriegeln. Wie in 3 gezeigt, kann der Motor 24a direkt den Planetenradträger 52 über die Welle S1 antreiben. Demgemäß kann ein Eingriff der Kupplung 60 das Sonnenrad 56 effektiv mit der Welle S1 und dem Ausgang des Motors 24a verriegeln. Eine Umkehrbremse 62 kann an einem fixierten Gehäuse des MIVT 26a (oder einem anderen Merkmal) verankert sein und kann ausgelegt sein, einzurücken, um die Drehung des Hohlrads 58 zu stoppen.The planetary gear set 48 For example, a planet carrier 52 include, the planetary gears 54 stops that with the sun wheel 56 and the ring gear 58 can be engaged. A drive coupling 60 can be designed with the planet carrier 52 and the sun wheel 56 to engage (eg, based on signals from the TCU 36 ) to control the power transmission between these gears. For example, in a state of full engagement, the drive clutch may 60 the planet carrier 52 with the sun wheel 56 lock. As in 3 shown, the engine can 24a directly the planet carrier 52 via the shaft S1 drive. Accordingly, an engagement of the clutch 60 the sun wheel 56 effectively with the shaft S1 and the output of the motor 24a lock. A reverse brake 62 can be attached to a fixed housing of the MIVT 26a (or some other feature) and may be configured to engage the rotation of the ring gear 58 to stop.

In bestimmten Ausführungsformen kann eine Ausgangskomponente des Planetenradsatzes 48 direkt Leistung zu einer Eingangskomponente des doppelten Planetenradsatzes 50 übertragen. Beispielsweise kann das Sonnenrad 56 einstückig mit dem Hohlrad 64 verbunden sein, wodurch ein Ausgang des Planetenradsatzes 48 (d. h. das Sonnenrad 56) mit einem Eingang des Doppel-Planetenradsatzes 50 (d. h. dem Hohlrad 64) direkt verbunden wird.In certain embodiments, an output component of the planetary gear set 48 direct power to an input component of the double planetary gear set 50 transfer. For example, the sun gear 56 integral with the ring gear 64 be connected, creating an output of the planetary gear 48 (ie the sun wheel 56 ) with an input of the double planetary gear set 50 (ie the ring gear 64 ) is connected directly.

Der Doppel-Planetenradsatz 50 kann auch eine Eingangsleistung von der IVP 28a empfangen. Beispielsweise kann der Elektromotor 42 die Drehung der Welle S2 gemeinsam mit dem angebrachten Zahnrad 66 antreiben. Das Zahnrad 66 kann mit dem Zahnrad 68 in Eingriff stehen, das an der Welle S1 angebracht ist, und das Zahnrad 68 kann direkt Leistung auf (kann z. B. einstückig gebildet sein mit) einem Sonnenrad 70 des Doppel-Planetenradsatzes 50 übertragen. Das Sonnenrad 70 kann mit Planetenrädern 72 (eines ist gezeigt) in Eingriff stehen, die direkt mit den Planetenrädern 74 (eines ist gezeigt) verbunden sein können, wobei beide Sätze der Planetenräder 72 und 74 von einem Planetenradträger 76 getragen werden. Jedes der Planetenräder 74 kann mit einem der verschiedenen Planetenräder 88 in Eingriff stehen, die ihrerseits mit einem Hohlrad 78 in Eingriff stehen können. Der Planetenradträger 76 kann mit dem Hohlrad 78 verbunden sein (z. B. über Planetenräder 74 und 88) und die Kriechbremse 80 kann an einem fixierten Gehäuse des MIVT 26a (oder einem anderen Merkmal) verankert sein und ausgelegt sein, mit dem Hohlrad 78 in Eingriff zu gelangen, um die Drehung dieser Komponente zu stoppen.The double planetary gear set 50 may also receive input power from the IVP 28a. For example, the electric motor 42 the rotation of the shaft S2 together with the attached gear 66 drive. The gear 66 can with the gear 68 are engaged, which is attached to the shaft S1, and the gear 68 can directly power up (for example, can be formed integrally with) a sun gear 70 of the double planetary gear set 50 transfer. The sun wheel 70 can with planet wheels 72 (one shown) which may be connected directly to the planetary gears 74 (one shown), both sets of planetary gears 72 and 74 from a planet carrier 76 be worn. Each of the planetary gears 74 can with one of the different planet gears 88 in turn, in turn, with a ring gear 78 can be engaged. The planet carrier 76 can with the ring gear 78 be connected (eg via planet gears 74 and 88 ) and the creep brake 80 may be attached to a fixed housing of the MIVT 26a (or another feature) and be designed with the ring gear 78 to engage to stop the rotation of this component.

Der Planetenradträger 76 kann eine mechanische Ausgangsleistung aus dem Doppel-Planetenradsatz 50 zur Übertragung von mechanischer Leistung an verschiedene Teile des Fahrzeugs 20 liefern. Beispielsweise kann der Planetenradträger 76 einstückig mit einem Abtriebszahnrad 82 verbunden sein, das mit einem Zahnrad entlang einer Laufwelle S3 in Eingriff gebracht werden kann. In bestimmten Ausführungsformen kann ein zusätzliches Getriebe 84 (z. B. ein Bereichszahnradgetriebe) zwischen dem MIVT 26a und anderen Teilen des Fahrzeugs 20 angeordnet sein (z. B. einer Differentialantriebswelle) oder kann als Teil des MIVT 26a beinhaltet sein. Auf diese Weise können beispielsweise verschiedene Gangschaltungen über das stufenlose Grundlinien-Übersetzungsverhältnis implementiert werden, das vom MIVT 26a vorgesehen wird.The planet carrier 76 can produce a mechanical output from the dual planetary gear set 50 for transmitting mechanical power to various parts of the vehicle 20 deliver. For example, the planet carrier 76 may be integral with an output gear 82 be connected, which can be brought into engagement with a gear along a running shaft S3. In certain embodiments, an additional transmission 84 (eg, a range gear transmission) between the MIVT 26a and other parts of the vehicle 20 (eg, a differential drive shaft) or may be part of the MIVT 26a includes his. In this way, for example, various gearshifts can be implemented via the stepless baseline gear ratio provided by the MIVT 26a is provided.

In bestimmten Betriebsarten kann das MIVT 26a (wie in 3 ausgebildet) Null-Leistungs- und Kriechmodi vorsehen, in denen nur Leistung von der IVP 28a an die Räder des Fahrzeugs 20 geliefert wird. Beispielsweise kann die Antriebskupplung 60 gelöst und die Bremse 80 mit dem Hohlrad 78 (oder in bestimmten Auslegungen mit dem Hohlrad 64 (nicht gezeigt)) in Eingriff gebracht werden. Dies kann dementsprechend den Motor 24a vom Doppel-Planetenradsatz 50 trennen, während ein festes Hohlrad (z. B. Hohlrad 78) vorgesehen wird, um das sich die Komponenten des Doppel-Planetenradsatzes 50 drehen können. Mechanische Leistung von der IVP 28a kann an das Sonnenrad 70 geliefert werden, das den Planetenträger 76 rund um das Hohlrad 78 antreiben kann. Dies kann wiederum die Drehung des Abtriebszahnrads 82 bewirken, das von der IVP 28a, jedoch nicht vom Motor 24a angetrieben wird, was einen Antrieb der Räder des Fahrzeugs 20 (z. B. über das Zahnradgetriebe 84) nur unter Verwendung von Leistung von der IVP 28a ermöglichen kann.In certain operating modes, the MIVT 26a (as in 3 designed) provide zero power and creep modes, in which only power from the IVP 28a to the wheels of the vehicle 20 is delivered. For example, the drive clutch 60 solved and the brake 80 with the ring gear 78 (or in certain interpretations with the ring gear 64 (not shown)). This can be the engine accordingly 24a from the double planetary gear 50 while a fixed ring gear (eg ring gear 78 ) is provided around which the components of the double planetary gear set 50 can turn. Mechanical power from the IVP 28a can go to the sun gear 70 be delivered to the planetary carrier 76 around the ring gear 78 can drive. This in turn can be the rotation of the output gear 82 cause that from the IVP 28a but not from the engine 24a is driven, causing a drive of the wheels of the vehicle 20 (eg via the gear transmission 84 ) only using power from the IVP 28a can allow.

Um das Fahrzeug aus diesem Nur-IVP-Modus zu schalten, kann ein umgekehrter Prozess zum oben beschriebenen ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Kupplung 60 in Eingriff gebracht werden, wodurch der Motor 24a mit den Sonnenrad 56 und dem Hohlrad 64 verbunden wird. Gleichzeitig (oder nahezu gleichzeitig) kann die Kriechbremse 80 gelöst werden, wodurch es dem Doppel-Planetenradsatz 50 erlaubt wird, einen Ausgang am Zahnrad 82 vorzusehen, der eine Summe der Leistung von der IVP 28a und dem Motor 24a repräsentiert. Es versteht sich, dass diese selektive Verwendung von zwei von einem Satz von Reibungselementen (z. B. Kupplungen und Bremsen) allgemein einen Übergang zwischen verschiedenen Betriebsarten für das Fahrzeug 20 erleichtern kann.To switch the vehicle out of this IVP only mode, a reverse process to that described above may be performed. For example, the clutch 60 may be engaged causing the engine 24a with the sun wheel 56 and the ring gear 64 is connected. At the same time (or almost simultaneously) can the creep brake 80 be solved, which makes it the double planetary gear set 50 is allowed, an output on the gear 82 to provide a sum of the power of the IVP 28a and the engine 24a represents. It will be appreciated that this selective use of two of a set of friction elements (eg, clutches and brakes) generally provides a transition between different modes of operation for the vehicle 20 can facilitate.

In bestimmten Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, einen Übergang zwischen Modi (z. B. zwischen einem Nur-IVP-Kriechmodus und einem kombinierten Antriebsmodus) auf verschiedenen Wegen zu bewirken. Beispielsweise kann es mit in Eingriff gebrachter Kupplung 60 möglich sein, das Sonnenrad 70 (über die IVP 28a) bei einer Drehzahl so zu drehen, dass das Hohlrad 78 im Wesentlichen anhält, auch ohne die Verwendung der Bremse 80. Um ein nahtloseres Schalten zwischen Betriebsarten vorzusehen, kann es vorteilhaft sein, zwischen dem Antriebs- und Kriechmodus an einem solchen Punkt umzuschalten. Auf diese Weise kann beispielsweise die Bremse 80 in Eingriff gebracht werden und die Kupplung 60 kann gelöst werden, mit einer minimalen Störung des Fahrzeugbetriebs. Ein ähnlicher nahtloser Schaltpunkt kann auch für das Schalten vom Kriech- in den Antriebsmodus erhalten werden und kann einen Zielpunkt für diese Schaltvorgänge (und andere) repräsentieren. Es versteht sich jedoch, dass in bestimmten Ausführungsformen eine rampenförmige (oder andere) Modulation der Kupplung 60 (oder anderer Komponenten) verwendet werden kann.In certain embodiments, it may be advantageous to effect a transition between modes (eg, between an IVP only crawl mode and a combined drive mode) in various ways. For example, it may be engaged with the clutch 60 be possible, the sun gear 70 (about the IVP 28a ) at a speed to rotate so that the ring gear 78 essentially stops, even without the use of the brake 80 , To provide for more seamless switching between modes, it may be advantageous to switch between the drive and creep modes at such a point. In this way, for example, the brake 80 be engaged and the clutch 60 can be solved with a minimum disturbance of vehicle operation. A similar seamless switching point can also be obtained for creep to drive mode switching and can represent a target point for these shifts (and others). However, it will be understood that in certain embodiments, a ramp (or other) modulation of the clutch 60 (or other components) can be used.

Bei bestimmten Anwendungen kann es zweckmäßig sein, das Fahrzeug 20 im Rückwärtsgang zu betreiben, egal ob in einem Kriechmodus, Antriebsmodus oder anderen Modus. Im MIVT 26a, wie in 3 gezeigt, kann es beispielsweise möglich sein, für diesen Zweck eine Umkehrbremse 62 einzurücken.For certain applications, it may be appropriate to use the vehicle 20 operate in reverse, whether in a creep mode, drive mode or other mode. In the MIVT 26a , as in 3 For example, it may be possible to use a reverse brake for this purpose 62 engage.

Mit Bezugnahme auf 4 wird nun eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Fahrzeugradgeschwindigkeit (in Kilometern pro Stunde) und der Drehzahl des Elektromotors 42 (in Umdrehungen pro Minute) für die Auslegung des MIVT 26a in 3 gezeigt. Verschiedene Kurven werden für den Betrieb des Fahrzeugs 20 präsentiert, wobei verschiedene Bereichsgetriebe (nicht gezeigt) innerhalb des Zahnradgetriebes 84 in Eingriff gebracht sind. Es versteht sich, dass die 4 repräsentierten Größen nur als Beispiele anzusehen sind.With reference to 4 Now, a graphical representation of the relationship between the vehicle wheel speed (in kilometers per hour) and the speed of the electric motor 42 (in revolutions per minute) for the design of the MIVT 26a in 3 shown. Various curves are used for the operation of the vehicle 20 presented, wherein various range gear (not shown) within the gear transmission 84 are engaged. It is understood that the 4 represented sizes are to be regarded as examples only.

Die Linie 90 kann beispielsweise den Betrieb des Fahrzeugs in einem Kriechmodus repräsentieren (z. B. nur mit elektrischer Energie). Es ist ersichtlich, dass bei einer Motordrehzahl von null die Fahrzeuggeschwindigkeit null sein kann, wobei die Nicht-Null-Motordrehzahl zur Fahrzeuggeschwindigkeit direkt proportional ist. Im Kriechmodus (z. B. mit eingerückter Bremse 80, gelöster Antriebskupplung 60 und einem in Eingriff gebrachten A-Bereichsgetriebe (nicht gezeigt) im Zahnradgetriebe 84) kann das Fahrzeug 20 zu einem Übergangspunkt beschleunigen. Beispielsweise kann, wie oben beschrieben, das Fahrzeug 20 zu einem Punkt beschleunigen, an dem, auf der Basis der Motordrehzahl und relevanter Übersetzungsverhältnisse, das Hohlrad 78 relativ stationär sein kann, auch ohne Eingriff der Bremse 80. An diesem (oder einem anderen) Punkt kann die Bremse 80 gelöst und die Kupplung 60 in Eingriff gebracht werden, wodurch das Fahrzeug 20 relativ nahtlos in den verzweigten Antriebsmodus geschaltet wird. Der Motor 42 kann dann beginnen, entlang der Linie 92 langsamer zu werden, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit (nun im Leistungsverzweigungsmodus sowohl vom Motor 42 als auch dem Motor 24a angetrieben) zunimmt, auch während die Geschwindigkeit des Motors 42 die Richtung ändert (d. h. von der positiven Rotation in die negative Rotation wechselt).The line 90 For example, it may represent the operation of the vehicle in a creep mode (eg, only with electrical energy). It will be appreciated that at zero engine speed, the vehicle speed may be zero, with the non-zero engine speed being directly proportional to the vehicle speed. In creep mode (eg with engaged brake 80 , dissolved drive clutch 60 and an engaged A-range transmission (not shown) in the gear transmission 84 ) can the vehicle 20 accelerate to a transition point. For example, as described above, the vehicle 20 to accelerate to a point on which, based on the engine speed and relevant gear ratios, the ring gear 78 can be relatively stationary, even without intervention of the brake 80 , At this (or another) point, the brake can 80 solved and the clutch 60 be engaged, causing the vehicle 20 is switched relatively seamlessly in the branched drive mode. The motor 42 can then begin along the line 92 slowing down, with the vehicle speed (now in power split mode from both the engine 42 as well as the engine 24a driven) increases, even while the speed of the engine 42 the direction changes (ie changes from the positive rotation to the negative rotation).

Fortsetzend kann das Fahrzeug 20 vom A-Bereichsgang im Zahnradgetriebe 84 zu einem höheren B-Bereichsgang (nicht gezeigt) geschaltet werden. Um die Beschleunigung des Fahrzeugs 20 fortzusetzen, kann es nun angemessen sein, die Richtung der Rotation des Motors 42 umzuschalten, wodurch von der negativen Rotation und Linie 92 zur positiven Rotation und Linie 94 gesprungen wird. Der Motor 42 kann dann wieder verlangsamt werden, gefolgt von einem weiteren Schalten zu einem höheren C-Bereichsgang (nicht gezeigt) im Zahnradgetriebe 84 und einem entsprechenden Sprung für den Motor 42 von der Linie 94 zu Linie 96. Durch die Modulation der Rotation des Motors 42 kann auf diese Weise ein Schalten zwischen verschiedenen Bereichsgängen des Zahnradgetriebes 84 mit demselben Reduktionsverhältnis zu Beginn des Schaltens (z. B. am Ende des Fahrens im A-Bereich) wie am Ende des Schaltens (z. B. am Anfang des Fahrens im B-Bereich) erzielt werden.Continuing the vehicle 20 from the A-range gear in the gearbox 84 to a higher B-range gear (not shown). To speed up the vehicle 20 It can now be appropriate to the direction of rotation of the engine 42 toggle, eliminating the negative rotation and line 92 to positive rotation and line 94 is jumped. The motor 42 can then be slowed down again, followed by another shift to a higher C-range gear (not shown) in the gear transmission 84 and a corresponding jump for the engine 42 from the line 94 to line 96 , By modulating the rotation of the engine 42 In this way, switching between different area gears of the gear transmission 84 with the same reduction ratio at the beginning of switching (eg, at End of travel in the A range) as at the end of the shift (eg at the beginning of driving in the B range) can be achieved.

(Es versteht sich, dass ein Reduktionsverhältnis das Produkt der Übersetzungsverhältnisse der Planetenradsätze 48 und 50 und des eingerückten Gangs (z. B. des A-Bereichsgangs) des Zahnradgetriebes 84 sein kann.)(It is understood that a reduction ratio is the product of the gear ratios of the planetary gear sets 48 and 50 and the engaged gear (eg, the A range gear) of the gear train 84 can be.)

Verschiedene Vorteile können aus der Konfiguration aus 3 (und anderen von dieser Offenbarung vorgesehenen) erhalten werden. Beispielsweise kann in der Konfiguration aus 3 (und anderen Konfigurationen) das Zahnradgetriebe 84 dem Planetenradsatz 48 und 50 nachgeschaltet sein. Dies kann die Verwendung des gesamten Bereichs an Drehmomenten und Drehzahlen, die am Ausgang des MIVT 26a erzeugt werden (d. h. wie sie aus verschiedenen Kombinationen der Leistung des Motors 24a und des Motors 42 resultieren können) mit jedem Bereich oder Zahnrad des Zahnradgetriebes 84 ermöglichen. Beispielsweise kann ein nur-elektrischer Modus (oder ein beliebiger anderer Modus der verschiedenen Leistungsverzweigungsmodi) mit jedem Bereich oder Gang des Zahnradgetriebes 84 verwendet werden. Dies kann eine signifikante Flexibilität während des Fahrzeugbetriebs vorsehen.Various benefits may come from the configuration 3 (and others provided by this disclosure). For example, in the configuration off 3 (and other configurations) the gear transmission 84 the planetary gear set 48 and 50 be downstream. This can be the use of the full range of torques and speeds available at the output of the MIVT 26a be generated (ie as they are from various combinations of the power of the motor 24a and the motor 42 can result) with each area or gear of the gear transmission 84 enable. For example, an all-electric mode (or any other mode of the various power split modes) may be associated with each range or gear of the gearbox 84 be used. This can provide significant flexibility during vehicle operation.

Zusätzlich kann in der Konfiguration aus 3 (oder in anderen Konfigurationen) ein Antrieb im verzweigten Modus unter Verwendung eines relativ einfachen Planetenpfades implementiert werden, was die Abnutzung verringern, die Lebensdauer verlängern und Kosten für das MIVT 26a senken kann, sowie andere Vorteile mit sich bringen kann. Dies kann beispielsweise besonders für Anwendungen nützlich sein, in denen erwartet wird, dass ein Großteil der Betriebszeit im Leistungsverzweigungsmodus verbracht wird (z. B. für verschiedene landwirtschaftliche Arbeiten, die mit dem Fahrzeug 20 verrichtet werden). Im Leistungsverzweigungsmodus kann beispielsweise Leistung vom Motor 24a durch die Kupplung 60 an das Hohlrad 64 geliefert werden und Leistung vom Motor 42 an das Sonnenrad 70 geliefert werden. Diese Komponenten (d. h. Hohlrad 64 und Sonnenrad 70) können gemeinsam die Drehung des Planetenträgers 76 (über die Planetenräder 72) bewirken, was seinerseits die Drehung des Zahnrads 82 und die entsprechende Übertragung von Leistung an das Zahnradgetriebe 84 bewirken kann. Im Gegensatz dazu kann in einem nur-elektrischen Modus Leistung vom Motor 42 an das Sonnenrad 70 und dann wiederum an die Planetenräder 72, Planetenräder 74 (die direkt mit den Zahnrädern 72 verbunden oder einstückig mit diesen gebildet sein können) und Planetenräder 88 geliefert werden. Das Hohlrad 78 wird von der Bremse 80 blockiert und nun kann Leistung von den Planetenrädern 72, 74 und 88 zu dem Planetenträger 76 und so weiter fließen. Es versteht sich, dass, auf diese Weise weniger Zahnradeingriffe im Leistungsverzweigungsmodus als im nur-elektrischen Modus verwendet werden können, was eine relative Verbesserung in der Energietransfereffizienz darstellen kann und auch zu einer relativen Verringerung der Teileabnutzung führen kann.Additionally, in the configuration can off 3 (or in other configurations) a branched-mode drive can be implemented using a relatively simple planetary path, reducing wear, extending service life, and costing the MIVT 26a and other benefits. This may be particularly useful, for example, for applications where it is expected that much of the operating time will be spent in the split-power mode (eg, for various agricultural tasks performed with the vehicle 20). In power split mode, for example, power from the engine 24a through the clutch 60 to the ring gear 64 be delivered and power from the engine 42 to the sun wheel 70 to be delivered. These components (ie ring gear 64 and sun gear 70 ) can together the rotation of the planet carrier 76 (over the planet wheels 72 ), which in turn causes the rotation of the gear 82 and the corresponding transmission of power to the gear transmission 84 can cause. In contrast, in an all-electric mode, power can be from the engine 42 to the sun wheel 70 and then again to the planetary gears 72 , Planetary gears 74 (which directly with the gears 72 connected or integrally formed with these) and planet gears 88 to be delivered. The ring gear 78 gets off the brake 80 blocked and now can power from the planetary gears 72 . 74 and 88 to the planet carrier 76 and so on. It will be appreciated that fewer gear interventions in the power split mode than in the only electric mode may be used in this manner, which may represent a relative improvement in energy transfer efficiency and may also result in a relative reduction in part wear.

Mit Bezugnahme auf 5 wird ein weiteres Beispiel eines MIVT 26b präsentiert. Wie in 5 gezeigt, kann das MIVT 26b einen Planetenradsatz 98 und einen Doppel-Planetenradsatz 100 umfassen. Ein Verbrennungsmotor 24b kann direkt sowohl einen hydraulischen Antrieb (z. B. eine Pumpe 102 und einen Motor 104) und eine Welle S4 antreiben, und der Hydraulikantrieb (z. B. mittels des Motors 104) kann eine Welle S5 antreiben. Ein Planetenradsatz 98 kann ein Sonnenrad 106, einen Planetenradträger 108 und ein Hohlrad 110 umfassen. Eine Antriebskupplung 112 kann ausgelegt sein, mit der Welle S4 in Eingriff zu gelangen, um den Ausgang des Motors 24b mit dem Sonnenrad 106 zu verbinden. Eine Kriechkupplung 114 kann ausgebildet sein, sowohl mit dem Planetenradträger 108 als auch dem Hohlrad 110 in Eingriff zu gelangen, wodurch der Planetenradträger 108 und das Hohlrad 110 potenziell miteinander verriegelt werden. Eine Umkehrbremse 116 kann ausgelegt sein, mit dem Hohlrad 110 in Eingriff zu gelangen. In bestimmten Konfigurationen kann demgemäß die Umkehrbremse 116 verwendet werden, um die Ausgangsleistung des Planetenradsatzes 98 relativ zu der Ausgangsleistung des Motors 24b umzukehren.With reference to 5 will be another example of a MIVT 26b presents. As in 5 shown, the MIVT 26b a planetary gear set 98 and a dual planetary gear set 100 include. An internal combustion engine 24b can directly drive both a hydraulic drive (eg a pump 102 and a motor 104 ) and a shaft S4, and the hydraulic drive (eg by means of the motor 104 ) can drive a shaft S5. A planetary gear set 98 can a sun wheel 106 , a planet carrier 108 and a ring gear 110 include. A drive coupling 112 may be configured to engage the shaft S4 to the output of the motor 24b to connect with the sun gear 106. A creep clutch 114 may be formed both with the planet carrier 108 as well as the ring gear 110 to engage, causing the planet carrier 108 and the ring gear 110 potentially be locked together. A reverse brake 116 can be designed with the ring gear 110 to get in touch. In certain configurations, accordingly, the reverse brake 116 used to calculate the output power of the planetary gear set 98 relative to the output power of the engine 24b reverse.

Der Planetenradsatz 98 kann einen Ausgang umfassen, der mit einem Eingang des Doppel-Planetenradsatzes 100 direkt verbunden ist (z. B. direkt verzahnt oder einteilig damit). Beispielsweise wie in 5 gezeigt, kann der Planetenradträger 108 eine Ausgangskomponente für den Planetenradsatz 98 sein und direkt mit einem Planetenradträger 122 des Doppel-Planetenradsatzes 100 verzahnt sein (d. h. über Zahnräder 118 und 120). Ferner kann sich bei bestimmten Konfigurationen dieser Eingang in den Radsatz 100 direkt mit einer anderen Komponente des Radsatzes 100 drehen. Beispielsweise kann der Planetenradträger 122 als einteilige Komponente mit dem Hohlrad 124 gebildet sein, sodass sich beide Komponenten im Einklang miteinander drehen.The planetary gear set 98 may include an output connected to an input of the dual planetary gear set 100 directly connected (eg directly interlocked or in one piece with it). For example, as in 5 shown, the planet carrier can 108 an output component for the planetary gear set 98 be and directly with a planet carrier 122 of the double planetary gear set 100 be toothed (ie via gears 118 and 120 ). Further, in certain configurations, this input may be in the wheelset 100 directly with another component of the wheelset 100 rotate. For example, the planet carrier 122 as a one-piece component with the ring gear 124 be formed so that both components rotate in unison.

Der Motor 104 kann eine zusätzliche Eingabe an den Doppel-Planetenradsatz 100 vorsehen. Beispielsweise kann der Motor 104 über die Welle S5 eine Eingangsleistung an beide Sonnenräder 126 und 128 liefern. Der Doppel-Planetenradsatz 100 kann beispielsweise auch ein Hohlrad 130 und einen Planetenradträger 134 beinhalten.The motor 104 may provide an additional input to the dual planetary gear set 100. For example, the engine 104 via the shaft S5 an input power to both sun gears 126 and 128 deliver. The double planetary gear set 100 For example, a ring gear 130 and a planet carrier 134 include.

In dieser Konfiguration, ähnlich der obigen Beschreibung in Bezug auf die Ausführungsform in 3, können verschiedene Kupplungen und Bremsen, die dem MIVT 26b zugeordnet sind, verwendet werden, um zwischen verschiedenen Betriebsarten für das Fahrzeug 20 umzuschalten. Wenn beispielsweise die Antriebskupplung 112 gelöst ist, kann keine Energie vom arbeitenden Motor 24b zum Planetenradsatz 98 oder dem Doppel-Planetenradsatz 100 übertragen werden. Ferner kann mit der in Eingriff gebrachten Kriechkupplung 114 und der in Eingriff gebrachten Umkehrbremse 116 das Zahnrad 118 verriegelt werden. Dementsprechend kann das Einkuppeln der Kriechkupplung 114 und der Umkehrbremse 116 eine Drehung sowohl des Hohlrads 124 als auch des Planetenradträgers 122 verhindern (obwohl sich die Planetenräder 132 weiter rund um den Träger 122 drehen können). Auch wenn der Motor 24b in Betrieb sein kann, kann auf diese Weise der Doppel-Planetenradsatz 100 nur Leistung vom Motor 104 zu einem Abtriebszahnrad 140 übertragen (z. B. entweder in einem Vorwärts- oder einem Rückwärts-Kriechmodus).In this configuration, similar to the above description with respect to the embodiment in FIG 3 , different couplings and can Brakes that the MIVT 26b are assigned to different modes of operation for the vehicle 20 switch. If, for example, the drive coupling 112 solved, no energy from the working engine 24b to the planetary gear set 98 or the dual planetary gear set 100 be transmitted. Further, with the engaged creep clutch 114 and the engaged reverse brake 116 the gear 118 be locked. Accordingly, the engagement of the creeper can 114 and the reverse brake 116 a rotation of both the ring gear 124 as well as the planet carrier 122 prevent (although the planet gears 132 continue around the carrier 122 can turn). Even if the motor 24b can be in operation, in this way the double planetary gear set 100 only power from the engine 104 to a driven gear 140 transmit (eg in either forward or reverse creep mode).

In bestimmten Ausführungsformen können zusätzliche Leistungsübertragungskomponenten vorgesehen werden, um verschiedene Arten von Fahrzeugbetrieben und Betriebsarten zu erleichtern. Beispielsweise kann eine untere Kupplung 136 und eine obere Kupplung 138 innerhalb des doppelten Planetenradsatzes 100 beinhaltet sein, wobei die obere Kupplung 138 ausgelegt ist, sowohl mit dem Hohlrad 130 als auch dem Abtriebszahnrad 140 in Eingriff zu gelangen, und die untere Kupplung 136 ausgelegt ist, sowohl mit dem Planetenradträger 134 als auch dem Abtriebszahnrad 140 in Eingriff zu gelangen. Dementsprechend können im Kriechmodus oder in anderen Betriebsarten die Kupplungen 136 und 138 selektiv aktiviert werden, um das effektive gesamte Übersetzungsverhältnis der beiden Planetenradsätze 98 und 100 einzustellen.In certain embodiments, additional power transmission components may be provided to facilitate various types of vehicle operations and modes. For example, a lower clutch 136 and an upper coupling 138 be included within the double planetary gear set 100, wherein the upper clutch 138 is designed, both with the ring gear 130 and the output gear 140 to engage, and the lower coupling 136 is designed, both with the planet carrier 134 as well as the output gear 140 to engage. Accordingly, in the creep mode or in other modes, the clutches 136 and 138 be selectively activated to the effective overall gear ratio of the two planetary gear sets 98 and 100 adjust.

In bestimmten Ausführungsformen kann ein Zahnradgetriebe 142 zwischen dem Doppel-Planetenradsatz 100 und anderen Teilen des Fahrzeugs 20 (z. B. einer Differentialantriebswelle) angeordnet sein und verschiedene Gänge (z. B. Bereichsgänge) beinhalten. In bestimmten Ausführungsformen kann auch die in 5 dargestellte Konfiguration einen Übergang zwischen festgelegten Übersetzungsverhältnissen innerhalb des Zahnradgetriebes 142 (und im Kontext des von der hydraulischen Maschine 102, 104 vorgesehenen stufenlos verstellbaren Übersetzungsverhältnisses) gestatten, ohne unbedingt die Drehrichtung für den Motor 104 zu ändern. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 20 den Betrieb bei einer Drehzahl von null starten, wobei der Motor 24b von der Kupplung getrennt ist (mittels der Kupplung 112) und wobei die Kupplung 114 und die Bremse 116 eingerückt sind. Der Motor 104 kann dementsprechend die einzige Leistung an das Abtriebszahnrad 140 (und das Zahnradgetriebe 142) liefern. Der Motor 104 kann in der positiven Richtung gestartet werden (für einen Kriechmodus in der positiven Richtung) oder in der negativen Richtung (für einen Kriechmodus in der negativen Richtung). Unter der Annahme beispielsweise einer anfänglichen positiven Bewegungsrichtung kann sich die Rotation des Motors 104 (und dadurch der Welle S5) in der positiven Richtung beschleunigen, was bewirkt, dass auch die Sonnenräder 126, 128 beschleunigen. Anfänglich kann beispielsweise die untere Kupplung 136 eingerückt werden, wodurch Leistung vom Sonnenrad 128 über den Planetenradträger 134 zum Abtriebszahnrad 140 transferiert wird. Innerhalb des Zahnradgetriebes 142 kann ein erstes Niedrigbereich-Zahnrad in Eingriff gebracht werden, wodurch der Leistungsübertragungspfad vom Motor 104 zu anderen Teilen des Fahrzeugs 20 (z. B. einer Differentialantriebswelle) vollendet wird.In certain embodiments, a gear transmission 142 between the double planetary gear set 100 and other parts of the vehicle 20 (eg, a differential drive shaft) and include various gears (eg, range gears). In certain embodiments, the in 5 illustrated configuration a transition between fixed gear ratios within the gear transmission 142 (and in the context of the hydraulic machine 102 . 104 provided infinitely variable transmission ratio), without necessarily changing the direction of rotation for the motor 104. For example, the vehicle 20 Start the engine at a speed of zero, with the engine 24b is separated from the clutch (by means of the clutch 112) and wherein the clutch 114 and the brake 116 are indented. The motor 104 Accordingly, the only power to the output gear 140 (and the gear transmission 142 ) deliver. The motor 104 can be started in the positive direction (for a creep mode in the positive direction) or in the negative direction (for a creep mode in the negative direction). For example, assuming an initial positive direction of movement, the rotation of the motor may be 104 (and thereby the shaft S5) accelerate in the positive direction, which causes the sun gears 126 . 128 accelerate. Initially, for example, the lower coupling 136 be engaged, reducing power from the sun gear 128 over the planet carrier 134 to the output gear 140 is transferred. Inside the gearbox 142 For example, a first low-range gear may be engaged, thereby reducing the power transmission path from the engine 104 to other parts of the vehicle 20 (eg, a differential drive shaft) is completed.

Bei einer bestimmten Drehzahl des Motors 104, in Abhängigkeit von den bestimmten zugeordneten Übersetzungsverhältnissen, kann das Hohlrad 110 dazu tendieren, relativ stationär zu sein, auch wenn die Bremse 116 nicht eingerückt ist. Wie auch oben angegeben, kann dies einen nützlichen Punkt bereitstellen, an dem zwischen Betriebsarten übergegangen wird (z. B. Kriechmodus und Leistungsverzweigungsmodus) oder verschiedenen Gängen (z. B. Bereichsgängen innerhalb des Zahnradgetriebes 142). Bei Fortsetzung des obigen Beispiels kann demgemäß, sobald der Motor 104 durch den Kriechmodus auf einen solchen in der Drehzahl übereinstimmenden Punkt beschleunigt hat (oder zu verschiedenen anderen Zeiten), die Umkehrbremse 116 gelöst werden und die Antriebskupplung 112 kann in Eingriff gebracht werden. Dies kann einen mechanischen Leistungspfad vom Motor 24b zu dem Doppel-Planetenradsatz 100 vorsehen. Gleichzeitig (oder beinahe gleichzeitig) kann die untere Kupplung 136 auch ausgerückt werden und die obere Kupplung 138 kann eingerückt werden. Aufgrund der in 5 dargestellten Konfiguration ist es an diesem Punkt jedoch möglicherweise nicht notwendig, die Drehrichtung des Motors 104 umzukehren, um eine Vorwärtsbeschleunigung des Fahrzeugs 20 fortzusetzen (wie es beispielsweise für die in 3 dargestellte Konfiguration der Fall sein kann). In bestimmten Ausführungsformen kann nach dem Einrücken der Kupplung 112 (d. h. dem Eintritt in einen Leistungsverzweigungsmodus) die Drehzahl des Motors 104 einfach gegenüber der Drehzahl zur Zeit des Übergangs verlangsamt werden, wobei das Fahrzeug 20 entsprechend beschleunigt wird.At a certain speed of the engine 104 , depending on the particular associated gear ratios, the ring gear can 110 tend to be relatively stationary, even if the brake 116 not indented. As noted above, this may provide a useful point at which to switch between modes (eg, creep mode and power split mode) or different gears (eg, gear ranges within gear transmission 142). Continuing the above example, accordingly, as soon as the engine 104 has accelerated through the creep mode to such a speed coincident point (or at various other times), the reverse brake 116 be solved and the drive clutch 112 can be engaged. This can be a mechanical power path from the engine 24b to the dual planetary gear set 100 provide. At the same time (or almost simultaneously), the lower clutch 136 also be disengaged and the upper clutch 138 can be indented. Due to the in 5 however, at this point it may not be necessary to know the direction of rotation of the motor 104 reverse to a forward acceleration of the vehicle 20 continue (as for example for the in 3 shown configuration may be the case). In certain embodiments, after engagement of the clutch 112 (ie entering a power split mode) the speed of the motor 104 simply be slowed down from the speed at the time of the transition, taking the vehicle 20 is accelerated accordingly.

Mit Bezugnahme auf 6, zum Beispiel, präsentiert ein Graph die Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit (in Kilometern pro Stunde) und der Geschwindigkeit des Motors 104 (in Umdrehungen pro Minute) für die Konfiguration des MIVT 26b in 5. Verschiedene Kurven werden für den Betrieb des Fahrzeugs 20 dargestellt, wobei verschiedene Gänge (z. B. Bereichsgänge) innerhalb des Zahnradgetriebes 142 eingelegt sind. Es versteht sich, dass die in 6 repräsentierten Größen nur als Beispiele anzusehen sind.With reference to 6 For example, a graph presents the relationship between vehicle speed (in kilometers per hour) and the speed of the engine 104 (in revolutions per minute) for the configuration of the MIVT 26b in 5 , Various curves are used for the operation of the vehicle 20 shown, with different gears (eg, range gears) within the gear transmission 142 are inserted. It is understood that in 6 represented sizes are to be regarded as examples only.

Die Linie 150 kann beispielsweise den Betrieb des Fahrzeugs 20 in einem Kriechmodus repräsentieren (z. B. nur mit hydrostatischer Energie). Es ist ersichtlich, dass bei einer Motordrehzahl von null die Fahrzeuggeschwindigkeit null sein kann, wobei die Nicht-Null-Motordrehzahl zur Fahrzeuggeschwindigkeit direkt proportional ist. Im Kriechmodus (z. B. mit eingerückter Bremse 116 und eingekuppelter Kriechkupplung 114, ausgekuppelter Antriebskupplung 112 und einem eingelegten A-Bereichsgang (nicht gezeigt) im Zahnradgetriebe 142) kann das Fahrzeug zu einem Übergangspunkt beschleunigen. In bestimmten Ausführungsformen kann dies ein Punkt sein, an dem, auf Basis der Motordrehzahl und relevanter Übersetzungsverhältnisse, das Hohlrad 110 relativ stationär sein kann, auch ohne Eingriff der Bremse 116. An diesem (oder einem anderen) Übergangspunkt kann die Bremse 116 gelöst und die Kupplung 112 eingekuppelt werden, wodurch das Fahrzeug in den verzweigten Antriebsmodus geschaltet wird. Der Motor 104 kann dann beginnen, entlang der Linie 152 langsamer zu werden, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit (nun sowohl vom Motor 104 als auch dem Motor 24b angetrieben) zunimmt, auch während die Drehzahl des Motors 104 die Richtung ändert (d. h. von der positiven Rotation in die negative Rotation wechselt).The line 150 For example, the operation of the vehicle 20 in a creep mode (eg only with hydrostatic energy). It will be appreciated that at zero engine speed, the vehicle speed may be zero, with the non-zero engine speed being directly proportional to the vehicle speed. In creep mode (eg with engaged brake 116 and coupled crawler clutch 114, disengaged drive clutch 112 and an engaged A-range gear (not shown) in the gear transmission 142 ) can accelerate the vehicle to a transition point. In certain embodiments, this may be a point at which, based on engine speed and relevant gear ratios, the ring gear 110 can be relatively stationary, even without intervention of the brake 116 , At this (or another) transition point, the brake can 116 solved and the clutch 112 be engaged, whereby the vehicle is switched to the branched drive mode. The motor 104 can then begin along the line 152 slowing down, with the vehicle speed (now both from the engine 104 as well as the engine 24b driven) increases, even while the speed of the motor 104 the direction changes (ie changes from the positive rotation to the negative rotation).

Fortsetzend kann das Fahrzeug vom vorherigen A-Bereichsgang im Zahnradgetriebe 142 zu einem höheren B-Bereichsgang (nicht gezeigt) geschaltet werden. Um die Beschleunigung des Fahrzeugs 20 fortzusetzen, kann es wiederum geeignet sein, die Richtungsbeschleunigung der Drehung des Motors 104 umzuschalten (jedoch nicht sofort die Drehrichtung des Motors 104) und einen geeigneten Bereichsgang einzulegen (mit oder ohne Umschalten der Kupplungen 136 und 138). Der Motor 104 kann dann entlang einer Linie 154 beschleunigen, wobei das Fahrzeug 20 entsprechend beschleunigt wird.Continuing the vehicle may be from the previous A range gear in the gearbox 142 to a higher B-range gear (not shown). To speed up the vehicle 20 In turn, it may be appropriate to the directional acceleration of the rotation of the motor 104 switch (but not immediately the direction of rotation of the motor 104 ) and a suitable range gear (with or without switching the clutches 136 and 138 ). The motor 104 can then along a line 154 speed up, taking the vehicle 20 is accelerated accordingly.

Mit Bezugnahme auf 7 wird ein weiteres Beispiel eines MIVT 26c präsentiert. Wie in 7 gezeigt, kann ein Verbrennungsmotor 24c mechanische Leistung an einen elektrischen Generator 172 liefern, der elektrische Leistung an einen Elektromotor 174 über ein Stromkabel 176 liefern kann. Der Motor 174 kann (z. B. über eine direkte Verzahnung) die Rotation eines Sonnenrads 182 eines Doppel-Planetenradsatzes 178 antreiben. Der Radsatz 178 kann auch ausgebildet sein, mechanische Leistung über die Welle S7 von dem Motor 24c zu erhalten, wobei eine Antriebskupplung 196 ausgebildet ist, sowohl mit der Welle S7 als auch mit einem weiteren Sonnenrad 180 in Eingriff zu kommen. Ein Planetenradträger 184, der Planetenräder 192 umfasst, kann direkt mit einem Hohlrad 190 verbunden sein (z. B. einstückig mit diesem sein), das selbst ausgelegt sein kann, Leistung vom Sonnenrad 182 über einen Planetenradträger 186 zu empfangen. Ein Hohlrad 188 kann mit den Planetenrädern 192 in Eingriff stehen. Ferner kann der Planetenradträger 186 eine Ausgangskomponente eines Zahnradsatzes 178 bilden und kann beispielsweise direkt mit einer Eingangskomponente eines Zahnradgetriebes 202 verbunden sein (z. B. einstückig damit gebildet sein).With reference to 7 will be another example of a MIVT 26c presents. As in 7 shown can be an internal combustion engine 24c mechanical power to an electric generator 172 supply the electrical power to an electric motor 174 via a power cable 176 can deliver. The motor 174 can (for example via a direct gearing) the rotation of a sun gear 182 a double planetary gear set 178 drive. The wheelset 178 may also be configured mechanical power via the shaft S7 from the engine 24c to obtain, with a drive clutch 196 is formed, both with the shaft S7 and with another sun gear 180 to get in touch. A planet carrier 184 , the planet wheels 192 includes, can directly with a ring gear 190 be connected (for example, be integral with this), which itself may be designed, power from the sun gear 182 over a planet carrier 186 to recieve. A ring gear 188 can with the planet wheels 192 engage. Furthermore, the planet carrier 186 an output component of a gear set 178 form and can, for example, directly with an input component of a gear transmission 202 be connected (eg, integrally formed with it).

Wie bei anderen hier diskutierten Ausführungsformen kann eine Anzahl von Kupplungen und Bremsen innerhalb des MIVT 26c (z. B. wie in 7 dargestellt) einen nützlichen Übergang zwischen verschiedenen Betriebsarten gestatten, einschließlich eines Kriechmodus, der nur vom Motor 174 mit Leistung versorgt wird, und eines Leistungsverzweigungsmodus, der sowohl vom Motor 174 als auch vom Motor 24c mit Leistung versorgt wird. Zum Beispiel kann die Kupplung 196 mit der Welle S7 und dem Sonnenrad 180 in Eingriff stehen, um Leistung von dem Motor 24c auf den Doppel-Planetenradsatz 178 zu übertragen. Genauso kann eine Kupplung 198 sowohl mit dem Hohlrad 188 als auch mit dem Planetenradträger 184 in Eingriff stehen, um diese Komponenten miteinander zu verriegeln. Schließlich kann eine Umkehrbremse 200 mit dem Hohlrad 188 in Eingriff gelangen, um eine Drehung dieses Zahnrads zu stoppen.As with other embodiments discussed herein, a number of clutches and brakes within the MIVT 26c (eg as in 7 shown) allow a useful transition between different modes of operation, including a creep mode only from the engine 174 is powered, and a power split mode, both from the engine 174 as well as from the engine 24c is supplied with power. For example, the clutch 196 with the wave S7 and the sun wheel 180 Engage to get power from the engine 24c on the double planetary gear set 178 transferred to. Likewise, a clutch 198 both with the ring gear 188 as well as with the planet carrier 184 engaged to lock these components together. Finally, a reversing brake 200 with the ring gear 188 engage to stop rotation of this gear.

In dieser Hinsicht ist es klar, dass die Kupplung 198, die Bremse 200 und die Kupplung 196 selektiv in Eingriff gebracht (und gelöst) werden können, um verschiedene Betriebsarten vorzusehen. Beispielsweise kann, wenn die Kupplung 196 ausgekuppelt ist und sowohl die Kupplung 198 als auch die Umkehrbremse 200 eingerückt sind, das Fahrzeug 20 nur mit der Leistung des Motors 174 angetrieben werden. Ebenso können andere Betriebsarten mit verschiedenen anderen Auslegungen (z. B. verschiedenen Kombinationen, in denen zwei von der Kupplung 198, Bremse 200 und Kupplung 196 in Eingriff gebracht sind) möglich sein.In this regard, it is clear that the clutch 198 , the brake 200 and the clutch 196 can be selectively engaged (and released) to provide different modes of operation. For example, if the clutch 196 disengaged and both the clutch 198 as well as the reverse brake 200 are engaged, the vehicle 20 only with the power of the engine 174 are driven. Likewise, other modes of operation with different other interpretations (eg, different combinations in which two of the clutch 198 , Brake 200 and clutch 196 are brought into engagement) may be possible.

Mit Bezugnahme auf 8, zum Beispiel, wird ein Graph über die Beziehung zwischen Fahrzeugradgeschwindigkeit (in Kilometern pro Stunde) und der Geschwindigkeit des Motors 174 (in Umdrehungen pro Minute) für die Konfiguration des MIVT 26c in 7 gezeigt. Verschiedene Kurven werden für den Betrieb des Fahrzeugs 20 dargestellt, wobei verschiedene Gänge (z. B. Bereichsgänge) innerhalb des Zahnradgetriebes 202 eingelegt sind. Es versteht sich, dass die in 8 repräsentierten Größen nur als Beispiele anzusehen sind.With reference to 8th For example, a graph will be drawn on the relationship between vehicle wheel speed (in kilometers per hour) and the speed of the engine 174 (in revolutions per minute) for the configuration of the MIVT 26c in 7 shown. Various curves are shown for the operation of the vehicle 20, with various gears (eg, range gears) within the gearbox 202 are inserted. It is understood that in 8th represented sizes are to be regarded as examples only.

Die Linie 212 kann beispielsweise den Betrieb des Fahrzeugs 20 in einem Kriechmodus repräsentieren (z. B. nur mit elektrischer Energie). Es ist ersichtlich, dass bei einer Motorgeschwindigkeit von null die Fahrzeuggeschwindigkeit null sein kann, wobei die Nicht-Null-Motordrehzahl zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportional ist. Im Kriechmodus (z. B. mit eingerückter Umkehrbremse 200, eingekuppelter Kupplung 198, ausgekuppelter Antriebskupplung 196 und einem eingelegten A-Bereichsgang (nicht gezeigt) im Zahnradgetriebe 202) kann das Fahrzeug 20 zu einem Übergangspunkt beschleunigen. Beispielsweise kann das Fahrzeug 20 bis zu einem Punkt beschleunigen, an dem, auf Basis der Motordrehzahl und relevanter Übersetzungsverhältnisse, das Hohlrad 188 relativ stationär sein kann, auch ohne Eingriff der Bremse 200). An diesem (oder einem anderen) Punkt kann die Kupplung 198 ausgekuppelt und die Kupplung 196 eingekuppelt werden, wodurch das Fahrzeug in den verzweigten Antriebsmodus geschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt (oder nahe diesem Zeitpunkt) kann der Motor 174 dann seine Rotationsrichtung umkehren und so von der Linie 212 auf die 214 wechseln. Das Fahrzeug 20 kann dementsprechend dann weiter beschleunigen (jetzt von sowohl dem Motor 174 als auch dem Motor 24c angetrieben), wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, auch während die Drehzahl des Motors 174 die Richtung ändert (z. B. von der negativen Rotation in die positive Rotation). Ähnliche Schaltungen können beispielsweise auch in einen B-Bereichsgang (nicht gezeigt) vom A-Bereichsgang (nicht gezeigt) bewirkt werden, indem der Motor 174 von der Linie 214 zu einer Linie 216 übergeführt wird usw.The line 212 For example, the operation of the vehicle 20 in a creep mode (eg, only with electrical energy). It It will be appreciated that at zero engine speed, the vehicle speed may be zero, with the non-zero engine speed being proportional to vehicle speed. In creep mode (eg with engaged reverse brake 200 , coupled clutch 198 , disengaged drive clutch 196 and an engaged A-range gear (not shown) in the gear transmission 202 ) can the vehicle 20 accelerate to a transition point. For example, the vehicle 20 accelerate to a point at which, based on the engine speed and relevant gear ratios, the ring gear 188 can be relatively stationary, even without intervention of the brake 200 ). At this (or another) point, the clutch can 198 disengaged and the clutch 196 be engaged, whereby the vehicle is switched to the branched drive mode. At this time (or near this time) the engine can 174 then reverse its direction of rotation and so off the line 212 switch to the 214. The vehicle 20 can then continue to accelerate (now from both the engine 174 as well as the engine 24c driven), wherein the vehicle speed increases, even while the speed of the engine 174 the direction changes (eg from the negative rotation to the positive rotation). For example, similar circuits may also be effected in a B-domain (not shown) from the A-domain (not shown) by the motor 174 from the line 214 to a line 216 is transferred etc.

In bestimmten Ausführungsformen, einschließlich mit Bezug auf verschiedene, oben ausgeführte Getriebekonfigurationen, kann es nützlich sein, eine Antriebsstranganordnung vorzusehen mit der Möglichkeit einer Energiespeicherung und - Zuführung („ESD“), um Fahrzeugsysteme zu versorgen, zusätzlich (oder als Alternative) zu einem herkömmlichen Motor. Zum Beispiel kann es mit Bezug auf Fahrzeug 20 nützlich sein, eine oder mehrere elektrische, hydraulische oder andere Energiespeichervorrichtungen als Teil eines Antriebsstranges 22 (oder in Verbindung mit dem Antriebsstrang 22) vorzusehen. Energie von dem Motor 24 kann bei diesen Vorrichtungen zur Speicherung empfangen werden (z. B. Leistung, die in mechanischer Form von dem Motor 24 geliefert wurde und dann in nicht-mechanische Formen für die Speicherung umgewandelt wird). Die Energie kann dann von der Speicherung freigesetzt werden für die Lieferung an verschiedene Fahrzeugkomponenten (z. B. ein Getriebe oder eine andere Antriebsstranganordnung).In certain embodiments, including with respect to various transmission configurations set forth above, it may be useful to provide a powertrain arrangement having the capability of energy storage and delivery ("ESD") to power vehicle systems, in addition to (or as an alternative to) a conventional one Engine. For example, it may be related to vehicle 20 be useful, one or more electrical, hydraulic or other energy storage devices as part of a drive train 22 (or in conjunction with the powertrain 22 ). Energy from the engine 24 may be received for storage in these devices (eg, power which is in mechanical form from the engine 24 delivered and then converted into non-mechanical forms for storage). The energy may then be released from storage for delivery to various vehicle components (eg, a transmission or other powertrain arrangement).

In bestimmten Ausführungsformen der offenbarten Antriebsstranganordnung kann ein ESD-System verwendet werden, um schädliche Auswirkungen transienter Leistunsgabfälle für das Fahrzeug 20 zu reduzieren. Ein transienter Leistungsabfall kann Vorfälle beinhalten, bei denen die von dem Motor 24 bereitgestellte Leistung (zumindest in dem bestehenden Betriebszustand des Motors 24) unzureichend für eine oder mehrere laufende (oder angeforderte) Vorgänge sein kann. Ein transienter Leistungsabfall kann zum Beispiel auftreten, wenn ein angetriebener Vorgang von einem Bediener angefordert wird, aber die verfügbare (d. h. überschüssige) Leistung von dem Motor 24 (zumindest unter den aktuellen Betriebsbedingungen) unzureichend ist, um den Vorgang ohne schädliche Auswirkungen abzuschließen (z. B. ohne die Leistungszufuhr zu anderen Fahrzeugsystemen zu reduzieren). Zum Beispiel wenn der Motor 24 aktiv verschiedene Fahrzeugsysteme antreibt (z. B. einen Antriebsradsatz), kann ein Bediener einen Arbeitsvorgang anfordern, der zusätzliche Leistung zu der von dem Motor 24 aktuell verfügbaren erfordert. Bei bestimmten Ausführungsformen kann ein ESD-System verwendet werden, um die verfügbare Motorleistung für so einen Vorgang zu ergänzen (oder zu ersetzen), während verschiedene Probleme vermieden werden (z. B. Leistungsverzögerungen, ineffizienter Motorbetrieb, ein Rucken des Fahrzeugs 20 und so weiter).In certain embodiments of the disclosed powertrain arrangement, an ESD system may be used to mitigate adverse effects of transient performance issues on the vehicle 20 to reduce. A transient power loss may include incidents involving those of the engine 24 provided power (at least in the existing operating condition of the engine 24 ) may be insufficient for one or more ongoing (or requested) operations. For example, a transient power loss may occur when a powered operation is requested by an operator, but the available (ie, excess) power from the engine 24 (at least under current operating conditions) is insufficient to complete the process without deleterious effects (eg, without reducing the power supply to other vehicle systems). For example, if the engine 24 Actively driving various vehicle systems (eg, a drive wheel set), an operator may request a workload that is additional to that of the engine 24 currently available. In certain embodiments, an ESD system may be used to supplement (or replace) the available engine power for such a process while avoiding various problems (eg, power delays, inefficient engine operation, vehicle jerking 20 and so on).

Ein transienter Leistungsabfall kann beispielsweise auftreten, wenn ein Motor dem relevanten Antriebsstrang keine Leistung liefert. In bestimmten Ausführungsformen kann ein ESD-System verwendet werden, um verschiedene Fahrzeugsysteme zu versorgen, wenn ein Motor in einem ausgeschalteten Zustand ist oder anderweitig nicht arbeitet.A transient power loss can occur, for example, when an engine is not providing power to the relevant powertrain. In certain embodiments, an ESD system may be used to power various vehicle systems when an engine is in an off state or otherwise does not operate.

In bestimmten Ausführungsformen kann eine Komponente einer IVP (z. B. ein Stromgenerator oder eine Hydraulikpumpe) ausgebildet sein, mechanische Leistung von dem Motor 24 zu erhalten und die Leistung in eine andere Form umzuwandeln (z. B. elektrische Leistung oder Hydraulikdruck/-Fluss). Ein Teil der umgewandelten Leistung kann an eine Energiespeichervorrichtung (z. B. eine Batterie oder einen Speicher) für die Speicherung geleitet werden. Je nach Bedarf (d. h. während eines bestimmten transienten Leistungsabfalls) kann gespeicherte Energie dann von der Energiespeichervorrichtung an eine Komponente der IVP (z. B. einen Elektromotor oder einen Hydraulikmotor) für die Umwandlung zurück in mechanische Leistung freigesetzt werden. Diese mechanische Leistung kann dann durch das Fahrzeug 20 bedarfsabhängig geleitet werden. Zum Beispiel kann ein MIVT ausgebildet sein, Leistung von der IVP zu erhalten, um von dem Motor 24 direkt erhaltene mechanische Leistung zu ergänzen.In certain embodiments, a component of an IVP (eg, a power generator or a hydraulic pump) may be configured to provide mechanical power from the engine 24 and convert the power into another form (eg electrical power or hydraulic pressure / flow). A portion of the converted power may be passed to an energy storage device (eg, a battery or memory) for storage. As needed (ie, during a certain transient power loss), stored energy may then be released from the energy storage device to a component of the IVP (eg, an electric motor or a hydraulic motor) for conversion back to mechanical power. This mechanical power can then be generated by the vehicle 20 be directed according to demand. For example, an MIVT may be configured to receive power from the IVP to power the engine 24 to supplement directly obtained mechanical power.

In bestimmten Anwendungen kann ein ESD-System in der offenbarten Antriebsstranganordnung verwendet werden, um nahtloses Schalten vorzusehen. Während bestimmter Schaltvorgänge eines Getriebes des Fahrzeugs 20 (z. B. während des Übergangs von einem ersten Bereich oder Gang eines mehrstufigen Getriebes zu einem zweiten Bereich oder Gang des mehrstufigen Getriebes) kann mehr Leistung an dem Eingang des Getriebes angefordert werden, als von dem Motor 24 verfügbar ist (d. h., ein transienter Leistungsabfall kann auftreten). Zum Beispiel kann bei einer oder mehreren Kupplungen des Schaltgetriebes Schlupf auftreten, während das Schaltgetriebe eine Last nach dem Schaltvorgang zu übernehmen beginnt (z. B. eine erhöhte Last). Dieser Schlupf kann zu Leistungsverbrauch innerhalb des Getriebes selbst führen (z. B. aufgrund von dem Energieverlust, während die Kupplung schlupft), auch während die Leistung durch das Getriebe an den Kupplungsausgang übertragen wird. In certain applications, an ESD system may be used in the disclosed powertrain arrangement to provide seamless switching. During certain gear changes of a transmission of the vehicle 20 (For example, during the transition from a first range or gear of a multi-stage transmission to a second range or gear of the multi-stage transmission) more power may be requested at the input of the transmission than from the engine 24 available (ie, a transient power loss may occur). For example, slip may occur in one or more clutches of the transmission while the transmission begins to take over a load after the shift (eg, an increased load). This slip may result in power consumption within the transmission itself (eg due to energy loss while the clutch is slipping), even while power is being transmitted through the transmission to the clutch output.

Von daher kann die an dem Getriebeeingang benötigte Leistung wesentlich höher sein als die verfügbare Leistung an dem Getriebeausgang.As such, the power required at the transmission input may be significantly higher than the available power at the transmission output.

Aufgrund dieses Leistungsverlustes (oder anderen Faktoren), können verschiedene schädliche Vorfälle bezüglich des Motors 24, des Getriebes und anderer Fahrzeugsysteme auftreten. Zum Beispiel kann die Drehzahl des Motors 24 aufgrund des überschüssigen Leistungsbedarfs am Getriebeeingang vorübergehend „absinken“ oder andere Leistungsabfälle desselben auftreten, was ein Bediener als eine Verzögerung des Fahrzeugs 20 (oder des Motors 24) wahrnehmen kann. Das Getriebe kann ebenso eine nicht-optimale Schaltung durchführen, was von einem Bediener als ein Ruckeln, Stottern oder sogar ein Abwürgen des Fahrzeugs 20 wahrgenommen werden kann.Due to this loss of performance (or other factors), there may be various harmful incidents relating to the engine 24 , transmission and other vehicle systems. For example, the speed of the engine 24 due to the excess power demand at the transmission input, temporarily "drooping" or other power drops thereof occur, causing an operator to delay the vehicle 20 (or the engine 24 ). The transmission may also perform a non-optimal shift, which may be caused by an operator jerking, stuttering or even stalling the vehicle 20 can be perceived.

Ein nahtloses Schalten wie von einem ESD-System vorgesehen, kann helfen, diese (und andere) Probleme zu beheben. Zum Beispiel kann während des stationären (oder anderen) Betriebs des Fahrzeugs 20 ein Teil der Leistung von dem Motor 24 zur Speicherung (z. B. als gespeicherte elektrische, hydraulische, kinetische oder andere Energie) an das ESD-System geleitet werden (z. B. mittels einer IVP). Während eines Schaltvorgangs kann, wenn nötig, das ESD-System dann einen Teil der gespeicherten Energie an das relevante Getriebe (z. B. mittels der IVP) leiten, um die Leistung, die direkt von dem Motor 24 bereitgestellt wird, zu ergänzen. Auf diese Weise kann eine Leistungszuführung von dem ESD-System relativ nahtlose Schaltvorgänge erlauben, auch wenn ein Schaltereignis eine Leistungsanforderung bei einem Getriebe verursacht, die die (aktuelle) Ausgangsleistung des Motors 24 überschreitet. Dies kann zum Beispiel nützlich sein, um die Erforderlichkeit, während des Schaltens die Motordrehzahl zu erhöhen, zu vermeiden. Ferner kann die Nutzung eines ESD-Systems für nahtloses Schalten den Bedarf an komplexen Getriebekonstruktionen (und Bedienungshebeln) reduzieren, die andernfalls nötig wären, um ein nahtloses Schalten bei verschiedenen Schaltvorgängen vorzusehen.Seamless switching, as provided by an ESD system, can help resolve these (and other) problems. For example, during stationary (or other) operation of the vehicle 20 a part of the power of the engine 24 for storage (eg as stored electrical, hydraulic, kinetic or other energy) to the ESD system (eg by means of an IVP). During a shift, if necessary, the ESD system may then direct a portion of the stored energy to the relevant transmission (eg, via the IVP) to provide power directly from the engine 24 is to be supplemented. In this way, power delivery from the ESD system may allow for relatively seamless shifts, even though a shift event will cause a power request on a transmission that will affect the (actual) output power of the engine 24 exceeds. This may be useful, for example, to avoid the need to increase engine speed during shifting. Further, the use of an ESD system for seamless shifting can reduce the need for complex gearbox designs (and operating levers) that would otherwise be necessary to provide seamless shifting in various gearshifts.

Ein ESD-System kann verschiedene andere Vorteile bieten zusätzlich (oder als Alternative) zu dem nahtlosen Schalten. In bestimmten Ausführungsformen kann ein ESD-System für den Lastausgleich verwendet werden, wobei steigende Leistungsanforderungen während anderer Arbeitsvorgänge als Schaltvorgängen (zumindest teilweise) mit gespeicherter Energie aus dem ESD-System anstatt mit erhöhter Leistungsabgabe durch den Motor 24 bedient werden können. Bei bestimmten Anwendungen kann dies dem Motor 24 erlauben, bei einer relativ konstanten Last und relativ konstanter Drehzahl während einer großen Bandbreite an Arbeitsvorgängen des Fahrzeugs 20 betrieben zu werden, was wiederum zu einer effizienteren Verwendung einer bestehenden Konfiguration des Motors 24 führen kann. Ebenso kann ein ESD-System verwendet werden, um den Betrieb des Fahrzeugs 20 (oder eines Untersystems desselben) mit Energie zu versorgen ohne jegliche durchgehende Leistungszufuhr durch den Motor 24. Zum Beispiel in einem „rein“ elektrischen (oder hydraulischen) Modus, in dem der Motor 24 möglicherweise keine Leistung für den Betrieb des Fahrzeugs 20 liefert, kann ein ESD-System den Betrieb von verschiedenen Fahrzeugsystemen mittels zuvor gespeicherter Energie versorgen.An ESD system can provide several other benefits in addition to (or as an alternative to) seamless switching. In certain embodiments, an ESD system may be used for load balancing with increasing power requirements during operations other than shifts (at least in part) with stored energy from the ESD system rather than increased engine output 24 can be operated. In certain applications, this may be the engine 24 allow for a relatively constant load and relatively constant speed during a wide range of vehicle operations 20 to operate, resulting in more efficient use of an existing configuration of the engine 24 can lead. Likewise, an ESD system can be used to control the operation of the vehicle 20 (or a subsystem of the same) to provide power without any continuous power supply by the engine 24 , For example, in a "pure" electrical (or hydraulic) mode, in which the engine 24 possibly no power for the operation of the vehicle 20 provides an ESD system can provide the operation of different vehicle systems using previously stored energy.

In bestimmten Ausführungsformen kann ein ESD-System in einer IVP des Fahrzeugs 20 beinhaltet sein oder anderweitig eine Schnittstelle mit dieser aufweisen. Zum Beispiel kann eine IVP des Fahrzeugs 20 eine erste IVP-Maschine beinhalten, die als Stromgenerator oder Hydraulikpumpe ausgebildet ist, die ausgebildet ist, mechanische Leistung von dem Motor 24 zu empfangen und die Leistung jeweils in elektrische oder hydraulische (oder eine andere) Form umzuwandeln. Eine Batterie oder ein Speicher (oder eine andere Energiespeichervorrichtung) kann kommunikativ mit der ersten IVP-Maschine in Verbindung stehen, sodass ein Teil (d. h. ein Anteil oder die gesamte) der umgewandelten Leistung zur Speicherung in die Batterie oder den Speicher geleitet werden kann. Eine zweite IVP-Maschine der IVP (z. B. ein Elektromotor oder ein Hydraulikmotor) kann ausgebildet sein, Leistung von der Batterie oder dem Speicher zu empfangen (oder direkt von der ersten IVP-Maschine) und die empfangene Leistung in mechanische Form für nachgeschaltete Komponenten des Fahrzeugantriebsstrangs 22 umzuwandeln.In certain embodiments, an ESD system may be in an IVP of the vehicle 20 includes or otherwise has an interface with it. For example, an IVP of the vehicle 20 include a first IVP engine configured as a power generator or hydraulic pump configured to receive mechanical power from the engine 24 receive and convert the power into electrical or hydraulic (or other) form. A battery or memory (or other energy storage device) may communicatively communicate with the first IVP engine such that a portion (ie, a proportion or all) of the converted power may be directed into the battery or memory for storage. A second IVP engine (eg, an electric motor or a hydraulic motor) may be configured to receive power from the battery or memory (or directly from the first IVP engine) and the power received to downstream power Components of the vehicle powertrain 22 convert.

Ein ESD-System kann auf verschiedene Arten gesteuert werden. In bestimmten Ausführungsformen kann die Leitung der Leistung von und an das ESD-System durch die Verwendung einer Steuerung reguliert werden, die als Rechnereinrichtung mit verschiedenen Bauformen ausgebildet ist (z. B. einem Prozessor und einer Speicherarchitektur, einer programmierbaren elektronischen Schaltung, und so weiter). In bestimmten Ausführungsformen kann beispielsweise der Betrieb eines ESD-Systems (als Teil der offenbarten Antriebsstranganordnung) durch die TCU 36 oder von einer anderen Steuerung (nicht gezeigt) reguliert werden. Ein ESD-System kann auf Basis verschiedener Eingaben gesteuert werden, einschließlich Eingaben von Drehzahlsensoren (nicht gezeigt) für den Motor oder andere Fahrzeugkomponenten, Eingaben von Sensoren (nicht gezeigt) bezüglich der Schaltvorgänge, Fahrzeugleistungsverbrauch oder -anforderung, oder Eingaben von verschiedenen anderen Vorrichtungen (nicht gezeigt).An ESD system can be controlled in several ways. In certain embodiments, the routing of power to and from the ESD system may be regulated through the use of a controller configured as a computing device of various types (eg, a processor and memory architecture, a programmable electronic circuit, and so on ). For example, in certain embodiments, the operation of an ESD system (as part of the disclosed powertrain arrangement) by the TCU 36 or be regulated by another controller (not shown). An ESD system may be controlled based on various inputs, including inputs from speed sensors (not shown) for the engine or other vehicle components, inputs from sensors (not shown) related to the shifts, vehicle power consumption or demand, or inputs from various other devices ( Not shown).

Mit Bezugnahme auf 9 wird eine beispielhafte Antriebsstranganordnung einschließlich eines ESD-Systems dargestellt. Der Antriebsstrang aus 9 ist ausgebildet, mechanische Leistung von einem Verbrennungsmotor 24d an verschiedene Fahrzeugkomponenten und -systeme zu übertragen. Wie dargestellt, wird mechanische Leistung von dem Motor 24d an einer Welle S8 entlang auf einen Planetenradsatz 48d und einen Doppel-Planetenradsatz 50d übertragen, sowie zu einem Stromgenerator 230. (Es versteht sich, dass in anderen Konfigurationen eine andere IVP-Maschine anstatt oder zusätzlich zu dem Generator 230 verwendet werden kann.) Der Generator 230 steht in elektrischer Verbindung mit einer Batterie 234 (oder einer anderen Speichervorrichtung für elektrische Energie) und mit einem Elektromotor 232. Zusammen können der Generator 230 und der Motor 232 als eine IVP 28d angesehen werden, die in Verbindung mit einem ESD-System 228 steht, das die Batterie 234 (oder, je nach Bedarf, Batterien 234) sowie viele verschiedene andere Komponenten (nicht gezeigt) beinhaltet, einschließlich verschiedener Leistungselektronik, Steuerungen, und so weiter.With reference to 9 An example powertrain arrangement including an ESD system is illustrated. The powertrain off 9 is designed mechanical power of an internal combustion engine 24d to be transmitted to various vehicle components and systems. As shown, mechanical power is provided by the engine 24d along a shaft S8 onto a planetary gear set 48d and a dual planetary gear set 50d transferred, as well as to a power generator 230 , (It is understood that in other configurations a different IVP machine is used instead of or in addition to the generator 230 can be used.) The generator 230 is in electrical connection with a battery 234 (or other storage device for electrical energy) and with an electric motor 232 , Together, the generator can 230 and the engine 232 as an IVP 28d be viewed in conjunction with an ESD system 228 that stands the battery 234 (or, as needed, batteries 234) as well as many other various components (not shown) including various power electronics, controllers, and so on.

Der Planetenradsatz 48d und der Doppel-Planetenradsatz 50d sowie die IVP 28d sind ausgebildet, auf eine ähnliche Weise wie der Planetenradsatz 48, Doppel-Planetenradsatz 50 und IVP 28a aus 3 zu arbeiten (wie oben im Detail beschrieben), um ein MIVT 26d mit ähnlicher Funktionsweise wie das MIVT 26a auszustatten. Das MIVT 26d kann allerdings verschiedene Unterschiede aufweisen. Zum Beispiel kann man in 9 sehen, dass eine Welle S16 ausgebildet ist, Leistung von der Welle S8 über das Antriebszahnrad für den Generator 230 zu empfangen, um die Rotation einer Hilfsantriebsriemenscheibe 250 anzutreiben. Ebenso kann eine Welle S10, die von einem Zahnrad 44d der Welle S8 angetrieben wird (die auch Leistung an den Generator 230 liefert), Leistung an die Pumpe für die Getriebesteuerung, die Absaugpumpe und andere Pumpen liefern.The planetary gear set 48d and the double planetary gear set 50d as well as the IVP 28d are designed in a similar way to the planetary gear set 48 , Double planetary gear set 50 and IVP 28a out 3 to work (as described in detail above) to a MIVT 26d with similar functionality as the MIVT 26a equip. The MIVT 26d however, may have different differences. For example, you can in 9 see that a shaft S16 is formed, power from the shaft S8 via the drive gear for the generator 230 to receive the rotation of an auxiliary drive pulley 250 drive. Similarly, a shaft S10, which is a gear 44d the shaft S8 is driven (which also power to the generator 230 supply power to the pump for the transmission control, the exhaust pump and other pumps.

Während des Betriebs kann Leistung von dem Motor 24d auf verschiedenen Wegen durch das MIVT 26d zu einem Zahnradgetriebe 84d geleitet werden (z. B. ausgebildet als steuerbares Getriebegehäuse), um eine stufenlose Multimode-Leistungsübertragung auf verschiedene Fahrzeugsysteme zu stellen. Wie dargestellt ist zum Beispiel ein Abtriebszahnrad 82d des Doppel-Planetenradsatzes 50d ausgebildet, mit Antriebszahnrädern 236 und 238 des Zahnradgetriebes 84d in Eingriff zu stehen. Durch den selektiven Betrieb der Kupplungen 252 kann das Abtriebszahnrad 82d dementsprechend die Rotation jeweils einer der Getriebewellen S11 und S13 antreiben. Eine gezielte Steuerung von verschiedenen anderen Kupplungen 254 kann verwendet werden, um das Zahnradgetriebe 84d zwischen verschiedenen Bereichsgängen 240, 242, 244, 246 und 248, die jeweils den Bereichen A bis E des Zahnradgetriebe 84d entsprechen können, zu schalten. Auf diese Art kann Leistung von dem Motor 24 sowie von dem Motor 232 zu der Differentialantriebswelle S12a geleitet werden. Wie dargestellt, kann eine Bremse 256 und eine Kupplung 258 gesteuert werden, um Leistung von dem Zahnradgetriebe 84d zu einer Antriebswelle S12b für einen mechanischen Vorderradantrieb zu leiten. (Es versteht sich, dass die dargestellte Konfiguration der verschiedenen Gänge des Zahnradgetriebes 84d nur als Beispiel dargestelltwird. Ein ESD-System kann auch mit anderen Konfigurationen des Zahnradgetriebes 84d verwendet werden.)During operation, power may be from the engine 24d in different ways through the MIVT 26d to a gear transmission 84d be routed (eg designed as a controllable transmission housing) to provide a continuous multimode power transmission to various vehicle systems. As shown, for example, an output gear 82d of the double planetary gear set 50d formed, with drive gears 236 and 238 of the gear transmission 84d to be engaged. By the selective operation of the couplings 252 can the output gear 82d accordingly, the rotation drive each one of the transmission shafts S11 and S13. A targeted control of various other couplings 254 Can be used to drive the gear 84d between different areas 240 , 242, 244, 246 and 248, respectively the areas A to E of the gear transmission 84d can switch. In this way can power from the engine 24 as well as from the engine 232 are directed to the differential drive shaft S12a. As shown, a brake can 256 and a clutch 258 be controlled to power from the gearbox 84d to lead to a drive shaft S12b for a mechanical front-wheel drive. (It is understood that the illustrated configuration of the various gears of the gear transmission 84d only as an example. An ESD system can also work with other gearbox configurations 84d be used.)

Andere Vorrichtungen und Funktionalität können ebenfalls vorgesehen sein. Zum Beispiel kann man sehen, dass das Zahnrad 44d der Welle S8 ausgebildet ist, ein Zwischenzahnrad 68d auf der Welle S12a zu rotieren sowie dem Generator 230 Leistung bereitzustellen. Das Zahnrad 68d wiederum kann die Rotation einer Zapfwelle S14 antreiben und in bestimmten Konfigurationen eine vordere Zapfwelle S15.Other devices and functionality may also be provided. For example, you can see that the gear 44d the shaft S8 is formed, an intermediate gear 68d to rotate on the shaft S12a and the generator 230 Provide power. The gear 68d in turn, rotation of a PTO shaft S14 may drive and, in certain configurations, a forward PTO shaft S15.

Wie von einer geeigneten Steuerung gesteuert (nicht gezeigt), kann ein Teil der an dem Generator 230 empfangenen Leistung, nachdem sie in eine elektrische Form umgewandelt wurde, zu dem ESD 228 zur Speicherung in der Batterie 234 weitergeleitet werden. Bei bestimmten Anwendungen kann Leistung von dem Generator 230 zu der Batterie 234 kontinuierlich geleitet werden, solange der Motor 24d läuft und die Batterie 234 nicht vollständig aufgeladen ist. Bei bestimmten Anwendungen kann Leistung von dem Generator 230 selektiver zu der Batterie 234 geleitet werden. Zum Beispiel kann bei bestimmten Steuerungsstrategien Leistung von dem Generator 230 an die Batterie 234 nur dann geleitet werden, wenn festgestellt wurde (z. B. mittels verschiedener Motor- oder anderen Sensoren (nicht gezeigt)), dass der Motor 24d überschüssige Leistung hinsichtlich der aktuellen Leistungsanforderungen des Fahrzeugbetriebs produziert.As controlled by a suitable controller (not shown), part of the generator may be connected to the generator 230 received power, after it has been converted into an electrical form, to the ESD 228 for storage in the battery 234 to get redirected. In certain applications, power may be from the generator 230 to the battery 234 be routed continuously as long as the engine 24d is running and the battery 234 is not fully charged. In certain applications, power may be from the generator 230 more selective to the battery 234 be directed. For example, in certain control strategies, power may be from the generator 230 to the battery 234 only if it has been determined (eg by means of various engine or other sensors (not shown)) that the engine is being routed 24d excess power in relation to the current performance requirements of vehicle operation.

Nach Bedarf kann Energie aus der Batterie 234 freigesetzt werden, um den Betrieb des Motors 232 zu versorgen. Wie oben mit Bezug auf den Motor 42 aus 3 beschrieben, kann die Leistung von dem Motor 232 dann weitergeleitet werden an den Doppel-Planetenradsatz 50d, um die Leistung von dem Motor 24d zu ergänzen (oder zu ersetzen). Dies kann zum Beispiel nützlich sein, um sicherzustellen, dass den verschiedenen Systemen und Vorrichtungen des Fahrzeugs 20 ausreichend Leistung zur Verfügung gestellt wird, auch wenn der Motor 24d bei einer optimalen und relativ konstanten Betriebsdrehzahl gehalten wird.As needed, energy can be taken out of the battery 234 be released to the operation of the engine 232 to supply. As above with respect to the engine 42 out 3 described, the power of the engine 232 then be forwarded to the Double planetary gear 50d to the power of the engine 24d to supplement (or replace). This can be useful, for example, to ensure that the various systems and devices of the vehicle 20 Enough power is provided, even if the engine 24d is maintained at an optimal and relatively constant operating speed.

Bei bestimmten Anwendungen kann Leistung von der Batterie 234 mittels des Motors 232 für nahtlose Schaltvorgänge verwendet werden. Zum Beispiel während (oder vor oder nach) einer Schaltung von dem A-Bereichsgang 240 in den B-Bereichsgang 242, kann eine relevante Steuerung erkennen, dass möglicherweise zusätzliche Leistung in dem Zahnradgetriebe 84d benötigt wird, um eine nahtlose Schaltung zu ermöglichen und, bei manchen Ausführungsformen, um die Erforderlichkeit, die Motordrehzahl oder Leistung zu erhöhen, zu vermeiden. Dementsprechend kann Energie für den A-nach-B-Schaltvorgang (und andere Schaltvorgänge) aus der Batterie 234 an den Motor 232 freigesetzt werden, sodass der Motor 232 dem Zahnradgetriebe 84d zusätzliche Leistung zur Verfügung stellen kann (d. h. mittels des Doppel-Planetenradsatzes 50d).In certain applications, power may be from the battery 234 by means of the engine 232 be used for seamless switching operations. For example, during (or before or after) a shift from A-range gear 240 to B-range gear 242, a relevant controller may detect that there may be additional power in the gearbox 84d is needed to enable seamless shifting and, in some embodiments, to avoid the need to increase engine speed or power. Accordingly, power for the A-to-B shift (and other shifts) may be removed from the battery 234 to the engine 232 be released, so the engine 232 the gearbox 84d can provide additional power (ie by means of the double planetary gear set 50d ).

Nahtloses Schalten, so wie in dem Beispiel oben beschrieben, kann auf Basis verschiedener Faktoren umgesetzt werden. Bei bestimmten Anwendungen kann zum Beispiel ein Signal der TCU 36 (oder andere Vorrichtung) anzeigen, dass eine Schaltung zwischen Gängen des Zahnradgetriebes 84d bevorsteht (oder stattfindet oder vor Kurzem stattfand). Wenn erkannt wird, dass ein solcher Schaltvorgang zu einem transienten Leistungsabfall führt (oder dies erwartet wird), so kann Leistung von dem ESD 228 entsprechend geleitet werden. Bei bestimmten Anwendungen können Motorsensoren, Drehzahlsensoren oder andere Sensoren (nicht gezeigt) Anzeichen auf ein Leistungsdefizit am Zahnradgetriebe 84d (z. B. aufgrund von Kupplungsschlupf im Zahnradgetriebe 84d während eines Schaltvorgangs) erkennen. Das Leiten von Leistung von dem ESD 228 zu dem Zahnradgetriebe 84d kann dann entsprechend umgesetzt werden.Seamless switching, as described in the example above, can be implemented based on various factors. In certain applications, for example, a signal from the TCU 36 (or other device) indicate that a circuit between gears of the gear transmission 84d imminent (or taking place or recently held). If it is recognized that such a switching operation results in (or is expected to result in) a transient power loss, then power may be dissipated from the ESD 228 be conducted accordingly. In certain applications, engine sensors, speed sensors, or other sensors (not shown) may show signs of power loss at the gearbox 84d (eg due to clutch slippage in gear transmission) 84d during a shift). Passing power from the ESD 228 to the gear transmission 84d can then be implemented accordingly.

Bei bestimmten Anwendungen kann Leistung von der Batterie 234 für andere Arbeitsvorgänge verwendet werden. Zum Beispiel wenn Arbeitsvorgänge des Motors 24d nicht möglich oder praktikabel sind (z. B. während dem Betrieb des Fahrzeugs 20 innerhalb eines geschlossenen Raums) so kann Energie aus der Batterie 234 verwendet werden, um rein elektrische Arbeitsvorgänge des Fahrzeugs 20 umzusetzen. Bei bestimmten Anwendungen kann ein rein elektrischer Arbeitsvorgang automatisch umgesetzt werden (z. B. nach Empfang eines Fahr- oder eines anderen Befehls, wenn das Fahrzeug eingeschaltet ist, aber der Motor 24d aus ist). Bei bestimmten Anwendungen kann ein rein elektrischer Arbeitsvorgang auf Basis anderer Faktoren umgesetzt werden (z. B. auf Basis eines Bedieners, der einen bestimmten Schalter, Knopf oder Hebel bedient).In certain applications, power may be from the battery 234 used for other operations. For example, when operations of the engine 24d not possible or practicable (eg during operation of the vehicle 20 within a closed space) so can energy from the battery 234 used to purely electrical operations of the vehicle 20 implement. In certain applications, a purely electrical operation may be automatically implemented (eg, upon receipt of a drive or other command when the vehicle is on, but the engine 24d is over). In certain applications, a purely electrical operation may be implemented based on other factors (eg, based on an operator operating a particular switch, knob, or lever).

Ein weiteres Beispiel: Wenn die Verwendung eines bestimmten Fahrzeugwerkzubehörs das Fahrzeug 20 zusätzlichen Leistungsanforderungen aussetzt, kann Energie von der Batterie 234 verwendet werden, um sicherzustellen, dass diesem Zubehör ausreichend Leistung zu Verfügung steht, ohne Beeinträchtigung des Betriebs anderer Fahrzeugsysteme (z. B. der Fahrzeugantriebsräder) oder einem wesentlichen Anstieg der Motordrehzahl. Zum Beispiel wenn ein mechanisches Werkzeug (z. B. eine Ballenpresse, eine Sämaschine, eine Bodenaufbereitungsvorrichtung, ein Schar und so weiter) von der Zapfwelle S14 oder angetrieben wird, oder ein Hydraulikwerkzeug (z. B. eine Ladeschaufel, Muldenkipper, Baggerarm, Bodenaufbereitungsvorrichtung und so weiter) mit der Leistung der vorderen Zapfwelle S15 oder einer anderen Welle (d. h. wie von einer geeigneten Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) umgewandelt) betrieben wird, kann der Antriebsstrang des Fahrzeugs 20 erhöhten Leistungsanforderungen ausgesetzt sein. In bestimmten Ausführungsformen kann dementsprechend während des Betriebs eines solchen Werkzeugs Energie aus der Batterie 234, von dem Motor 232 in mechanische Energie umgewandelt, verwendet werden, um die Leistung des Motors 24d gegenüber dem relevanten Werkzeug (oder anderen Fahrzeugsystemen) zu ergänzen (oder zu ersetzen).Another example: If the use of a specific vehicle equipment, the vehicle 20 can expose extra power requirements to energy from the battery 234 be used to ensure that sufficient power is available to this accessory without affecting the operation of other vehicle systems (eg, the vehicle drive wheels) or a significant increase in engine speed. For example, when a mechanical tool (eg, a baler, a planter, a soil conditioner, a share, etc.) is driven by the PTO shaft S14 or a hydraulic tool (eg, a loader bucket, dump truck, excavator arm, soil conditioner and so forth) with the power of the front PTO shaft S15 or other shaft (ie, as converted by a suitable hydraulic pump (not shown)), the drivetrain of the vehicle 20 be subjected to increased performance requirements. Accordingly, in certain embodiments, during operation of such a tool, energy may be removed from the battery 234 , from the engine 232 converted into mechanical energy, used to power the engine 24d to supplement (or replace) the relevant tool (or other vehicle systems).

In bestimmten Anwendungen kann Leistung von der Batterie 234 automatisch verwendet werden, sobald ein Fahrzeugwerkzeug (oder ein anderes Fahrzeugwerkzeug einer bestimmten Konfiguration) betrieben wird. Bei bestimmten Anwendungen kann Leistung von der Batterie 234 selektiver verwendet werden. Zum Beispiel können Motorsensoren, Drehzahlsensoren oder anderen Sensoren (nicht gezeigt) Indikatoren eines Leistungsdefizits aufgrund von Werkzeugbetrieb erkennen und Leistung kann entsprechend von der Batterie 234 bezogen werden.In certain applications may be power from the battery 234 be automatically used as soon as a vehicle tool (or other vehicle tool of a particular configuration) is operated. In certain applications, power may be from the battery 234 be used more selectively. For example, engine sensors, speed sensors, or other sensors (not shown) may detect indicators of power shortage due to tool operation, and power may be correspondingly from the battery 234 be obtained.

Mit Bezugnahme auch auf 10 ist ein anderes Beispiel-MIVT 26e ähnlich wie das MIVT 25c aus 7 ausgebildet. Ein Verbrennungsmotor 24e stellt über eine Welle S17 einem Doppel-Planetenradsatz 178e sowie einem Stromgenerator 172e (oder einer anderen IVP-Machine), die in einer IVP 28e beinhaltet sind, mechanische Leistung bereit. Der Generator 172e wandelt die mechanische Leistung von dem Motor 24e in elektrische Leistung um, die an einen Elektromotor 174e geleitet wird. Der Motor 174e wandelt dann die elektrische Leistung in mechanische Leistung um, die ebenfalls an den Doppel-Planetenradsatz 178e geleitet wird. Auf diese Art und Weise kann das MIVT 26e über den Doppel-Planetenradsatz 178e verwendet werden, um Leistung von dem Motor 24e und der IVP 28e zu kombinieren, um ein Getriebe 202e mit stufenlos verstellbarer Leistung zu versorgen.With reference also to 10 is another example MIVT 26e similar to the MIVT 25c out 7 educated. An internal combustion engine 24e represents via a shaft S17 a double planetary gear set 178e and a power generator 172e (or another IVP machine) that is in an IVP 28e Included are mechanical power. The generator 172e converts the mechanical power from the engine 24e into electrical power, which is connected to an electric motor 174e is directed. The motor 174e then converts the electrical power into mechanical power, which also to the dual planetary gear set 178e is directed. In this way, the MIVT 26e about the double planetary gear 178e used to power the engine 24e and the IVP 28e combine to a gearbox 202e to supply with infinitely adjustable power.

In der dargestellten Ausführungsform steht der Generator 172e in elektrischer Verbindung mit einer Batterie 260 (oder einer anderen Speichervorrichtung für elektrische Energie) sowie einem Motor 174e. Auf diese Art und Weise kann mechanische Energie von dem Motor 24e als elektrische Energie in der Batterie 260 gespeichert werden und nach Bedarf über den Motor 174e freigesetzt werden, um den Doppel-Planetenradsatz 178e mit Leistung zu versorgen. Wie detailliert mit Bezug auf die Konfiguration aus 9 beschrieben, kann Energie aus der Batterie 260 verwendet werden, um nahtloses Schalten vorzusehen, um das Fahrzeug 20 in einem rein elektrischen Modus zu betreiben, um den Betrieb eines Werkzeugs des Fahrzeugs 20 mit Leistung zu versorgen (oder um andere Fahrzeugsysteme während des Betriebs eines solchen Werkzeugs mit Leistung zu versorgen) und so weiter.In the illustrated embodiment is the generator 172e in electrical connection with a battery 260 (or other storage device for electrical energy) and a motor 174e , In this way can mechanical energy from the engine 24e as electrical energy in the battery 260 be stored and as needed via the engine 174e be released to power the twin planetary 178e. How detailed with regards to the configuration 9 can be described, energy from the battery 260 used to provide seamless shifting to the vehicle 20 operate in a purely electrical mode to operate a tool of the vehicle 20 to power (or to power other vehicle systems during the operation of such a tool) and so on.

Es versteht sich, dass verschiedene Speichervorrichtungen eines ESD-Systems (z. B. der Batterien 234 und 260) Energie aus anderen Quellen neben dem relevanten Motor (z. B. den Motoren 24d und 24e) empfangen und speichern können. Zum Beispiel können bei bestimmten Anwendungen regenerative Systeme (z. B. Systeme für die Aufnahme von Energie aus Bremsvorgängen) ausgebildet sein, Leistung für die spätere Nutzung an ein ESD-System zu leiten (z. B. für nahtloses Schalten, rein elektrischen Betrieb und so weiter) oder sie können Teil eines ESD-Systems sein. Ebenso versteht es sich, dass ein ESD-System mit anderen Antriebssträngen und Getrieben (einschließlich MIVT) verwendet werden kann, als den ausdrücklich dargestellten. In bestimmten Ausführungsformen kann zum Beispiel ein ESD-System (nicht gezeigt) in Verbindung mit dem in 5 dargestellten Antriebsstrang über einen Hydraulikspeicher 264 (siehe 5, Hydraulikleitungen nicht gezeigt) oder in Verbindung mit verschiedenen anderen Antriebsstrangkonfigurationen (nicht gezeigt) eingesetzt werden.It is understood that various memory devices of an ESD system (eg, the batteries 234 and 260 ) Energy from other sources besides the relevant engine (eg the engines 24d and 24e ) can receive and save. For example, in certain applications, regenerative systems (eg, systems for absorbing energy from braking events) may be configured to route power to an ESD system for later use (eg, for seamless switching, pure electrical operation, and so on) or they can be part of an ESD system. It will also be understood that an ESD system may be used with other powertrains and transmissions (including MIVT) than those expressly set forth. For example, in certain embodiments, an ESD system (not shown) may be used in conjunction with that described in U.S. Pat 5 shown drive train via a hydraulic accumulator 264 (please refer 5 , Hydraulic lines not shown) or in conjunction with various other powertrain configurations (not shown).

Verschiedene andere, oben beschriebene Vorgänge (und andere) können als Teil einer Verwaltung für transiente Leistungsabfälle („TPEM“) umgesetzt werden. Mit Bezug auf 11 kann zum Beispiel ein TPEM-Verfahren 300 für ein Fahrzeug 20 durch verschiedene Steuerungen (z. B. die TCU 36) oder andere Vorrichtungen umgesetzt werden.Various other operations (and others) described above may be implemented as part of a transient power management ("TPEM") management. Regarding 11 For example, a TPEM method can be used 300 for a vehicle 20 through various controls (eg the TCU 36 ) or other devices.

Das TPEM-Verfahren 300 kann das Erkennen 302 eines transienten Leistungsabfalls beinhalten. Zum Beispiel kann eine Steuerung über einen Motordrehzahlsensor, verschiedene Drehzahlsensoren, andere Sensoren oder Vorrichtungen identifizieren 302, dass ein aktueller (oder bevorstehender) Betriebszustand des relevanten Fahrzeugs zu einem Leistungsdefizit geführt hat (oder wahrscheinlich dazu führen wird). Zum Beispiel kann ein Schaltvorgang 304 (z. B. ein kürzlicher, aktueller oder bevorstehender Schaltvorgang 304) identifiziert 302 werden, während dem ein Getriebe mehr Leistung von einem Motor anfordern kann (z. B. aufgrund von Kupplungsschlupf), als möglicherweise von dem Motor verfügbar ist (zumindest in dem aktuellen Betriebszustand). Zum Beispiel kann aufgrund von Kupplungsschlupf während eines Schaltvorgangs von dem Motor mehr Leistung am Eingang eines Getriebes angefordert werden als von dem Motor bei der aktuellen Drehzahl verfügbar ist. Ebenso kann Arbeitsvorgang 306 eines Werkzeugs (z. B. ein aktueller oder bevorstehender Arbeitsvorgang 306 des Werkzeugs) identifiziert 302 werden, während dem die Leistungsanforderungen des Werkzeugs (z. B. in Kombination mit anderen Leistungsanforderungen für andere Fahrzeugsysteme) die verfügbare Leistung des Motors überschreiten kann. Bei bestimmten Anwendungen kann das Identifizieren 302 eines transienten Leistungsvorfalls das Identifizieren 302 des Betriebs des Fahrzeugs (oder eines Teilsystems desselben) beinhalten, während der Motor in einem ausgeschalteten (oder anderweitig nicht mit Leistung versorgtem) Zustand 308 ist. Zum Beispiel kann ein Antriebsvorgang oder der Betrieb eines Fahrzeugwerkzeugs (z. B. eines aktuellen oder bevorstehenden Antriebs oder Werkzeugbetriebs) identifiziert 302 werden, während der Motor in einem ausgeschalteten Zustand 308 ist.The TPEM method 300 can the recognition 302 of a transient drop in performance. For example, control over an engine speed sensor, various speed sensors, other sensors, or devices may identify 302 that a current (or upcoming) operating condition of the relevant vehicle has led to (or is likely to result in) a power deficit. For example, a switching operation 304 (eg a recent, recent or upcoming shift 304 ) may be identified during which a transmission may request more power from an engine (eg, due to clutch slip) than is possibly available from the engine (at least in the current operating state). For example, due to clutch slip during a shift, more power may be requested from the engine at the input of a transmission than is available from the engine at the current speed. Likewise, work process 306 a tool (eg a current or upcoming job 306 the tool) may be identified during which the power requirements of the tool (eg, in combination with other power requirements for other vehicle systems) may exceed the available power of the engine. In certain applications, the identification may be 302 a transient performance incident identifying 302 operation of the vehicle (or a subsystem thereof) while the engine is in an off (or otherwise de-energized) condition 308 is. For example, a drive operation or the operation of a vehicle tool (eg, a current or upcoming drive or tool operation) may be identified 302 while the engine is in an off state 308 is.

Das Verfahren 300 kann weiterhin ein Veranlassen 320 einer Energiespeichervorrichtung (das z. B. Teil eines größeren ESD-Systems sein kann) sein, eine Komponente einer IVP (z. B. einer IVP-Maschine) mit gespeicherter Energie zu versorgen. Zum Beispiel kann das Verfahren 300 verwendet werden, um zu veranlassen 320, dass ein Elektromotor mit Energie von einer Batterie versorgt wird, um zu veranlassen 320, dass ein Hydraulikmotor mit Energie von einem Hydraulikspeicher versorgt wird, und so weiter. (Bei bestimmten Anwendungen versteht es sich, dass das Verfahren 300 vorangehen kann, das veranlasst 322, dass Energie in der IVP gespeichert wird. Bei bestimmten Anwendungen kann Energie in der IVP auf andere Arten gespeichert werden.)The procedure 300 can continue to induce 320 an energy storage device (which may be part of a larger ESD system, for example) to supply stored energy to a component of an IVP (eg, an IVP machine). For example, the procedure 300 be used to cause 320 that an electric motor is supplied with power from a battery to cause 320 that a hydraulic motor is supplied with power from a hydraulic accumulator, and so on. (For certain applications, it is understood that the procedure 300 that causes 322 energy to be stored in the IVP. In certain applications, energy in the IVP can be stored in other ways.)

Das Verfahren 300 kann dann das Bereitstellen 330 von Leistung von der Komponente der IVP (z. B. von einer IVP-Maschine) für ein Getriebe beinhalten. Zum Beispiel kann das Verfahren 300 das Bereitstellen 330 von Leistung von einem Elektro- oder Hydraulikmotor für ein MIVT verschiedener Konfigurationen, für ein Getriebe mit festgelegten Übersetzungsverhältnissen oder für andere Getriebe, die in dem relevanten Antriebsstrang beinhaltet sind, beinhalten.The procedure 300 can then provide 330 of power from the component of the IVP (eg from an IVP machine) for a transmission. For example, the procedure 300 providing 330 power from an electric or hydraulic motor for a MIVT of various configurations, for a transmission with fixed gear ratios, or for other transmissions included in the relevant powertrain.

In bestimmten Anwendungen kann das Verfahren 300 weiterhin das Bereitstellen 340 von Leistung für das Getriebe durch den Motor beinhalten. Zum Beispiel wenn der Motor nicht in einem ausgeschalteten Zustand 308 ist, kann ein MIVT (oder andere Vorrichtung) verwendet werden, um die jeweils von dem Motor und von der IVP erhaltene Leistung zu summieren, sodass Leistung von sowohl dem Motor als auch der IVP dem relevanten Getriebe bereitgestellt 330, 340 werden kann. In certain applications, the procedure may 300 continue to include providing 340 power to the transmission by the engine. For example, if the engine is not in an off state 308 For example, an MIVT (or other device) may be used to sum the power received from the engine and the IVP, respectively, so that power from both the engine and the IVP may be provided 330, 340 to the relevant transmission.

Mit Bezugnahme auf 12-16 wird die vorliegende Offenbarung gemäß zusätzlicher Ausführungsbeispiele erläutert. Es ist zu beachten, dass die schematischen Darstellungen der in 12, 14, 15 und 16 gezeigten Antriebsstränge beispielhafte Anwendungen in vereinfachter Form der Klarheit halber veranschaulichen und so nicht alle Komponenten zeigen können, die dem dargestellten Antriebsstrang zugeordnet sind.With reference to 12 - 16 The present disclosure will be explained according to additional embodiments. It should be noted that the schematic representations of the in 12 . 14 . 15 and 16 shown drive trains illustrate exemplary applications in a simplified form for the sake of clarity and so can not show all the components that are associated with the drive train shown.

Wie noch erläutert wird, sieht der Antriebsstrang der vorliegenden Offenbarung ein stufenloses Multimode-Getriebe (IVT) vor. Das IVT stellt verzweigte Leistungsübertragung, die die Leistung von einem Motor und mindestens einer stufenlos einstellbaren Leistungsmaschine (IVP-Maschine) kombiniert. Zum Beispiel kann der Antriebsstrang einen Motor umfassen, eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine.As will be explained, the powertrain of the present disclosure provides a multimode continuously variable transmission (IVT). The IVT provides branched power transmission that combines the power of one engine and at least one infinitely variable power machine (IVP machine). For example, the powertrain may include a motor, a first electric machine, and a second electric machine.

Wie oben erwähnt, kann es nützlich sein, einen Null-Leistungs-Modus für ein Fahrzeug (oder eine andere Maschine) zu erleichtern, in dem die Ausgangsgeschwindigkeit der Fahrzeugräder (oder ein anderer Maschinenausgang) eine Geschwindigkeit von null erreicht, ohne den Motor zu stoppen oder ein Drehmoment an die Räder abzugeben. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Fahrzeugleistung verwendet werden, um ein Fahrzeug stationär zu halten. Ein solcher Zustand kann beispielsweise mit einem Planetenradsatz erreicht werden. Falls beispielsweise ein Motor ein Sonnenrad mit einer ersten positiven Drehzahl dreht, und eine IVP-Maschine (z. B. ein von einem Generator angetriebener Elektromotor) angewiesen wird, ein Hohlrad mit einer äquivalenten negativen Drehzahl zu drehen, kann sich ein zugeordneter Planetenradträger (der beispielsweise mit einer Differentialantriebswelle verbunden sein kann) überhaupt nicht drehen. Falls ferner die IVP eine Ausgangsrotation mit einer geringfügig anderen (und entgegengesetzten) Drehzahl als der Motor ausgibt, kann das Fahrzeug in einen „Kriech“-Modus gelangen, in dem sich das Fahrzeug sehr langsam bewegt, aber mit hohem Raddrehmoment. Die Null-Leistungs- und Kriechmodi sind besonders nützlich für schwere Arbeitsfahrzeuge, wie den in 1 gezeigten Traktor, die in der Landwirtschafts-, Bau- und Forstwirtschaftsindustrie verwendet werden. Mit zunehmender Raddrehzahl kann das Fahrzeug dann letztendlich in einen normalen Antriebsmodus gelangen (d. h. einen „Feldmodus“).As mentioned above, it may be useful to facilitate a zero power mode for a vehicle (or other machine) in which the output speed of the vehicle wheels (or other engine output) reaches zero speed without stopping the engine or to deliver a torque to the wheels. In this way, for example, vehicle performance may be used to keep a vehicle stationary. Such a condition can be achieved, for example, with a planetary gear set. For example, if a motor rotates a sun gear at a first positive speed, and an IVP engine (eg, a generator-driven electric motor) is commanded to rotate a ring gear at an equivalent negative speed, an associated planetary carrier (the for example, can be connected to a differential drive shaft) do not turn at all. Further, if the IVP outputs output rotation at a slightly different (and opposite) speed than the engine, the vehicle may enter a "creep" mode in which the vehicle is moving very slowly but with high wheel torque. The zero power and creep modes are particularly useful for heavy duty vehicles, such as the 1 shown tractor used in the agriculture, construction and forestry industries. As the wheel speed increases, the vehicle may ultimately enter a normal drive mode (ie, a "field mode").

Wie erläutert werden wird, kann in zumindest einem Modus des IVT der vorliegenden Offenbarung eine verzweigte Leistungsübertragung bereitgestellt werden, wobei der Null-Leistungszustand erreicht werden kann. Die verzweigte Leistungsübertragung kann andauern, während die Drehzahl des Fahrzeugs von dem Null-Leistungszustand in den Kriechmodus (-modi) steigt. Des Weiteren können in zumindest einem Modus die erste IVP-Maschine und eine zweite IVP-Maschine gemeinsam Strom erzeugen, um den elektrischen Bedarf zu decken. Die IVP-Maschinen können gemeinsam erzeugen, wenn das Fahrzeug im Null-Leistungszustand ist und die Fahrzeugdrehzahl von diesem in den Kriechmodus (-modi) steigt. Daher kann das Fahrzeug nützlich bei der Durchführung von verschiedenen Arbeiten sein, während gleichzeitig hohe elektrische Anforderungen verschiedener elektrischer Komponente gedeckt werden.As will be explained, in at least one mode of the IVT of the present disclosure, a branched power transmission may be provided, wherein the zero power state may be achieved. The branched power transmission may continue as the speed of the vehicle increases from the zero power state to the creep mode (-modi). Further, in at least one mode, the first IVP engine and a second IVP engine may collectively generate power to meet electrical demand. The IVP engines can generate together when the vehicle is in the zero power state and the vehicle speed increases from it to the creep mode (modes). Therefore, the vehicle can be useful in performing various jobs while meeting high electrical requirements of various electrical components.

Zusätzlich kann die IVT auf verschiedene Arten und Weisen ausgebildet sein, wobei die oben genannte verzweigte Null-Leistung mit gemeinsamer Stromerzeugungsfähigkeit ein optionales Merkmal eines bestimmten IVT sein kann. In addition, the IVT may be implemented in various ways, wherein the above-mentioned branched zero power with shared power generation capability may be an optional feature of a particular IVT.

Dementsprechend kann das IVT modular und konfigurierbar sein. Anders gesagt kann das IVT eine erste Konfiguration aufweisen (z. B. 12), in der die IVT verzweigte Null-Leistung mit gemeinsamer Stromerzeugungsfähigkeit bietet und eine zweite Konfiguration (z. B. 14), in der das IVT diese Fähigkeit nicht vorsieht. Dementsprechend kann das Getriebe gemäß der von dem Fahrzeug durchzuführenden Arbeit ausgebildet sein, gemäß den Platzbeschränkungen innerhalb des Fahrzeugs oder anderweitig.Accordingly, the IVT can be modular and configurable. In other words, the IVT may have a first configuration (e.g. 12 ) in which the IVT provides branched zero power with common power generation capability and a second configuration (e.g. 14 ), in which the IVT does not provide this capability. Accordingly, the transmission may be configured according to the work to be performed by the vehicle, according to the space restrictions within the vehicle or otherwise.

Das in 12 dargestellte Ausführungsbeispiel wird jetzt im Detail erläutert. Wie in 12 gezeigt kann ein Antriebsstrang 22 einen Motor 502 umfassen, wie zum Beispiel einen Verbrennungsmotor. Der Motor 502 kann der Motorwelle 509 direkt mechanische Leistung zur Verfügung stellen.This in 12 illustrated embodiment will now be explained in detail. As in 12 shown can be a powertrain 22 an engine 502 include, such as an internal combustion engine. The motor 502 can the motor shaft 509 provide mechanical power directly.

Der Antriebsstrang 22 kann zusätzlich eine stufenlose einstellbare Leistungsquelle (IVP-Quelle) 501 umfassen, die mindestens eine IVP-Maschine beinhalten kann. Wie in der dargestellten Ausführungsform gezeigt, kann die IVP-Quelle 501 eine erste IVP-Maschine 504 und eine zweite IVP-Maschine 506 beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann die erste IVP-Maschine 504 eine erste elektrische Maschine 503 beinhalten und eine zweite IVP-Maschine 506 kann eine zweite elektrische Maschine 505 beinhalten.The powertrain 22 can additionally use a stepless adjustable power source (IVP source) 501 include, which may include at least one IVP machine. As shown in the illustrated embodiment, the IVP source 501 may be a first IVP engine 504 and a second IVP machine 506 include. In some embodiments, the first IVP engine 504 a first electric machine 503 include and a second IVP machine 506 can a second electric machine 505 include.

Der Antriebsstrang 22 kann weiterhin ein stufenloses Multimode-Getriebe (MIVT) beinhalten, das allgemein bei 515 bezeichnet wird. Das MIVT 515 kann mechanische Leistung zwischen dem Motor 502, der ersten elektrischen Maschine 503 und der zweiten elektrischen Maschine 505 wie nachfolgend im Detail erläutert wird, übertragen. Das MIVT 515 kann auch eine Abtriebswelle 507 mit Leistung versorgen. Leistung kann durch das MIVT 515 entlang verschiedenen Pfaden übertragen werden, abhängig von dem aktuellen Getriebemodus des MIVT 515. Das Fahrzeug (z. B. der Traktor in 1 oder ein anderes Arbeitsfahrzeug) kann Räder beinhalten, die drehbar von der Abtriebswelle 507 (z. B. über ein oder mehrere Differentiale) angetrieben werden. The powertrain 22 may further include a multivode continuously variable transmission (MIVT), indicated generally at 515. The MIVT 515 can mechanical power between the engine 502 , the first electric machine 503 and the second electric machine 505 as explained in detail below, transferred. The MIVT 515 can also have an output shaft 507 provide power. Performance can be through the MIVT 515 along different paths, depending on the current transmission mode of the MIVT 515 , The vehicle (eg the tractor in 1 or another work vehicle) may include wheels that are rotatable from the output shaft 507 (eg via one or more differentials) are driven.

Wie noch erläutert wird, kann die erste elektrische Maschine 503 zwischen einem Generatormodus und einem Motormodus umschalten. In dem Generatormodus kann die erste elektrische Maschine 503 mechanische Energie von dem MIVT 515 empfangen und sie in elektrische Energie umwandeln, die der zweiten elektrischen Maschine 505 und/oder einem Werkzeug 521 zugeführt werden kann. Dagegen kann die erste elektrische Maschine 503 im Motormodus elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln, die dem MIVT 515 zugeführt wird.As will be explained, the first electric machine 503 switch between a generator mode and a motor mode. In the generator mode, the first electric machine 503 mechanical energy from the MIVT 515 receive and convert them into electrical energy, that of the second electric machine 505 and / or a tool 521 can be supplied. In contrast, the first electric machine 503 In motor mode, convert electrical energy into mechanical energy that is given to the MIVT 515 is supplied.

Ebenso kann die zweite elektrische Maschine 505 zwischen einem Motormodus und einem Generatormodus umschalten. Im Motormodus kann die zweite elektrische Maschine 505 elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln, die dem MIVT 515 zugeführt wird. Dagegen kann im Generatormodus die zweite elektrische Maschine 505 mechanische Energie von dem MIVT 515 empfangen und sie in elektrische Energie umwandeln, die der ersten elektrischen Maschine 503 und/oder dem Werkzeug 521 zugeführt werden kann.Likewise, the second electric machine 505 switch between a motor mode and a generator mode. In motor mode, the second electric machine 505 converting electrical energy into mechanical energy supplied to the MIVT 515. In contrast, in the generator mode, the second electric machine 505 may receive mechanical energy from the MIVT 515 receive and convert them into electrical energy, that of the first electric machine 503 and / or the tool 521 can be supplied.

Das Werkzeug 521 kann eine Säwerkzeug, eine Schaufel, ein Löffel oder eine andere Vorrichtung sein. Bei einigen Ausführungsformen kann das Werkzeug 521 mit elektrischer Energie, die zumindest teilweise von der IVP 501 zugeführt wurde, versorgt werden. Das Werkzeug 521 kann auch auf dem Fahrzeug befestigt sein oder davon getrennt und an das Fahrzeug angehängt sein, mindestens mit Stromkabeln.The tool 521 may be a saw, a shovel, a spoon or other device. In some embodiments, the tool may 521 with electrical energy, at least partially from the IVP 501 was supplied, are supplied. The tool 521 may also be mounted on or separated from the vehicle and attached to the vehicle, at least with power cables.

Das MIVT 515 kann einen ersten Planetenradsatz 508 beinhalten. Der erste Planetenradsatz 508 kann ein Doppel-Planetenradsatz sein, der mehrere Getriebekomponenten beinhaltet. Zum Beispiel kann der Doppel-Planetenradsatz ein erstes Sonnenrad 510, ein erstes Hohlrad 512, mehrere erste Planetenräder 514 mit einem zugeordneten Träger 525 beinhalten, ein zweites Sonnenrad 516, ein zweites Hohlrad 518 und mehrere zweite Planetenräder 520 mit einem zugeordneten Träger 527. Bei einigen Ausführungsformen können das erste Sonnenrad 510, das erste Hohlrad 512 und die ersten Planetenräder 514 zusammen einen sogenannten „LO-Getriebesatz“ des ersten Planetenradsatzes 508 bilden, und das zweite Sonnenrad 516, zweite Hohlrad 518 und zweite Planetenräder 520 können gemeinsam einen sogenannten „HI-Getriebesatz“ des ersten Planetenradsatzes 508 bilden. Auch kann bei manchen Ausführungsformen das zweite Hohlrad 518 direkt drehbar mit dem Träger 525 der ersten Planetenräder 514 in Eingriff gebracht werden.The MIVT 515 can be a first planetary gear set 508 include. The first planetary gear set 508 may be a dual planetary gearset that includes multiple transmission components. For example, the dual planetary gear set may be a first sun gear 510 , a first ring gear 512 , several first planet gears 514 with an associated carrier 525 include a second sun gear 516 , a second ring gear 518 and several second planet gears 520 with an associated carrier 527 , In some embodiments, the first sun gear 510 , the first ring gear 512 and the first planet wheels 514 together a so-called "LO gear set" of the first planetary gear set 508 form, and the second sun 516 , second ring gear 518 and second planet gears 520 Together, a so-called "HI gear set" of the first planetary gear set 508 form. Also, in some embodiments, the second ring gear 518 directly rotatable with the carrier 525 the first planetary gears 514 be engaged.

Das MIVT 515 kann zusätzlich einen zweiten Planetenradsatz 522 beinhalten. Der zweite Planetenradsatz 522 kann ein einfacher Planetenradsatz sein, der mehrere Getriebekomponenten beinhaltet. Zum Beispiel kann der einfache Planetenradsatz ein Sonnenrad 524, ein Hohlrad 526 und mehrere Planetenräder 528 mit einem zugeordneten Träger 529 beinhalten.The MIVT 515 In addition, a second planetary gear set 522 include. The second planetary gear set 522 may be a simple planetary gearset that includes multiple transmission components. For example, the simple planetary gear set may be a sun gear 524 , a ring gear 526 and several planet gears 528 with an associated carrier 529 include.

Wie noch erläutert wird, kann in mindestens einem Modus des MIVT 515 die Leistungs- und Drehmomentausgabe des ersten Planetenradsatzes 508 in den zweiten Planetenradsatz 522 eingegeben werden und der zweite Planetenradsatz 522 kann wiederum Leistung und/oder Drehmoment auf die Abtriebswelle 507 des Fahrzeugs übertragen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Antriebsstrang 22 auf diese Art Null-Leistungs- und/oder Kriechmodi vorsehen.As will be explained, in at least one mode of the MIVT 515 the power and torque output of the first planetary gear set 508 in the second planetary gear set 522 be entered and the second planetary gear set 522 In turn, power and / or torque can be applied to the output shaft 507 of the vehicle. In some embodiments, the powertrain 22 provide zero power and / or creep modes in this manner.

Das MVIT 515 kann mehrere Getriebekomponenten (z. B. Zahnräder, Wellen, usw.) beinhalten, die miteinander verbunden sind, um mechanische Leistung durch das MIVT 515 zu übertragen. Diese Komponenten können ausgebildet sein, um Leistung zwischen dem Motor 502, der ersten elektrischen Maschine 503, der zweiten elektrischen Maschine 505 und letztendlich an die Abtriebswelle 507 zu übertragen. Eine oder mehrere dieser Getriebekomponenten können einen „Übertragungszweig“ definieren. Bei einigen Ausführungsformen kann ein erster Übertragungszweig Leistung zwischen dem Motor 502 und dem ersten Planetenradsatz 508 übertragen. Genauso kann bei einigen Ausführungsformen ein zweiter Übertragungszweig Leistung zwischen dem ersten Planetenradsatz 508 und dem zweiten Planetenradsatz 522 übertragen. Des Weiteren kann bei einigen Ausführungsformen ein dritter Übertragungszweig Leistung zwischen dem zweiten Planetenradsatz 522 und der Abtriebswelle 507 und so weiter übertragen, wie im Folgenden noch im Detail erklärt wird.The MVIT 515 may include multiple transmission components (eg gears, shafts, etc.) that are interconnected to provide mechanical power through the MIVT 515 transferred to. These components can be designed to provide power between the engine 502 , the first electric machine 503 , the second electric machine 505 and finally to the output shaft 507 transferred to. One or more of these transmission components may define a "transmission branch". In some embodiments, a first transmission branch may provide power between the engine 502 and the first planetary gear set 508 transfer. Similarly, in some embodiments, a second transmission branch may power between the first planetary gear set 508 and the second planetary gear set 522 transfer. Further, in some embodiments, a third transmission branch may power between the second planetary gear set 522 and the output shaft 507 and so on, as explained in detail below.

Einer oder mehrere Übertragungszweige des MIVT 515 können eine Reihe an miteinander verbundenen und/oder miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern umfassen. Die Zahnräder können Stirnräder, Kegelräder oder andere Zahnräder sein. Auch können zwei Zahnräder innerhalb eines bestimmten Übertragungszweiges miteinander in Eingriff stehen (z. B. mit parallel angeordneten aber beabstandeten Rotationsachsen). Des Weiteren können zwei Zahnräder innerhalb eines bestimmten Übertragungszweiges drehbar miteinander in Eingriff stehen und über eine Welle(n) miteinander verbunden sein (z. B. mit einer oder mehreren Wellen, die koaxial mit den zwei betreffenden Zahnrädern angeordnet sind).One or more transmission branches of the MIVT 515 may comprise a series of interconnected and / or meshing gears. The gears may be spur gears, bevel gears or other gears. Also For example, two gears within a particular transmission branch may engage one another (eg, with parallel but spaced rotation axes). Further, two gears within a particular transmission branch may be rotatably engaged with each other and interconnected by a shaft (s) (eg, with one or more shafts coaxial with the two gears in question).

Bei einigen Ausführungsformen können zwei Wellen innerhalb eines bestimmten Übertragungszweiges drehbar miteinander eingerückt sein oder wahlweise voneinander ausgerückt sein. Zum Beispiel kann eine Kupplung in dem Übertragungszweig beinhaltet sein und zwischen den zwei Wellen angeordnet sein. In einer eingekuppelten Position können die zwei Wellen drehbar miteinander in Eingriff stehen. In einer ausgekuppelten Position können die zwei Wellen für die unabhängige Drehung außer Eingriff sein.In some embodiments, two shafts within a particular transmission branch may be rotatably engaged with each other or may be selectively disengaged. For example, a clutch may be included in the transmission branch and disposed between the two shafts. In an engaged position, the two shafts may be rotatably engaged with each other. In a disengaged position, the two shafts may be disengaged for independent rotation.

Wie in 12 gezeigt, kann das MIVT 515 mehrere Kupplungen 569 beinhalten. Bei einigen Ausführungsformen können die mehreren Kupplungen 569 des MIVT 515 eine erste Kupplung 570, eine zweite Kupplung 572, eine dritte Kupplung 574, eine vierte Kupplung 576, eine fünfte Kupplung 578, eine sechste Kupplung 580 und eine siebte Kupplung 582 beinhalten. Jede dieser Kupplungen 569 kann unabhängig arbeiten und kann abwechselnd zwischen einer eingekuppelten Position (d. h. eingerückte Position, eingeschaltete Position etc.) und einer ausgekuppelten Position (d. h. ausgerückte Position, ausgeschaltete Position, etc.) schalten. Bei einigen Ausführungsformen sind die Kupplungen 569 mit entsprechenden Übertragungszweigen wirkverbunden.As in 12 shown, the MIVT 515 several couplings 569 include. In some embodiments, the plurality of couplings 569 of the MIVT 515 a first clutch 570 , a second clutch 572 , a third clutch 574 , a fourth clutch 576 , a fifth clutch 578 , a sixth clutch 580 and a seventh clutch 582 include. Each of these couplings 569 can operate independently and can alternate between an engaged position (ie, engaged position, engaged position, etc.) and a disengaged position (ie, disengaged position, off position, etc.). In some embodiments, the couplings are 569 operatively connected to respective transmission branches.

Verschiedene Übertragungszweige des MIVT 515 können Leistung zu einer bestimmten Zeit abhängig von dem Modus des MIVT 515 übertragen. Für jeden Getriebemodus kann ein vorbestimmter Teil der mehreren Kupplungen 570, 572, 574, 576, 578, 580, 582 eingekuppelt werden, während die anderen ausgekuppelt sein können. Verschiedene Teile der Kupplungen 570, 572, 574, 576, 578, 580, 582 können in den verschiedenen Modi eingekuppelt werden. Dies erlaubt es, Leistung durch das MIVT 515 auf verschiedene Weisen zu leiten, um die mechanischen und elektrischen Anforderungen des Fahrzeugs zu decken.Various transmission branches of the MIVT 515 can power at a given time depending on the mode of the MIVT 515 transfer. For each transmission mode, a predetermined portion of the plurality of clutches 570 . 572 . 574 , 576, 578, 580, 582, while the others can be disengaged. Different parts of the couplings 570 . 572 . 574 . 576 . 578 . 580 . 582 can be engaged in different modes. This allows power to be routed through the MIVT 515 in a variety of ways to meet the vehicle's mechanical and electrical requirements.

Die unterschiedlichen Getriebemodi des MIVT 515 werden jetzt erläutert. 13 zeigt diese verschiedenen Getriebemodi gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Konkret zeigt 13 die Beziehung zwischen der Radgeschwindigkeit des Fahrzeugs (X-Achse) und der Drehzahl der zweiten elektrischen Maschine 505 (Y-Achse). Bei einigen Ausführungsformen kann das MIVT 515 einen ersten Modus vorsehen (in 13 durch die Linie 584 dargestellt), einen zweiten Modus (dargestellt durch die Linie 586), einen dritten Modus (dargestellt durch die Linie 588), einen vierten Modus (dargestellt durch die Linie 590), einen fünften Modus (dargestellt durch die Linie 592), und einen sechsten Modus (dargestellt durch die Linie 594). Diese Modi können Vorwärtsmodi des Fahrzeugs darstellen, wobei sich das Fahrzeug aus einer stationären Position vorwärts bewegt. Das MIVT 515 kann auch zusätzliche Modi beinhalten, wie zum Beispiel mindestens einen Rückwärtsmodus, wobei das Fahrzeug sich in die entgegengesetzte, rückwärtige Richtung von der stationären Position bewegt.The different transmission modes of the MIVT 515 will now be explained. 13 shows these various transmission modes according to an embodiment of the present disclosure. Specifically shows 13 the relationship between the wheel speed of the vehicle (X-axis) and the speed of the second electric machine 505 (Y-axis). In some embodiments, the MIVT 515 provide a first mode (in 13 through the line 584 shown), a second mode (represented by the line 586 ), a third mode (represented by the line 588 ), a fourth mode (represented by the line 590 ), a fifth mode (represented by the line 592 ), and a sixth mode (represented by the line 594 ). These modes may represent forward modes of the vehicle with the vehicle moving forward from a stationary position. The MIVT 515 may also include additional modes, such as at least one reverse mode, with the vehicle moving in the opposite, rearward direction from the stationary position.

In dem ersten Modus des MIVT 515 können die erste Kupplung 570, die vierte Kupplung 576 und die fünfte Kupplung 578 in der eingekuppelten Position sein und die anderen Kupplungen 572, 574, 580, 582 können in der ausgekuppelten Position sein. Daher kann Leistung (d. h. Motorleistung) über einen ersten Übertragungszweig von der Motorwelle 509 auf den Träger 527 der zweiten Planetenräder 520 des ersten Planetenradsatzes 508 übertragen werden. Konkret kann Leistung durch diesen ersten Übertragungszweig von der Motorwelle 509 durch die erste Kupplung 570 und durch die vierte Kupplung 576 auf ein Zahnrad 536 übertragen werden. Das Zahnrad 536 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 540, das an dem Träger 527 der zweiten Planetenräder 520 befestigt ist. Dieser erste Übertragungszweig kann bei einigen Ausführungsformen ein Einbahn-Leistungspfad von der Motorwelle 509 auf die zweiten Planetenräder 520 sein.In the first mode of the MIVT 515 can the first clutch 570 , the fourth clutch 576 and the fifth clutch 578 be in the engaged position and the other clutches 572 . 574 . 580 . 582 can be in the disengaged position. Therefore, power (ie, engine power) may flow through a first transmission branch from the engine shaft 509 on the carrier 527 the second planetary gears 520 of the first planetary gear set 508 be transmitted. Specifically, power can pass through this first transfer branch from the motor shaft 509 through the first clutch 570 and through the fourth clutch 576 on a gear 536 be transmitted. The gear 536 engages with a gear 540 attached to the carrier 527 the second planetary gears 520 is attached. This first transmission branch may, in some embodiments, be a one-way power path from the motor shaft 509 on the second planet wheels 520 be.

Zusätzlich kann in dem ersten Modus des MIVT 515 ein zweiter Übertragungszweig zwischen der ersten elektrischen Maschine 503 und der Motorwelle 509 für die Leistungsübertragung (d. h. IVP-Leistungsübertragung) definiert sein. Der zweite Übertragungszweig kann ein Zahnrad 546 beinhalten, das drehbar mit einer Welle der ersten elektrischen Maschine 503 in Eingriff steht. Das Zahnrad 546 kann mit einem Zahnrad 548 in Eingriff stehen, das auf entgegengesetzten Enden einer koaxialen Welle mit einem Zahnrad 550 gelagert ist. Das Zahnrad 550 kann mit einem Zahnrad 530 in Eingriff stehen. Der zweite Leistungszweig kann ein Zweiwege-Leistungspfad zwischen der ersten elektrischen Maschine 503 und der Motorwelle 509 sein. In anderen Worten: Die erste elektrische Maschine 503 kann entweder: (a) im Generatormodus arbeiten, wobei sie Leistung von dem Zahnrad 546 empfängt und diese in elektrische Energie umwandelt, um das Werkzeug 521 zu versorgen, die zweite elektrische Maschine 505 oder anderes; oder (b) im Motormodus arbeiten, wobei Leistung an das Zahnrad 546 und letztendlich zurück an den oben erläuterten ersten Leistungszweig geliefert wird. Die Richtung der Leistungsübertragung durch diesen Übertragungszweig kann gesteuert werden, zum Beispiel indem die erste elektrische Maschine 503 in einigen der Ausführungsformen gesteuert werden (d. h., indem die Drehzahl und Drehrichtung des Zahnrads 546 gesteuert werden).Additionally, in the first mode of the MIVT 515 a second transfer branch between the first electric machine 503 and the motor shaft 509 for power transmission (ie, IVP power transmission). The second transmission branch may be a gear 546 include, rotatably with a shaft of the first electric machine 503 engaged. The gear 546 can with a gear 548 engaged on opposite ends of a coaxial shaft with a gear 550 is stored. The gear 550 can with a gear 530 engage. The second power branch may be a two-way power path between the first electric machine 503 and the motor shaft 509 be. In other words: the first electric machine 503 can either: (a) work in generator mode, taking power from the gear 546 receives and converts them into electrical energy to the tool 521 to supply, the second electric machine 505 or other; or (b) operate in motor mode, with power to the gear 546 and finally back to the first power branch explained above. The direction of power transmission through this transmission branch can be controlled, for example, by the first electric machine 503 be controlled in some of the embodiments (ie, by the speed and direction of rotation of the gear 546 to be controlled).

Ebenfalls in diesem ersten Modus des MIVT 515 kann ein zweiter Übertragungszweig zwischen dem zweiten Sonnenrad 516 und der zweiten elektrischen Maschine 505 für die Leistungsübertragung (d. h. IVP-Leistungsübertragung) dazwischen definiert sein. Insbesondere kann Leistung in beiden Richtungen zwischen dem zweiten Sonnenrad 516 und der zweiten elektrischen Maschine 505 über ein Zahnrad 554 und ein Zahnrad 552 übertragen werden, die miteinander in Eingriff stehen. Wie in 12 gezeigt, steht das Zahnrad 554 drehbar mit dem zweiten Sonnenrad 516 in Eingriff und das Zahnrad 552 steht drehbar mit der zweiten elektrischen Maschine 505 in Eingriff. Der dritte Übertragungszweig kann ein Zweiwege-Leistungspfad zwischen dem zweiten Sonnenrad 516 und der zweiten elektrischen Maschine 505 sein, was bedeutet, dass die zweite elektrische Maschine 505 entweder: (a) im Motormodus arbeiten kann und das zweite Sonnenrad 516 mit Leistung versorgen kann; oder (b) im Generatormodus arbeiten kann, wobei sie mechanische Leistung empfängt und diese in elektrischen Strom umwandelt, der dann der ersten elektrischen Maschine 503, dem Werkzeug 521 oder einem anderen elektrischen Leistungsverbraucher zugeführt werden kann. Die Richtung der Leistungsübertragung durch diesen Übertragungszweig kann gesteuert werden, zum Beispiel indem die zweite elektrische Maschine 505 bei einigen Ausführungsformen gesteuert wird (d. h., indem die Drehzahl und Drehrichtung des Zahnrads 552 gesteuert werden).Also in this first mode of the MIVT 515 may be a second transmission branch between the second sun gear 516 and the second electric machine 505 for power transmission (ie, IVP power transmission) to be defined therebetween. In particular, power may be in both directions between the second sun gear 516 and the second electric machine 505 over a gear 554 and a gear 552 be transferred, which are engaged with each other. As in 12 shown, stands the gear 554 rotatable with the second sun gear 516 engaged and the gear 552 is rotatable with the second electric machine 505 engaged. The third transmission branch may be a two-way power path between the second sun gear 516 and the second electric machine 505 be, meaning that the second electric machine 505 either: (a) can operate in motor mode and the second sun gear 516 can provide power; or (b) can operate in generator mode, receiving mechanical power and converting it into electrical power, then the first electric machine 503 , the tool 521 or another electrical power consumer can be supplied. The direction of the power transmission through this transmission branch can be controlled, for example by the second electric machine 505 controlled in some embodiments (ie, by the speed and direction of rotation of the gear 552 to be controlled).

Zusätzlich kann ein vierter Übertragungszweig zwischen dem zweiten Hohlrad 518 und dem Sonnenrad 524 des zweiten Planetenradsatzes 522 definiert sein. Insbesondere kann Leistung (d. h. kombinierte Leistung) von dem zweiten Hohlrad 518 über die ersten Planetenräder 514 auf ein Zahnrad 556 übertragen werden, das mit einem Zahnrad 557 in Eingriff steht, das in Eingriff mit einem Zahnrad 558 steht, das in Eingriff mit einem Zahnrad 560 steht. Das Zahnrad 560 kann drehbar mit dem Sonnenrad 524 des zweiten Planetenradsatzes 522 in Eingriff stehen. Dieser vierte Übertragungszweig kann ein Einbahn-Leistungspfad von dem zweiten Hohlrad 518 und dem Sonnenrad 524 sein.In addition, a fourth transmission branch between the second ring gear 518 and the sun gear 524 of the second planetary gear set 522 be defined. In particular, power (ie, combined power) may be from the second ring gear 518 over the first planet wheels 514 on a gear 556 be transferred with a gear 557 engaged with a gear 558 stands in engagement with a gear 560 stands. The gear 560 can be rotatable with the sun gear 524 of the second planetary gear set 522 engage. This fourth transmission branch may be a one-way power path from the second ring gear 518 and the sun wheel 524 be.

Ein fünfter Übertragungszweig in diesem ersten Getriebemodus kann von dem Hohlrad 526 des zweiten Planetenradsatzes 522 zu der Motorwelle 509 definiert sein. Insbesondere kann Leistung durch diesen fünften Übertragungszweig von dem Hohlrad 526 zu einem Zahnrad 531 übertragen werden, das drehbar mit einem Hohlrad 526 in Eingriff steht. Das Zahnrad 531 kann mit einem Zahnrad 532 in Eingriff stehen und Leistung kann von einem Zahnrad 532 zurück auf die Motorwelle 509 übertragen werden. Das Zahnrad 532 kann als Schwungrad angesehen werden. Dieser fünfte Übertragungszweig kann in einigen Ausführungsformen ein Einbahn-Leistungspfad von dem Hohlrad 526 auf die Motorwelle 509 sein.A fifth transmission branch in this first transmission mode may be from the ring gear 526 of the second planetary gear set 522 to the motor shaft 509 be defined. In particular, power may pass through the fifth transmission branch from the ring gear 526 to a gear 531 be transmitted, which is rotatable with a ring gear 526 engaged. The gear 531 can with a gear 532 Engage and power can be from a gear 532 back to the motor shaft 509 be transmitted. The gear 532 can be considered as a flywheel. This fifth transmission branch, in some embodiments, may be a one-way power path from the ring gear 526 on the motor shaft 509 be.

Darüber hinaus kann ein sechster Übertragungszweig von den Planetenrädern 528 des zweiten Planetenradsatzes zu der Abtriebswelle 507 definiert sein. Insbesondere kann Leistung von den Planetenrädern 528 durch die Kupplung 578 auf das Zahnrad 542 übertragen werden, das mit dem Zahnrad 544 in Eingriff steht, das drehbar mit der Abtriebswelle 507 in Eingriff steht. Dieser sechste Übertragungszweig kann ein Einbahn-Leistungspfad von den Planetenrädern 528 zu der Abtriebswelle 507 sein.In addition, a sixth transmission branch from the planetary gears 528 of the second planetary gear set to the output shaft 507 be defined. In particular, power may be from the planet wheels 528 through the clutch 578 on the gear 542 be transferred to the gear 544. is engaged, which is rotatable with the output shaft 507 engaged. This sixth transmission branch may be a one-way power path from the planetary gears 528 to the output shaft 507 be.

Es versteht sich, dass in dem ersten Getriebemodus sowohl der erste Planetenradsatz 508 als auch der zweite Planetenradsatz 522 einen verzweigten Pfad für die Leistungsübertragung innerhalb des MIVT 515 vorsehen. Der erste Planetenradsatz 508 kombiniert Eingabe von dem Motor 502 und Eingabe/Ausgabe der zweiten elektrischen Maschine 505, sodass die Ausgabe des ersten Planetenradsatzes 508 (d. h. erste kombinierte Leistung) in den zweiten Planetenradsatz 522 eingegeben wird. Der zweite Planetenradsatz 522 kombiniert Eingabe des ersten Planetenradsatzes 508 und Ausgabe an die Motorwelle 509, sodass die Ausgabe aus dem zweiten Planetenradsatz 522 (d. h. zweite kombinierte Leistung) an die Abtriebswelle 507 ausgegeben wird.It is understood that in the first transmission mode, both the first planetary gear set 508 as well as the second planetary gear set 522 a branched path for power transmission within the MIVT 515 provide. The first planetary gear set 508 combines input from the engine 502 and input / output of the second electric machine 505 so that the output of the first planetary gear set 508 (ie first combined power) in the second planetary gear set 522 is entered. The second planetary gear set 522 combined input of the first planetary gear set 508 and output to the motor shaft 509 such that the output from the second planetary gear set 522 (ie, second combined power) to the output shaft 507 is issued.

Weiterhin kann Null-Leistung in diesem ersten Getriebemodus des MIVT 515 erzielt werden. Insbesondere kann die Kombination am zweiten Planetenradsatz 522 beinhalten, dass das Sonnenrad 524 Leistung von dem ersten Planetenradsatz 508 erhält und das Hohlrad 526 Leistung an die Motorwelle 509 ausgibt, wodurch der Träger 529 der Planetenräder 528 stationär bleibt (d. h. null Umdrehungen je Minute), während Drehmoment an der Abtriebswelle 507 erhalten bleibt. Zusätzlich kann, wie in 13 gezeigt, die Drehzahl der zweiten elektrischen Maschine 505 in dem ersten Modus erhöht werden, um die Fahrzeugradgeschwindigkeit von dem Null-Leistungszustand zu erhöhen (d. h. Kriechmodus).Furthermore, zero power in this first transmission mode of the MIVT 515 be achieved. In particular, the combination on the second planetary gear set 522 Include that sun gear 524 Power from the first planetary gear set 508 receives and the ring gear 526 Power to the motor shaft 509 outputs, causing the carrier 529 of the planet gears 528 remains stationary (ie zero revolutions per minute) while torque is on the output shaft 507 preserved. In addition, as in 13 shown the speed of the second electric machine 505 in the first mode to increase the vehicle wheel speed from the zero power state (ie, creep mode).

Zusätzlich können bei einigen Ausführungsformen die erste elektrische Maschine 503 und die zweite elektrische Maschine 505 gemeinsam gleichzeitig im Null-Leistungszustand und im Kriechmodus Strom erzeugen. In dem Beispiel aus 13, zum Beispiel, kann der Null-Leistungsmodus am Punkt 596 dargestellt werden, bei dem das Zahnrad 552 der zweiten elektrischen Maschine 505 in einer ersten Richtung dreht. Die Drehzahl des Fahrzeugs kann erhöht werden, indem die Drehzahl des Zahnrads 552 verringert wird. Bei einigen Ausführungsformen kann die zweite elektrische Maschine 505 aus dem Null-Leistungsmodus Strom erzeugen (Punkt 596) bis zu dem Punkt, an dem die Ausgangsdrehzahl des Zahnrads 552 gleich null ist (Punkt 598). Gleichzeitig kann auch die erste elektrische Maschine 503 im Generatormodus sein.In addition, in some embodiments, the first electric machine 503 and the second electric machine 505 together simultaneously in the zero power state and in the creep mode generate power. In the example off 13 For example, the zero power mode may be at the point 596 are shown, in which the gear 552 the second electric machine 505 turning in a first direction. The speed of the vehicle can be increased by the speed of the gear 552 is reduced. In some embodiments, the second electric machine 505 generate power from the zero power mode (point 596 ) to the point where the output speed of the gear 552 is zero (point 598 ). At the same time can also be the first electric machine 503 be in generator mode.

Unter der Annahme, dass die Drehzahl des Zahnrads 552 in die entgegengesetzte Richtung zu laufen beginnt und ab dort zunimmt (von Punkt 598 bis Punkt 600), kann die zweite elektrische Maschine 505 in den Motormodus übergehen, sodass die zweite elektrische Maschine 505 Leistung auf das Zahnrad 552 überträgt.Assuming that the speed of the gear 552 starts to run in the opposite direction and increases from there (from point 598 to the point 600 ), the second electric machine 505 go into the motor mode, so that the second electric machine 505 Power on the gear 552 transfers.

Der zweite Getriebemodus wird von der Linie 586 in 13 gemäß den Ausführungsbeispielen dargestellt. In dem zweiten Modus des MIVT 515 können die erste Kupplung 570, die dritte Kupplung 574 und die fünfte Kupplung 578 in der eingekuppelten Position sein und die anderen Kupplungen 572, 576, 580, 582 können in der ausgekuppelten Position sein. Daher kann Leistung an einem ersten Übertragungszweig entlang von der Motorwelle 509 auf das erste Hohlrad 512 des ersten Planetenradsatzes 508 übertragen werden. Konkret kann Leistung durch diesen ersten Übertragungszweig von der Motorwelle 509 durch die erste Kupplung 570 und durch die dritte Kupplung 574 auf ein Zahnrad 534 übertragen werden. Das Zahnrad 534 steht mit einem Zahnrad 538 in Eingriff, das an dem Hohlrad 512 befestigt ist. Dieser erste Übertragungszweig kann in einigen Ausführungsformen ein Einbahn-Leistungspfad von der Motorwelle 509 auf das Hohlrad 512 sein.The second transmission mode is off the line 586 in 13 shown according to the embodiments. In the second mode of the MIVT 515 can the first clutch 570 , the third clutch 574 and the fifth clutch 578 be in the engaged position and the other clutches 572 . 576 . 580 . 582 can be in the disengaged position. Therefore, power may be present at a first transmission branch along the motor shaft 509 on the first ring gear 512 of the first planetary gear set 508 be transmitted. Specifically, power can pass through this first transfer branch from the motor shaft 509 through the first clutch 570 and through the third clutch 574 on a gear 534 be transmitted. The gear 534 stands with a gear 538 engaged on the ring gear 512 is attached. This first transmission branch may, in some embodiments, be a one-way power path from the motor shaft 509 on the ring gear 512 be.

Zusätzlich kann in diesem zweiten Getriebemodus der zweite Übertragungszweig zwischen der ersten elektrischen Maschine 503 und dem Zahnrad 530 im Wesentlichen dem oben beschriebenen entsprechen.In addition, in this second transmission mode, the second transmission branch between the first electric machine 503 and the gear 530 essentially the same as described above.

Weiterhin kann ein dritter Übertragungszweig zwischen der zweiten elektrischen Maschine 505 und dem ersten Sonnenrad 510 des ersten Planetenradsatzes 508 definiert sein. Insbesondere kann Leistung in beiden Richtungen zwischen dem ersten Sonnenrad 510 und der zweiten elektrischen Maschine 505 über ein Zahnrad 552 und Zahnrad 554 übertragen werden, die miteinander in Eingriff stehen. Der dritte Übertragungszweig kann ein Zweiwege-Leistungspfad zwischen dem ersten Sonnenrad 510 und der zweiten elektrischen Maschine 505 sein, was bedeutet, dass die zweite elektrische Maschine 505 entweder: (a) im Motormodus arbeiten kann und das Sonnenrad 510 mit Leistung versorgen kann; oder (b) im Generatormodus arbeiten kann, wobei sie mechanische Leistung empfängt und diese in elektrischen Strom umwandelt, der dann der ersten elektrischen Maschine 503, dem Werkzeug 521 oder einem anderen elektrischen Leistungsverbraucher zugeführt werden kann.Furthermore, a third transmission branch between the second electric machine 505 and the first sun gear 510 of the first planetary gear set 508 be defined. In particular, power can be in both directions between the first sun gear 510 and the second electric machine 505 over a gear 552 and gear 554 be transferred, which are engaged with each other. The third transmission branch may be a two-way power path between the first sun gear 510 and the second electric machine 505 be, meaning that the second electric machine 505 either: (a) can work in motor mode and the sun gear 510 can provide power; or (b) can operate in generator mode, receiving mechanical power and converting it into electrical power, then the first electric machine 503 , the tool 521 or another electrical power consumer can be supplied.

Zusätzlich kann ein vierter Leistungszweig zwischen dem Träger 525 der ersten Planetenräder 514 und dem Sonnenrad 524 des zweiten Planetenradsatzes 522 definiert sein. Insbesondere kann Leistung von den ersten Planetenrädern 514 auf ein Zahnrad 556 übertragen werden, das mit einem Zahnrad 557 in Eingriff steht, das in Eingriff mit einem Zahnrad 558 steht, das in Eingriff mit einem Zahnrad 560 steht. Das Zahnrad 560 kann drehbar mit dem Sonnenrad 524 des zweiten Planetenradsatzes 522 in Eingriff stehen. Dieser vierte Übertragungszweig kann ein Einbahn-Leistungspfad von dem zweiten Hohlrad 518 zu dem Sonnenrad 524 sein.In addition, a fourth power branch between the carrier 525 the first planetary gears 514 and the sun wheel 524 of the second planetary gear set 522 be defined. In particular, power may be from the first planetary gears 514 be transferred to a gear 556, which with a gear 557 engaged with a gear 558 stands in engagement with a gear 560 stands. The gear 560 can rotate with the sun gear 524 of the second planetary gear set 522 engage. This fourth transmission branch may be a one-way power path from the second ring gear 518 to the sun wheel 524 be.

Darüber hinaus kann ein fünfter Übertragungszweig in diesem zweiten Getriebemodus von dem Hohlrad 526 des zweiten Planetenradsatzes 522 zu der Motorwelle 509 definiert sein. Dieser fünfte Übertragungszweig kann wie oben mit Bezug auf den ersten Getriebemodus erläutert ausgebildet sein.In addition, a fifth transmission branch in this second transmission mode of the ring gear 526 of the second planetary gear set 522 to the motor shaft 509 be defined. This fifth transmission branch may be configured as explained above with reference to the first transmission mode.

Auch kann ein sechster Übertragungszweig von den Planetenrädern 528 des zweiten Planetenradsatzes zu der Abtriebswelle 507 definiert sein. Insbesondere kann Leistung von den Planetenrädern 528 durch die Kupplung 578 auf das Zahnrad 542 übertragen werden, das mit dem Zahnrad 544 in Eingriff steht, das drehbar mit der Abtriebswelle 507 in Eingriff steht. Dieser sechste Übertragungszweig kann ein Einbahn-Leistungspfad von den Planetenrädern 528 zu der Abtriebswelle 507 sein.Also, a sixth transmission branch of the planetary gears 528 of the second planetary gear set to the output shaft 507 be defined. In particular, power may be from the planet wheels 528 through the clutch 578 on the gear 542 be transferred to the gear 544. is engaged, which is rotatable with the output shaft 507 engaged. This sixth transmission branch may be a one-way power path from the planetary gears 528 to the output shaft 507 be.

Mit Bezugnahme auf 13 können die erste und zweite elektrische Maschine 503, 505 zusammen Strom erzeugen, während das MIVT 515 in diesem zweiten Getriebemodus ist. Diese gemeinsame Erzeugung kann stattfinden, wenn die Drehzahl des Zahnrads 552 der zweiten elektrischen Maschine 505 bei der von Punkt 602 repräsentierten Drehzahl ist und wenn sich die Drehzahl des Zahnrads 552 an Punkt 604 in Richtung null reduziert. Während dann die Drehzahl des Zahnrads 552 in die entgegengesetzte Richtung ansteigt, kann die zweite elektrische Maschine 505 in den Motormodus übergehen.With reference to 13 For example, the first and second electric machines 503, 505 may generate power together while the MIVT 515 in this second transmission mode. This common generation can take place when the speed of the gear 552 the second electric machine 505 at the point of 602 is represented speed and when the speed of the gear 552 at point 604 reduced to zero. While then the speed of the gear 552 in the opposite direction increases, the second electric machine 505 go into the motor mode.

Es versteht sich, dass die zweite elektrische Maschine 505 von dem Null-Leistungsmodus in der ersten Getriebephase durch den geringeren Ausgangsdrehzahlbereich der zweiten Getriebephase hindurch (z. B. von Punkt 596 bis Punkt 604 in 13) im Generatormodus bleiben kann. In einer Beispielsequenz kann das MIVT 515 in dem Null-Leistungsmodus sein (bei Punkt 596) und das MIVT 515 kann in dem ersten Getriebemodus bleiben, während die Radgeschwindigkeit des MIVT 515 ansteigt. An Punkt 598 kann die zweite elektrische Maschine 505 in dem Generatormodus bleiben, indem das MIVT 515 in die zweite Getriebephase geschaltet wird (d. h. Schalten zum Punkt 602). Das MIVT 515 kann in dem zweiten Getriebemodus bleiben, während die Ausgangsdrehzahl steigt. Wie in 13 gezeigt, gibt es dementsprechend ausreichend Überschneidung zwischen dem ersten Getriebemodus und dem zweiten Getriebemodus, sodass die zweite elektrische Maschine 505 kontinuierlich im Generatormodus von dem ersten Getriebemodus bis zum zweiten Getriebemodus bleiben kann.It is understood that the second electric machine 505 from the zero power mode in the first gear phase through the lower output speed range of the second gear phase (eg, from point 596 to the point 604 in 13 ) can stay in generator mode. In an example sequence, the MIVT 515 be in the zero power mode (at point 596 ) and the MIVT 515 can stay in the first transmission mode while the wheel speed of the MIVT 515 increases. At a point 598 can the second electric machine 505 stay in the generator mode, by the MIVT 515 is switched to the second transmission phase (ie switching to the point 602 ). The MIVT 515 may stay in the second transmission mode while the output speed is increasing. As in 13 Accordingly, there is sufficient overlap between the first transmission mode and the second transmission mode, so that the second electric machine 505 can remain continuously in the generator mode from the first transmission mode to the second transmission mode.

Der dritte Getriebemodus (d. h. erste Feldmodus) des MIVT 515 kann durch die Linie 588 in 13 repräsentiert werden. In dem dritten Getriebemodus können die erste Kupplung 570, die dritte Kupplung 574 und die sechste Kupplung 580 in der eingekuppelten Position sein und die anderen Kupplungen 572, 576, 578, 582 können in der ausgekuppelten Position sein. Daher kann Leistung einen ersten Übertragungszweig entlang von der Motorwelle 509 auf das erste Hohlrad 512 des ersten Planetenradsatzes 508 übertragen werden. Konkret kann Leistung durch diesen ersten Übertragungszweig von der Motorwelle 509 durch die erste Kupplung 570 und durch die dritte Kupplung 574 auf ein Zahnrad 534 übertragen werden. Das Zahnrad 534 steht mit einem Zahnrad 538 in Eingriff, das an dem Hohlrad 512 befestigt ist. Dieser erste Übertragungszweig kann in einigen Ausführungsformen ein Einbahn-Leistungspfad von der Motorwelle 509 auf das Hohlrad 512 sein.The third transmission mode (ie first field mode) of the MIVT 515 can through the line 588 in 13 be represented. In the third transmission mode, the first clutch 570 , the third clutch 574 and the sixth clutch 580 be in the engaged position and the other clutches 572 . 576 . 578 . 582 can be in the disengaged position. Therefore, power may be a first transfer branch along the motor shaft 509 on the first ring gear 512 of the first planetary gear set 508. Specifically, power can pass through this first transfer branch from the motor shaft 509 through the first clutch 570 and through the third clutch 574 on a gear 534 be transmitted. The gear 534 stands with a gear 538 engaged on the ring gear 512 is attached. This first transmission branch may, in some embodiments, be a one-way power path from the motor shaft 509 on the ring gear 512 be.

Zusätzlich kann in diesem dritten Getriebemodus der zweite Übertragungszweig zwischen der ersten elektrischen Maschine 503 und dem Zahnrad 530 im Wesentlichen dem oben mit Bezug auf den ersten und zweiten Getriebemodus beschriebenen entsprechen.In addition, in this third transmission mode, the second transmission branch between the first electric machine 503 and the gear 530 substantially as described above with respect to the first and second transmission modes.

Zusätzlich kann der dritte Übertragungszweig zwischen der zweiten elektrischen Maschine 505 und dem ersten Sonnenrad 510 im Wesentlichen dem oben mit Bezug auf den zweiten Getriebemodus beschriebenen entsprechen.In addition, the third transmission branch between the second electric machine 505 and the first sun gear 510 substantially as described above with respect to the second transmission mode.

Des Weiteren kann der erste Planetenradsatz 508 Leistung an dem ersten Hohlrad 512 und dem ersten Sonnenrad 510 kombinieren und Leistung von den ersten Planetenrädern 514 an die Abtriebswelle 507 ausgeben. Insbesondere kann bei diesem vierten Übertragungszweig Leistung von den ersten Planetenrädern 514 durch die sechste Kupplung 580 auf ein Zahnrad 562 übertragen werden, das mit einem Zahnrad 544 in Eingriff steht. Das Zahnrad 544 kann drehbar mit der Abtriebswelle 507 in Eingriff stehen.Furthermore, the first planetary gear set 508 Power at the first ring gear 512 and the first sun gear 510 Combine and performance from the first planet wheels 514 to the output shaft 507 output. In particular, in this fourth transmission branch power from the first planetary gears 514 through the sixth clutch 580 on a gear 562 be transferred, which is in engagement with a gear 544. The gear 544. can be rotatable with the output shaft 507 engage.

Es versteht sich, dass Leistungsübertragung durch das MIVT 515 den zweiten Planetenradsatz 522 in diesem dritten Getriebemodus umgeht. Anders gesagt, von dem ersten Planetenradsatz 508 ausgegebene Leistung wird direkt auf die Abtriebswelle 507 übertragen.It is understood that power transmission through the MIVT 515 the second planetary gear set 522 in this third gear mode bypasses. In other words, from the first planetary gear set 508 output power is directly to the output shaft 507 transfer.

Es versteht sich ebenfalls, dass die zweite elektrische Maschine 505 von Punkt 606 aus 13 bis zu Punkt 608 im Generatormodus sein kann. Unter der Annahme, dass das MIVT 515 im zweiten Übertragungsmodus ist, die Ausgangsdrehzahl weiter ansteigt und dass der elektrische Bedarf weiterhin hoch genug ist, kann das MIVT 515 von dem zweiten Getriebemodus in den dritten Getriebemodus umschalten (d. h., indem die Drehzahl des Zahnrads 552 von Punkt 604 zu Punkt 606 in 13 angepasst wird).It is also understood that the second electric machine 505 from point 606 13 up to point 608 can be in generator mode. Assuming that the MIVT 515 is in the second transmission mode, the output speed continues to increase and that the electrical demand is still high enough, the MIVT 515 from the second transmission mode to the third transmission mode (ie, by changing the speed of the gear 552 from point 604 to point 606 in 13 is adjusted).

Der vierte Getriebemodus (d. h. zweite Feldmodus) des MIVT 515 kann durch die Linie 590 in 13 repräsentiert werden. In dem vierten Getriebemodus können die erste Kupplung 570, die vierte Kupplung 576 und die sechste Kupplung 580 in der eingekuppelten Position sein und die anderen Kupplungen 572, 574, 578, 582 können in der ausgekuppelten Position sein. Daher kann Leistung einen ersten Übertragungszweig entlang von der Motorwelle 509 auf die zweiten Planetenräder 520 des ersten Planetenradsatzes 508 übertragen werden. Konkret kann Leistung durch diesen ersten Übertragungszweig von der Motorwelle 509 durch die erste Kupplung 570 und durch die vierte Kupplung 576 auf das Zahnrad 536 übertragen werden. Das Zahnrad 536 steht in Eingriff mit dem Zahnrad 540, das an dem Träger 527 der Planetenräder 520 befestigt ist. Dieser erste Übertragungszweig kann in einigen Ausführungsformen ein Einbahn-Leistungspfad von der Motorwelle 509 auf die zweiten Planetenräder 520 sein.The fourth transmission mode (ie second field mode) of the MIVT 515 can through the line 590 in 13 be represented. In the fourth transmission mode, the first clutch 570 , the fourth clutch 576 and the sixth clutch 580 be in the engaged position and the other clutches 572 . 574 . 578 . 582 can be in the disengaged position. Therefore, power may be a first transfer branch along the motor shaft 509 on the second planet wheels 520 of the first planetary gear set 508 be transmitted. Specifically, power can pass through this first transfer branch from the motor shaft 509 through the first clutch 570 and through the fourth clutch 576 on the gear 536 be transmitted. The gear 536 is engaged with the gear 540 attached to the carrier 527 the planet wheels 520 is attached. This first transmission branch may, in some embodiments, be a one-way power path from the motor shaft 509 on the second planet wheels 520 be.

Zusätzlich kann in diesem vierten Getriebemodus der zweite Übertragungszweig zwischen der ersten elektrischen Maschine 503 und dem Zahnrad 530 im Wesentlichen dem oben mit Bezug auf den ersten, zweiten und dritten Getriebemodus beschriebenen entsprechen.In addition, in this fourth transmission mode, the second transmission branch between the first electric machine 503 and the gear 530 substantially as described above with reference to the first, second and third transmission modes.

Zusätzlich kann der dritte Übertragungszweig zwischen der zweiten elektrischen Maschine 505 und dem zweiten Sonnenrad 516 im Wesentlichen dem oben mit Bezug auf den ersten Getriebemodus beschriebenen entsprechen.In addition, the third transmission branch between the second electric machine 505 and the second sun gear 516 substantially as described above with respect to the first transmission mode.

Des Weiteren kann der erste Planetenradsatz 508 Leistung der ersten Planetenräder 520 und des zweiten Sonnenrads 516 kombinieren und Leistung von dem zweiten Hohlrad 518 an die Abtriebswelle 507 ausgeben. Insbesondere kann in diesem vierten Übertragungszweig Leistung von dem ersten Hohlrad 518 durch die ersten Planetenräder 514, durch die sechste Kupplung 580 auf das Zahnrad 562 und letztendlich auf das Zahnrad 544 für die Rotation der Abtriebswelle 507 übertragen werden.Furthermore, the first planetary gear set 508 Power of the first planet gears 520 and the second sun gear 516 combine and power from the second ring gear 518 to the output shaft 507 output. In particular, in this fourth transmission branch power from the first ring gear 518 through the first planetary gears 514 , through the sixth clutch 580 on the gear 562 and finally on the gear 544. for the rotation of the output shaft 507 be transmitted.

Der fünfte Getriebemodus (d. h. dritte Feldmodus) des MIVT 515 kann durch die Linie 592 in 13 repräsentiert werden. In dem fünften Getriebemodus können die erste Kupplung 570, die dritte Kupplung 574 und die siebte Kupplung 582 in der eingekuppelten Position sein und die anderen Kupplungen 572, 576, 578, 580 können in der ausgekuppelten Position sein. Daher kann Leistung auf einem ersten Übertragungszweig entlang von der Motorwelle 509 auf das erste Hohlrad 512 des ersten Planetenradsatzes 508 übertragen werden, ähnlich wie bei dem ersten Übertragungszweig, der in dem ersten Getriebemodus definiert ist. The fifth transmission mode (ie third field mode) of the MIVT 515 can through the line 592 in 13 be represented. In the fifth transmission mode, the first clutch 570 , the third clutch 574 and the seventh clutch 582 be in the engaged position and the other clutches 572 . 576 . 578 . 580 can be in the disengaged position. Therefore, power may be on a first transmission branch along the motor shaft 509 on the first ring gear 512 of the first planetary gear set 508 similar to the first transmission branch defined in the first transmission mode.

Zusätzlich kann in diesem fünften Getriebemodus der zweite Übertragungszweig zwischen der ersten elektrischen Maschine 503 und dem Zahnrad 530 im Wesentlichen dem oben mit Bezug auf den ersten, zweiten und dritten Getriebemodus beschriebenen entsprechen.In addition, in this fifth transmission mode, the second transmission branch between the first electric machine 503 and the gear 530 substantially as described above with reference to the first, second and third transmission modes.

Ferner kann der dritte Übertragungszweig zwischen der zweiten elektrischen Maschine 505 und dem ersten Sonnenrad 510 im Wesentlichen dem oben mit Bezug auf den zweiten und dritten Getriebemodus beschriebenen entsprechen.Further, the third transmission branch between the second electric machine 505 and the first sun gear 510 substantially as described above with reference to the second and third transmission modes.

Außerdem kann der erste Planetenradsatz 508 Leistung an dem ersten Hohlrad 512 und dem ersten Sonnenrad 510 kombinieren und Leistung von den zweiten Planetenrädern 514 an die Abtriebswelle 507 ausgeben. Insbesondere kann in diesem vierten Übertragungszweig Leistung von dem Träger 525 der ersten Planetenräder 514 auf das Zahnrad 556 übertragen werden, das mit dem Zahnrad 557 für die Rotation der Abtriebswelle 507 in Eingriff steht.In addition, the first planetary gear set 508 Power at the first ring gear 512 and the first sun gear 510 combine and performance from the second planet wheels 514 to the output shaft 507 output. In particular, power can be dissipated by the carrier in this fourth transmission branch 525 the first planetary gears 514 on the gear 556 be transferred to the gear 557 for the rotation of the output shaft 507 engaged.

Der sechste Getriebemodus (d. h. vierte Feldmodus) des MIVT 515 kann durch die Linie 594 in 13 repräsentiert werden. In dem sechsten Getriebemodus können die erste Kupplung 570, die vierte Kupplung 576 und die siebte Kupplung 582 in der eingekuppelten Position sein und die anderen Kupplungen 572, 574, 578, 580 können in der ausgekuppelten Position sein. Daher kann Leistung an einem ersten Übertragungszweig entlang von der Motorwelle 509 auf die zweiten Planetenräder 520 des ersten Planetenradsatzes 508 übertragen werden, ähnlich wie bei dem ersten Übertragungszweig, der in dem vierten Getriebemodus definiert ist.The sixth transmission mode (ie fourth field mode) of the MIVT 515 can through the line 594 in 13 be represented. In the sixth transmission mode, the first clutch 570 , the fourth clutch 576 and the seventh clutch 582 be in the engaged position and the other clutches 572 . 574 . 578 . 580 can be in the disengaged position. Therefore, power may be present at a first transmission branch along the motor shaft 509 on the second planet wheels 520 of the first planetary gear set 508 similar to the first transmission branch defined in the fourth transmission mode.

Zusätzlich kann in diesem sechsten Getriebemodus der zweite Übertragungszweig zwischen der ersten elektrischen Maschine 503 und dem Zahnrad 530 im Wesentlichen dem oben mit Bezug auf den ersten, zweiten, dritten und vierten Getriebemodus beschriebenen entsprechen.In addition, in this sixth transmission mode, the second transmission branch between the first electric machine 503 and the gear 530 are substantially similar to those described above with respect to the first, second, third and fourth gear modes.

Zusätzlich kann der dritte Übertragungszweig zwischen der zweiten elektrischen Maschine 505 und dem zweiten Sonnenrad 516 im Wesentlichen dem oben mit Bezug auf den vierten Getriebemodus beschriebenen entsprechen.In addition, the third transmission branch between the second electric machine 505 and the second sun gear 516 substantially as described above with reference to the fourth transmission mode.

Des Weiteren kann der erste Planetenradsatz 508 Leistung der zweiten Planetenräder 520 und des zweiten Sonnenrads 516 kombinieren und Leistung von dem zweiten Hohlrad 518 an die Abtriebswelle 507 ausgeben. Insbesondere kann in diesem vierten Übertragungszweig Leistung von dem ersten Hohlrad 518 durch die ersten Planetenräder 514, durch die sechste Kupplung 580 auf das Zahnrad 562 und letztendlich auf das Zahnrad 544 für die Rotation der Abtriebswelle 507 übertragen werden.Furthermore, the first planetary gear set 508 Power of the second planet gears 520 and the second sun gear 516 combine and power from the second ring gear 518 to the output shaft 507 output. In particular, in this fourth transmission branch power from the first ring gear 518 through the first planetary gears 514 , through the sixth clutch 580 on the gear 562 and finally on the gear 544. for the rotation of the output shaft 507 be transmitted.

Das MIVT 515 kann auch einen oder mehrere Rückwärtsmodi beinhalten. Die Rückwärtsmodi können den oben beschriebenen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Rückwärtsmodi ähnlich sein, außer dass in jedem Modus die zweite Kupplung 572 anstatt der ersten Kupplung 570 eingekuppelt ist.The MIVT 515 may also include one or more reverse modes. The reverse modes may be similar to the first, second, third, fourth, fifth and sixth reverse modes described above, except that in each mode the second clutch 572 instead of the first clutch 570 is engaged.

Als Beispiel für einen ersten Rückwärtsmodus sind daher die zweite Kupplung 572, die vierte Kupplung 576 und die fünfte Kupplung 578 eingekuppelt und die anderen Kupplungen 570, 574, 580, 582 bleiben ausgekuppelt. Daher wird Leistung von der Motorwelle 509 durch die zweite Kupplung 572 (d. h. die Rückwärtskupplung) auf die zweiten Planetenräder 520 des ersten Planetenradsatzes 508 übertragen. Konkret wird Leistung von der Motorwelle 509 auf das Zahnrad 530 übertragen, das mit dem Zahnrad 550 in Eingriff steht, das mit dem Zahnrad 568 in Eingriff steht. Diese Leistung wird durch die zweite Kupplung 572 auf das Zahnrad 531 übertragen, das mit dem Zahnrad 532 in Eingriff steht. Diese Leistung wird durch die vierte Kupplung 576 auf das Zahnrad 536 übertragen, das mit dem Zahnrad 540 in Eingriff steht und letztendlich auf die zweiten Planetenräder 520. Die anderen Übertragungszweige können wie die oben mit Bezug auf den ersten Getriebemodus beschriebenen sein. Andere Rückwärts-Getriebemodi können ähnlich ausgebildet sein (d. h. den im Folgenden im Detail beschriebenen ähnlich, außer dass bei jedem die zweite Kupplung 572 eingekuppelt ist anstatt der ersten Kupplung 570).As an example of a first reverse mode, therefore, the second clutch 572, the fourth clutch 576 and the fifth clutch 578 engaged and the other clutches 570 . 574 . 580 . 582 stay disengaged. Therefore, power is from the motor shaft 509 through the second clutch 572 (ie the reverse clutch) on the second planet gears 520 of the first planetary gear set 508 transfer. Specifically, power is from the motor shaft 509 on the gear 530 which meshes with the gear 550, with the gear 568 engaged. This power is provided by the second clutch 572 on the gear 531 transfer that with the gear 532 engaged. This power is provided by the fourth clutch 576 on the gear 536 transfer that with the gear 540 engaged and ultimately on the second planetary gears 520 , The other transmission branches may be as described above with respect to the first transmission mode. Other reverse transmission modes may be similar (ie, similar to those described in detail below except that in each case the second clutch 572 engaged is instead of the first clutch 570).

Mit Bezug auf 14 werden bestimmte Modulmerkmale des Antriebsstrangs 22' und des MIVT 515' im Detail erläutert. Der Antriebsstrang 22' und das MIVT 515' aus 14 können eine modulare Konfiguration haben, die sich von der modularen Konfiguration des in 12 verkörperten MIVT 515 unterscheidet.Regarding 14 become certain module features of the powertrain 22 ' and the MIVT 515 ' explained in detail. The powertrain 22 ' and the MIVT 515 ' out 14 can have a modular configuration that differs from the modular configuration of the in 12 embodied MIVT 515 different.

Wie gezeigt kann das MIVT 515' dem MIVT 515 aus 12 im Wesentlichen ähnlich sein, außer, dass auf den zweiten Planetenradsatz 522 aus 12 und die zugeordneten Zahnräder 542, 558 und 560 und die fünfte Kupplung 578 in der Konfiguration aus 14 verzichtet werden kann.As shown, the MIVT 515 ' the MIVT 515 out 12 be essentially similar except that on the second planetary gear set 522 out 12 and the associated gears 542 . 558 and 560 and the fifth clutch 578 in the configuration 14 can be waived.

Bei einigen Ausführungsformen kann das MIVT 515' den dritten Modus, den vierten Modus, den fünften Modus und den sechsten Modus aufweisen. Diese Modi können jeweils den dritten, vierten, fünften und sechsten Modi wie oben beschrieben entsprechen.In some embodiments, the MIVT 515 ' the third mode, the fourth mode, the fifth mode and the sixth mode. These modes may correspond to the third, fourth, fifth and sixth modes, respectively, as described above.

Die wie oben beschriebenen ersten und zweiten Modi (Null-Leistungs- und Kriechmodus) stünden dem MIVT 515'aus 14 nicht zur Verfügung. Dies liegt daran, dass der Planetenradsatz 508 die von dem Motor 502 und dem zweiten MIVP 501 gestellte Motorleistung kombiniert. Die kombinierte Ausgangsleistung wird von dem Zahnrad 508 direkt auf die Abtriebswelle 507 übertragen. Dies steht im Kontrast mit der Konfiguration aus 12, wo die kombinierte Ausgangsleistung aus dem ersten Planetenradsatz 508 an den zweiten Planetenradsatz 522 geliefert wird, das die Eingangsleistung zwischen der Abtriebswelle 507 und dem Zahnrad 532 verzweigt.The first and second modes (zero power and creep mode) as described above would be the MIVT 515 ' 14 not available. This is because the planetary gear set 508 that of the engine 502 and the second MIVP 501 engine power combined. The combined output power is from the gear 508 directly on the output shaft 507 transfer. This is in contrast to the configuration 12 where the combined output from the first planetary gear set 508 to the second planetary gear set 522 which is the input power between the output shaft 507 and the gear 532 branched.

Daher bietet die modulare Konfiguration des MIVT 515' aus 14 nicht die Null-Leistung bei gemeinsamer Stromerzeugungsfähigkeit des MIVT 515 aus 12. Allerdings kann diese Fähigkeit bei einigen Fahrzeugen und/oder Kunden nicht benötigt werden. Auch kann die modulare Konfiguration aus 14 kompakter sein als die aus 12, da sie weniger Teile beinhaltet. Daher kann ein erstes Arbeitsfahrzeug so gebaut sein, dass es die modulare Konfiguration aus 14 enthält, und ein zweites Arbeitsfahrzeug kann so gebaut sein, dass es die modulare Konfiguration aus 12 enthält, je nach Art der Arbeit, die mit dem Fahrzeug geleistet werden soll, den Platzbeschränkungen innerhalb des Fahrzeugs und/oder anderen Erwägungen.Therefore, the modular configuration of the MIVT provides 515 ' out 14 not the zero power of the MIVT's combined power generation capability 515 out 12 , However, this capability may not be needed on some vehicles and / or customers. Also, the modular configuration can be off 14 be more compact than that 12 because it contains fewer parts. Therefore, a first work vehicle may be constructed to have the modular configuration 14 and a second work vehicle may be constructed to accommodate the modular configuration 12 contains space constraints within the vehicle and / or other considerations, depending on the type of work to be performed on the vehicle.

Mit Bezug auf 15 werden nun zusätzliche Ausführungsformen des MIVT 715 gemäß Ausführungsbeispielen erläutert. Das MIVT 715 kann der Ausführungsform des MIVT 515 aus 12 in mehreren Aspekten wesentlich ähnlich sein. Daher werden gemeinsame Merkmale nicht noch einmal erläutert. Auch werden Komponenten in 15, die denen aus 12 entsprechen, mit gleichen, um 200 erhöhten Referenzzahlen bezeichnet.Regarding 15 Now additional embodiments of the MIVT 715 explained in accordance with embodiments. The MIVT 715 can the embodiment of the MIVT 515 out 12 be substantially similar in several aspects. Therefore, common features are not explained again. Also be components in 15 that made them look 12 correspond, with the same, by 200 increased reference numbers.

Das MIVT 715 kann sich von der Ausführungsform aus der 12 darin unterscheiden, dass die Motorwelle 709 im Wesentlichen koaxial mit der Mittelachse des ersten Planetenradsatzes 708 angeordnet sein kann. In anderer Hinsicht kann das MIVT 715 der Ausführungsform aus 12 ähnlich sein. Zum Beispiel kann das MIVT 715 sechs Vorwärtsgetriebemodi haben und mindestens einen Rückwärtsgetriebemodus mit den gleichen Kupplungsmustern wie oben mit Bezug auf die Ausführungsform aus 12 erläutert.The MIVT 715 may differ from the embodiment of the 12 differ in that the motor shaft 709 substantially coaxial with the central axis of the first planetary gear set 708 can be arranged. In other respects, the MIVT 715 of the embodiment may be 12 be similar to. For example, the MIVT 715 six forward gear modes and at least one reverse gear mode with the same coupling patterns as above with respect to the embodiment 12 explained.

Die Ausführungsform aus 15 kann für Arbeitsfahrzeuge mit bestimmten Platzbeschränkungen und/oder einer bestimmten Bauart ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Ausführungsform aus 15 für Arbeitsfahrzeuge nützlich sein, bei denen der Motor 702 relativ niedrig und rückwärts in Richtung der Kabine des Arbeitsfahrzeugs angeordnet ist. Dagegen kann die Ausführungsform aus 12 für Arbeitsfahrzeuge nützlich sein, bei denen die Motoren 502 relativ hoch und über der Vorderachse angeordnet sind.The embodiment of 15 can be designed for work vehicles with certain space limitations and / or a specific design. For example, the embodiment may be made 15 be useful for work vehicles where the engine 702 is relatively low and arranged backwards in the direction of the cabin of the work vehicle. In contrast, the embodiment of 12 be useful for work vehicles where the engines 502 relatively high and are arranged above the front axle.

Mit Bezug auf 16 wird jetzt eine zweite modulare Konfiguration des MIVT 715' gezeigt. Wie gezeigt kann das MIVT 715' dem MIVT 715 aus 15 im Wesentlichen ähnlich sein, außer, dass auf den zweiten Planetenradsatz 722 aus 15, die zugeordneten Zahnräder und die fünfte Kupplung 778 in der Konfiguration aus 14 verzichtet werden kann. Daher sieht die Ausführungsform aus 16 nicht die Null-Leistung bei gemeinsamer Stromerzeugungsfähigkeit des MIVT 715 aus 15 vor. Allerdings kann diese Fähigkeit bei manchen Fahrzeugen nicht nötig sein, wie oben mit Bezug auf 14 erläutert. Auch kann der MIVT 715' aus 16 kompakter sein als das MIVT 715 aus 15. Dementsprechend kann das MIVT 715' aus 16 in einem Fahrzeug mit besonderen Platzbeschränkungen nützlich sein.Regarding 16 Now a second modular configuration of the MIVT 715 'is shown. As shown, the MIVT 715 ' the MIVT 715 out 15 be essentially similar except that on the second planetary gear set 722 out 15 , the associated gears and the fifth clutch 778 in the configuration 14 can be waived. Therefore, the embodiment looks 16 not the zero power of the MIVT's combined power generation capability 715 out 15 in front. However, this capability may not be necessary on some vehicles, as discussed above 14 explained. Also, the MIVT 715 ' out 16 be more compact than the MIVT 715 out 15 , Accordingly, the MIVT 715 ' out 16 be useful in a vehicle with special space restrictions.

Die hier verwendete Terminologie dient ausschließlich der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht einschränken. Die hier verwendeten Singularformen „ein/eine“, „einer“ und „der/die/das“ sollen den Plural ebenso umfassen, außer der Kontext zeigt eindeutig das Gegenteil. Ferner versteht es sich, dass eine beliebige Verwendung der Ausdrücke „umfasst“ und/oder „umfassend“ in dieser Beschreibung das Vorliegen angegebener Merkmale, Zahlen, Schritte, Betriebe, Elemente und/oder Komponenten spezifiziert, jedoch das Vorliegen oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Schritte, Betriebe, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließt.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the disclosure. The singular forms "one", "one" and "the" used herein are intended to encompass the plural as well, unless the context clearly indicates the opposite. Further, it should be understood that any use of the terms "comprising" and / or "comprising" in this specification specifies the presence of specified features, numbers, steps, operations, elements, and / or components, but the presence or addition of one or more others Features, numbers, steps, operations, items, components, and / or groups thereof are not exclusive.

Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zu Zwecken der Darstellung und Beschreibung gegeben, soll aber nicht erschöpfend oder auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränkend sein. Viele Variationen und Modifikationen werden für den durchschnittlichen Fachmann offensichtlich sein, ohne den Rahmen und Geist der Offenbarung zu verlassen. Hier ausdrücklich genannte Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Offenbarung und deren praktische Anwendung bestmöglich zu beschreiben, und um es anderen durchschnittlichen Fachleuten zu ermöglichen, die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Modifikationen und Variationen der beschriebenen Beispiele beziehungsweise des beschriebenen Beispiels zu erkennen. Dementsprechend sind verschiedene andere Anwendungen im Umfang der folgenden Ansprüchen enthalten.The description of the present disclosure has been presented for purposes of illustration and description, but is not intended to be exhaustive or limited to the disclosure in the form disclosed. Many variations and modifications will be apparent to one of ordinary skill in the art without departing from the scope and spirit of the disclosure. Embodiments expressly stated herein have been chosen and described in order to best facilitate the principles of the disclosure and its practical application and to enable others of ordinary skill in the art to understand the disclosure and to recognize many alternatives, modifications, and variations to the examples and the example described. Accordingly, various other applications are included within the scope of the following claims.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 14536097 [0001]US 14536097 [0001]
  • US 14145599 [0001]US 14145599 [0001]
  • US 9206885 [0001]US 9206885 [0001]

Claims (11)

Arbeitsfahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Motor mit einer Motorwelle; eine erste stufenlos einstellbare Leistungsmaschine (IVP-Machine); eine zweite stufenlos einstellbare Leistungsmaschine (IVP-Machine); eine Abtriebswelle; und ein stufenloses Getriebe mit unendlichem Übersetzungsverhältnis (Infinitely Variable Transmission, IVT) mit mehreren Getriebemodi, wobei das IVT ausgebildet ist, Leistung zwischen Verbrennungsmotor, der ersten IVP-Maschine, der zweiten IVP-Maschine und der Abtriebswelle auf verschiedenen Pfaden in einem der mehreren Getriebemodi zu übertragen, wobei das IVT Folgendes umfasst: mehrere Kupplungen, von denen jede ausgebildet ist, abwechselnd ein- und ausgekuppelt zu werden; einen Doppel-Planetenradsatz, der eine erste Getriebekomponente, eine zweite Getriebekomponente und eine dritte Getriebekomponente beinhaltet; und einen einfachen Planetenradsatz, der eine vierte Getriebekomponente, eine fünfte Getriebekomponente und eine sechste Getriebekomponente beinhaltet; wobei in einem ersten Getriebemodus des IVT eine erste Teilgruppe der mehreren Kupplungen eingekuppelt wird, was eine Übertragung von Motorleistung von dem Motor auf die erste Getriebekomponente erlaubt und eine Übertragung von IVP-Leistung zwischen der zweiten IVP-Maschine und der zweiten Getriebekomponente; wobei in dem ersten Getriebemodus die dritte Getriebekomponente die Motorleistung und die IVP-Leistung zu einer ersten kombinierten Leistung kombiniert, die von der dritten Getriebekomponente auf die vierte Getriebekomponente übertragen wird; und wobei in dem ersten Getriebemodus die fünfte Getriebekomponente Rückflussleistung auf die Motorwelle überträgt und die sechste Getriebekomponente die erste kombinierte Leistung und die Rückflussleistung zu einer zweiten kombinierten Leistung kombiniert, die an der Abtriebswelle zum Rotieren der Abtriebswelle in einem Drehzahlbereich ausgegeben wird. A work vehicle comprising: a motor with a motor shaft; a first continuously variable power machine (IVP machine); a second continuously variable power machine (IVP-Machine); an output shaft; and Infinitely Variable Transmission (IVT) with multiple transmission modes, wherein the IVT is configured to provide power between the engine, the first IVP engine, the second IVP engine, and the output shaft on different paths in one of the plurality of transmission modes transmitted, the IVT comprising: a plurality of clutches, each of which is configured to be alternately engaged and disengaged; a dual planetary gearset including a first transmission component, a second transmission component, and a third transmission component; and a simple planetary gear set including a fourth gear component, a fifth gear component and a sixth gear component; wherein in a first transmission mode of the IVT, a first subset of the plurality of clutches is engaged, permitting transmission of engine power from the engine to the first transmission component and transmission of IVP power between the second IVP engine and the second transmission component; wherein in the first transmission mode, the third transmission component combines the engine power and the IVP power into a first combined power transmitted from the third transmission component to the fourth transmission component; and wherein in the first transmission mode, the fifth transmission component transmits return power to the engine shaft and the sixth transmission component combines the first combined power and the return power to a second combined power output on the output shaft for rotating the output shaft in a speed range. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Drehzahlbereich eine Drehzahl von null Umdrehungen je Minute beinhaltet, bei der das Drehmoment an der Abtriebswelle beibehalten wird und eine Kriechdrehzahl pro Minute von nicht null; und wobei in einem zweiten Getriebemodus des IVT eine zweite Teilgruppe der mehreren Kupplungen eingekuppelt wird, was eine Übertragung von Motorleistung von dem Motor auf eine der ersten, zweiten und dritten Getriebekomponenten erlaubt und eine Übertragung von IVP-Leistung zwischen der zweiten IVP-Maschine und einer weiteren der ersten, zweiten und dritten Getriebekomponenten; wobei in dem zweiten Getriebemodus die verbleibende der ersten, zweiten und dritten Getriebekomponenten die Motorleistung und die IVP-Leistung zu einer dritten kombinierten Leistung kombiniert, die an der Abtriebswelle ausgegeben wird; und wobei in dem zweiten Getriebemodus die dritte kombinierte Leistung den einfachen Planetenradsatz umgeht und an der Abtriebswelle ausgegeben wird.Work vehicle behind Claim 1 wherein the speed range includes a speed of zero revolutions per minute at which torque is maintained at the output shaft and a non-zero creep speed per minute; and wherein in a second transmission mode of the IVT, a second subset of the plurality of clutches is engaged, allowing transmission of engine power from the engine to one of the first, second, and third transmission components, and transmission of IVP power between the second IVP engine and an engine another of the first, second and third transmission components; wherein in the second transmission mode, the remaining one of the first, second and third transmission components combines the engine power and the IVP power into a third combined power output at the output shaft; and wherein in the second transmission mode, the third combined power bypasses the simple planetary gearset and is output on the output shaft. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste IVP-Maschine eine erste elektrische Maschine ist und wobei die zweite IVP-Maschine eine zweite elektrische Maschine ist.Work vehicle behind Claim 1 or 2 wherein the first IVP machine is a first electric machine and wherein the second IVP machine is a second electric machine. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 3, wobei die erste elektrische Maschine einen Generatormodus und einen Motormodus hat; wobei die erste elektrische Maschine, wenn sie sich im Generatormodus befindet, ausgebildet ist, elektrische Energie aus der mechanischen Energie zu erzeugen, die in die erste elektrische Maschine eingegeben wurde; wobei die zweite elektrische Maschine einen Generatormodus und einen Motormodus hat; wobei die zweite elektrische Maschine, wenn sie sich im Generatormodus befindet, ausgebildet ist, elektrische Energie aus der mechanischen Energie zu erzeugen, die in die zweite elektrische Maschine eingegeben wurde; und wobei im ersten Getriebemodus des IVT die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine ausgebildet sind, gleichzeitig im Generatormodus für die gemeinsame Erzeugung von elektrischer Leistung zu sein.Work vehicle behind Claim 3 wherein the first electric machine has a generator mode and a motor mode; wherein the first electric machine, when in the generator mode, is configured to generate electrical energy from the mechanical energy input to the first electric machine; wherein the second electric machine has a generator mode and a motor mode; wherein the second electric machine, when in the generator mode, is configured to generate electrical energy from the mechanical energy input to the second electric machine; and wherein in the first transmission mode of the IVT, the first electric machine and the second electric machine are configured to be simultaneously in the generator mode for the joint generation of electric power. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 4, wobei die mehreren Getriebemodi des IVT den ersten Getriebemodus und einen zweiten Getriebemodus beinhalten; wobei im zweiten Getriebemodus die erste elektrische Maschine ausgebildet ist, entweder im Generatormodus oder im Motormodus zu sein; und wobei die zweite elektrische Maschine ausgebildet ist, im Motormodus zu sein.Work vehicle behind Claim 4 wherein the plurality of transmission modes of the IVT include the first transmission mode and a second transmission mode; wherein in the second transmission mode, the first electric machine is configured to be either in the generator mode or in the engine mode; and wherein the second electric machine is configured to be in the motor mode. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 5, wobei die mehreren Getriebemodi des IVT den ersten Getriebemodus, den zweiten Getriebemodus und einen dritten Getriebemodus beinhalten; und wobei im dritten Getriebemodus eine zweite Teilgruppe der mehreren Kupplungen eingekuppelt wird, was eine Übertragung von Motorleistung von dem Motor auf eine der ersten, zweiten und dritten Getriebekomponenten erlaubt und eine Übertragung von IVP-Leistung zwischen der zweiten IVP-Maschine und einer weiteren der ersten, zweiten und dritten Getriebekomponenten; wobei in dem dritten Getriebemodus die verbleibende der ersten, zweiten und dritten Getriebekomponenten die Motorleistung und die IVP-Leistung zu einer dritten kombinierten Leistung kombiniert, die an der Abtriebswelle ausgegeben wird; und wobei in dem dritten Getriebemodus die dritte kombinierte Leistung den einfachen Planetenradsatz umgeht und an der Abtriebswelle ausgegeben wird.Work vehicle behind Claim 5 wherein the plurality of transmission modes of the IVT include the first transmission mode, the second transmission mode, and a third transmission mode; and wherein in the third transmission mode, a second subset of the plurality of clutches is engaged, permitting transmission of engine power from the engine to one of the first, second, and third transmission components, and transmission of IVP power between the second IVP engine and another of the first , second and third transmission components; wherein in the third transmission mode, the remaining one of the first, second, and third transmission components combines the engine power and the IVP power into a third combined power output at the output shaft; and wherein in the third transmission mode, the third combined power bypasses the simple planetary gearset and is output on the output shaft. Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mehreren Getriebemodi des IVT den ersten Getriebemodus, und einen zweiten Getriebemodus beinhalten; wobei im ersten Getriebemodus die erste Getriebekomponente ein erster Satz Planetenräder ist, die zweite Getriebekomponente ein erstes Sonnenrad ist und die dritte Getriebekomponente ein erstes Hohlrad ist, das drehbar mit einem zweiten Satz Planetenräder des Doppel-Planetenradsatzes in Eingriff stehen; wobei im zweiten Getriebemodus eine zweite Teilgruppe der mehreren Kupplungen eingekuppelt wird, was eine Übertragung von Motorleistung von dem Motor auf ein zweites Hohlrad des Doppel-Planetenradsatzes erlaubt und eine Übertragung der IVP-Leistung von der zweiten elektrischen Maschine auf ein zweites Sonnenrad des Doppel-Planetenradsatzes; und wobei im zweiten Getriebemodus der zweite Satz Planetenräder Motorleistung und IVP-Leistung zu einer ersten kombinierten Leistung kombiniert, die an den einfachen Planetenradsatz ausgegeben wird.Work vehicle after one of the Claims 1 to 6 wherein the plurality of transmission modes of the IVT include the first transmission mode, and a second transmission mode; wherein in the first transmission mode, the first transmission component is a first set of planetary gears, the second transmission component is a first sun gear, and the third transmission component is a first ring gear rotatably engaged with a second set of planetary gears of the dual planetary gearset; wherein in the second transmission mode, a second subset of the plurality of clutches is engaged, allowing transmission of engine power from the engine to a second ring gear of the dual planetary gear set and transmission of IVP power from the second electric machine to a second sun gear of the dual planetary gearset ; and wherein in the second transmission mode, the second set of planetary gears combine engine power and IVP power to a first combined power output to the simple planetary gear set. Arbeitsfahrzeug aus Anspruch 7, wobei im zweiten Getriebemodus die erste kombinierte Leistung an ein Sonnenrad des einfachen Planetenradsatzes ausgegeben wird; wobei im zweiten Getriebemodus ein Hohlrad des einfachen Planetenradsatzes Rückflussleistung an die Motorwelle ausgibt; und wobei im zweiten Getriebemodus ein Satz Planetenräder des einfachen Planetenradsatzes die erste kombinierte Leistung und die Rückflussleistung zu einer zweiten kombinierten Leistung kombiniert, die an die Abtriebswelle ausgegeben wird.Work vehicle off Claim 7 wherein, in the second transmission mode, the first combined power is output to a sun gear of the simple planetary gear set; wherein in the second transmission mode, a ring gear of the simple planetary gear set outputs return power to the motor shaft; and wherein in the second gear mode, a set of planetary gears of the simple planetary gear set combine the first combined power and the return power to a second combined power output to the output shaft. Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die vierte Getriebekomponente ein Sonnenrad des einfachen Planetenradsatzes beinhaltet; wobei die fünfte Getriebekomponente ein Hohlrad des einfachen Planetenradsatzes beinhaltet; wobei die sechste Getriebekomponente mehrere Planetenräder des einfachen Planetenradsatzes beinhaltet und die mehreren Planetenräder durch einen Träger verbunden sind; und wobei im ersten Getriebemodus der Träger die zweite kombinierte Leistung an die Abtriebswelle ausgibt, um Drehmoment an der Abtriebswelle aufrechtzuerhalten, während die Drehzahl der Abtriebswelle in etwa null ist.Work vehicle after one of the Claims 1 to 8th wherein the fourth transmission component includes a sun gear of the simple planetary gear set; wherein the fifth transmission component includes a ring gear of the simple planetary gear set; wherein the sixth gear component includes a plurality of planet gears of the simple planetary gear set and the plurality of planet gears are connected by a carrier; and wherein in the first transmission mode, the carrier outputs the second combined power to the output shaft to maintain torque on the output shaft while the speed of the output shaft is approximately zero. Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Motorwelle ausgebildet ist, um eine Rotationsachse zu rotieren; wobei der Doppel-Planetenradsatz eine Mittelachse hat; und wobei die Mittelachse und die Rotationsachse koaxial sind.Work vehicle after one of the Claims 1 to 9 wherein the motor shaft is configured to rotate about a rotation axis; wherein the dual planetary gear set has a central axis; and wherein the central axis and the axis of rotation are coaxial. Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste IVP-Maschine eine elektrische Maschine ist; wobei die zweite IVP-Maschine eine zweite elektrische Maschine ist; ferner ein Werkzeug umfassend, das elektrisch mit mindestens einer der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine verbunden ist; und wobei das Werkzeug ausgebildet ist, elektrische Leistung zu empfangen, die von mindestens einer der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine zugeführt wird.Work vehicle after one of the Claims 1 to 10 wherein the first IVP machine is an electric machine; wherein the second IVP machine is a second electric machine; further comprising a tool electrically connected to at least one of the first electric machine and the second electric machine; and wherein the tool is configured to receive electrical power supplied from at least one of the first electric machine and the second electric machine.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110303862A (en) * 2019-07-11 2019-10-08 广西玉柴机器股份有限公司 The stepless gear system of series-connected double motors planet power dividing
CN110469638A (en) * 2019-09-18 2019-11-19 高阳县恩诺新能源科技有限公司 A kind of brushless planet suppression driver for electric seeder
AT521773B1 (en) * 2018-11-13 2020-05-15 Avl Commercial Driveline & Tractor Eng Gmbh Drive train for a motor vehicle
US11390155B2 (en) * 2018-07-03 2022-07-19 Carraro S.P.A. Transmission for agricultural and industrial vehicles

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11420512B2 (en) * 2019-12-09 2022-08-23 Deere & Company Integrated transmission with CVP and power electronics apparatus
CN111946799A (en) * 2020-08-14 2020-11-17 重庆大江智防特种装备有限公司 Automobile power transmission case

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9206885B2 (en) 2013-12-31 2015-12-08 Deere & Company Multi-mode infinitely variable transmission

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0835545A (en) * 1994-07-27 1996-02-06 Fine Mec:Kk Continuously variable transmission device
AT11366U1 (en) * 2009-06-04 2010-09-15 Dieter Ing Stoeckl OVERLAY TRANSMISSION
US9487073B2 (en) * 2014-04-17 2016-11-08 Deere & Company Power train for continuously variable power transmission
US9482328B2 (en) * 2015-01-08 2016-11-01 GM Global Technology Operations LLC Multi-mode transmission for vehicle powertrain system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9206885B2 (en) 2013-12-31 2015-12-08 Deere & Company Multi-mode infinitely variable transmission

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11390155B2 (en) * 2018-07-03 2022-07-19 Carraro S.P.A. Transmission for agricultural and industrial vehicles
AT521773B1 (en) * 2018-11-13 2020-05-15 Avl Commercial Driveline & Tractor Eng Gmbh Drive train for a motor vehicle
AT521773A4 (en) * 2018-11-13 2020-05-15 Avl Commercial Driveline & Tractor Eng Gmbh Drive train for a motor vehicle
CN110303862A (en) * 2019-07-11 2019-10-08 广西玉柴机器股份有限公司 The stepless gear system of series-connected double motors planet power dividing
CN110469638A (en) * 2019-09-18 2019-11-19 高阳县恩诺新能源科技有限公司 A kind of brushless planet suppression driver for electric seeder

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