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Die Erfindung betrifft eine rechnergesteuertes und stufenloses Kraftmaschinengetriebe und Fahrzeuggetriebe, welcher als stufenloser Drehzahl-, Kraftwandler einsetzbar ist und zwar unabhängig von einer Kopplungsteuerung, ohne Kraftunterbrechung und mit hoher Kraftübertragung.
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Drehzahlwandler unter Verwendung von Differentialgetrieben sind bekannt.
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Aus der
DE 20 2019 001 223 ist ein Drehzahlwandler bekannt, bei dem eine Eingangsdrehzahl in eine konstante oder stetig steigende oder stetig fallende Ausgangsdrehzahl gewandelt wird.
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Nachteilig bei diesem Planetenbewegungswandler ist der hohe Materialaufwand, die verbundenen zusätzlichen Kosten und Energieverluste.
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Die Erfindung betrifft ein stufenloses Fahrzeug bzw. Kraftmaschinengetriebe, welcher abhängig von einer steuerbaren Kopplung Drehzahländerungen realisiert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, abhängig von mindestens einer steuerbaren Kopplung am Ausgang des stufenlosen Getriebes zwischen zwei Drehzahlbereichen -(u/t) +(u/t) zu realisieren, dabei stufenlos ansteigende bzw. abfallende Ausgangwerte und einen Stillstand der Ausgangdrehzahlen zu generieren.
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Durch Rechner angesteuertes und stufenloses Fahrzeuggetriebe 1 wird ohne Kupplung, ohne Hydraulik, ohne bewegliche Steuerungsteile oder Gelenke ausgeführt und wartet mit weiteren Vorteilen auf, sowie mit geringem Aufwand, Kosten und Energiebedarf eine hohe Leistung und Steuerungseffizienz erzielt, sowohl auch Änderungen einer Kraft-Drehzahlübertragung und Drehzahlrichtung ohne einer Kraftunterbrechung gewährleistet und sowie Stillstand der Ausgangdrehzahlen während Leerlaufs des Antriebsmotors gewährleistet, wobei weiterhin durch geringeren Energiebedarf ein höherer Fahrkomfort gewährleistet wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit den Ansprüchen 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird ein Fahrzeuggetriebe als stufenloser Kraft, Drehzahl und Konverter, Vorgeschlagen ansteigende, abfallende und beibehaltende Ausgangwerte zu realisieren.
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Der Stufenlose Fahrzeuggetriebe mit einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl einer regelbare Kopplungsdrehzahl vorgeschlagen, besteht aus
in einer eingeschlossenen Kreislauf in Reihe angeordneten drei Differentialgetrieben, von denen jedes der Differentialgetriebe jeweils einen Korb, zwei Antriebsräder sowie mindestens ein Ausgleichsrad aufweisen und mindestens einem Stufenlose regelbare Kopplungsdrehzahlen Manipulationsvorrichtung.
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Die Körbe der äußeren Differentialgetriebe jeweils über eine Kopplung mit der Antriebsmotor gekoppelt, wobei Drehrichtung einer der Kopplung umgepolt.
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Die oberen Antriebsräder der äußeren Differentialgetriebe jeweils über eine Zwischenkopplung jeweils mit einem Antriebsrad des Ausgang Differentialgetriebes gleichläufig gekoppelt, wobei die unteren Antriebsräder der äußeren Differentialgetriebe über einer Zwischenkopplung gleichläufig gekoppelt.
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Wobei mindestens eine der Zwischenkopplung als Steuerkopplung ausgeführt.
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Wobei der Ausgangdrehzahl aus dem Korb der Ausgang Differentialgetriebe entnommen wird.
- 1, Stufenlose Kraftfahrzeuggetriebe 1
- 2 Stufenlosgetriebe in einem Gehäuse 10.
- 3 Stufenlose Drehzahlmanipulator 5.
- 4 Stillstände der Ausgangdrehzahlen und Drehzahlen die aus dem Last zum Getriebehineinläuft.
- 5 Ansteigende (+) Ausgangdrehzahlen n3
- 6 Reduzieren der Ausgangdrehzahlen n3
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1 und 2. zeigt einen Stufenlose Kraftmaschinengetriebe und Fahrzeuggetriebe als stufenlose Kraft-Drehzahlwandler mit dem eine ansteigende abfallende oder eine Stillstand in einer Drehzahlbandbreite zwischen zwei Drehzahlwerten - (u/t), +(u/t) ohne einer Kupplung, ohne Kraftunterbrechung mit hohe Leistung-Steuerung-Effizient realisierbar ist.
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Der stufenlose Kraft-Drehzahlwandler 1 in einem Gehäuse 10 mit einer Eingangsdrehzahl n und einer Ausgangsdrehzahl n3 einer Stufenlose regelbare Kopplungsdrehzahl -n1, +n1 vorgeschlagen, besteht aus in einem eingeschlossenen Kreislauf in Reihe angeordneten drei Differentialgetrieben 2a, 2c, 2e, 2c, von denen jedes der Differentialgetriebe jeweils einen Korb (k), zwei Antriebsräder sowie mindestens ein Ausgleichsrad aufweisen.
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Die Körbe (k, k) der äußeren Differentialgetriebe 2c, 2e jeweils über eine Kopplung 3e mit einem Antriebsmotor gekoppelt, wobei Drehrichtung einer der Kopplung (-n) umgepolt ist.
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Der oberen Antriebsräder c, e dee äußeren Differentialgetriebes 2c, 2e jeweils über eine Zwischenkopplung 7, 8 jeweils mit einem Antriebsrad c, e des Ausgang Differentialgetriebes 2a gleichläufig gekoppelt.
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Wobei der unteren Antriebsräder c, e der äußeren Differentialgetriebe 2c, 2e über einer Zwischenkopplung 9 gleichläufig gekoppelt.
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Dem Zwischenkopplung 7 und 8, wird jeweils einer Stufenlosen elektromagnetischer Drehzahlmanipulator 5c, 5e angeordnet und dem Zwischenkopplung 9 einem Manuelschaltbares Kopplungsbremse (15) angeordnet.
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Wobei dem Drehzahlmanipulator 5a, 5c, 5e ein elektronischer Steuerung-Rechner 6 zugeordnet.
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Dem Zwischenkopplung (7, 8) jeweils einem elektronische Drehzahlmelder angeordnet, wobei durch die Drehzahlmelder wird jeweils einem Gleichstrom Taktfrequenz fc, fe ermittelt, wobei durch die Taktfrequenzen fc, fe wird Drehzahlmanipulatoren 5c, 5e angesteuert.
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Wobei der Ausgangdrehzahl n3 aus dem Korb (k) des Ausgangs Differentialgetriebes 2a über der Kopplung 3a entnommen.
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Durch Rechnergesteuertes Stufenlosegetriebe, wird zum Optimale Drehzahl und Kraft Anpassung zwischen einer Last und einer Motor jegliche Art von Maschinen und Fahrzeugen mit hohe Leistung-Steuerung-Effizient angewendet werden.
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3 zeigt einen elektromagnetischen, stufenlos regelbaren Drehzahlmanipulator 5c, 5e
ein elektromagnetischer, stufenlos elektromagnetischer Drehzahlmanipulator (5c, 5e) zur Erzeugung reibungsloser Kupplungsbremse und zur Erzeugung elektrischen Stroms einsetzbar ist, der durch Gleichstromtaktsignal ein Magnetfeld erzeugt und mit regelbarer Feldstärke betreibbar ist, sodass mit der Zwischenkopplung (7, 8) verbundene Discförmige Eisenkernscheibe 11 wird zwischen zwei Teilig ausgeführte U Förmigen Spulenkern 13.1, 13,2 laufen.
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Wobei dem Eisenkernscheibe 11 wird in Axialerrichtung mehrere U Förmigen Kurzschlussstäbe 12 zugeordnet.
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Wobei der U Förmigen Spulenkern 13.1, 13.2, in zwei Teilen ausgeführt und jeweils mit Spulen 14.1, 14.2 versehen ist.
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Wobei Außenseite der Spulenkerne (13.1, 13.2) magnetisch zusammen verbunden sind.
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Wobei der Drehzahlmanipulator 5c und 5e, jeweils mit einer elektronischen Steuerung 6 verbunden sind.
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Die Spulen (14.1, 14.2) werden über Drehzahlfrequenz fc, fe der Kopplung (7, 8) angesteuert, wobei je nach angewähltem Betriebsart wird der Drehzahlmanipulator 5c, 5e durch Drehzahltaktfrequenz fc, fe mit einem Taktverhältnis kleiner als 1:1 oder oder grösser als 1:1 oder gleich 1:1 angetrieben werden.
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Wobei die Spulen (14.1, 14.2), abwechselnd jeweils durch eine Periode H, L des Taktsignals fc, fe angesteuert werden.
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Wird die Spulen 14.1, 14.2 des Drehzahlmanipulator 5 durch Drehzahlfrequenzen fc, fe mit einem Verhältnis kleiner als 1:1 angesteuert, somit wird der Drehzahlmanipulator 5 als Drehzahlbremse zugleich als Generator benutz.
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Wird die Spulen 14.1, 14.2 des Manipulator 5 durch Drehzahlfrequenzen fc, fe mit einem Verhältnis gleich 1.1 angesteuert, somit wird der Drehzahlmanipulator 5 als Drehzahlstabilisator benutz.
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Wird die Spulen 14.1, 14.2 des Manipulator 5 durch die Drehzahlfrequenzen fe, fc mit einem Verhältnis grösser als 1.1 angetrieben, somit wird der Drehzahlmanipulator 5 als Drehzahlhilfsantrieb benutz.
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So wird erläutert werden.
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4 Stillstände der Ausgangsdrehzahl n3, während Leerlauf des Antriebsmotors.
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A1. Eine Eingangsdrehzahl n = X U/t liegt am Eingangskopplung 3e an, welcher die Eingangsdrehzahl n über die Körbe (k, k) der äußeren Differentialgetriebe 2c, 2e zur Zwischenkopplung 7, 8 überträgt.
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Nun befindet sich an dem Kopplungen 7, 8 eine Kopplungsdrehzahl von +n1 = 2X U/t und Kopplung -n1 - -2X U/t, wobei Anhand der unterschiedlichen Drehrichtungen und gleicher Laufwiederstand der Kopplung 7 und 8 keine Drehzahl an der Kopplung 9 vorhanden ist, also für Kopplung 9 dann n2 = 0 U/t gilt.
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Die Ausgangdrehzahl n3 am Korb der Differentialgetriebe 2a beträgt (-2X + 2X): 2 = 0 U/t. (4 A1)
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A2: Wird die Motordrehzahl während des Fahrbetriebs vom Hochlauf auf den Leerlauf reduziert, wodurch sich die Laufrichtung des Kraftflusses geändert, so dass die Kraftrichtung von der Last aus zum Getriebe 1 fließt, wobei am Kopplung 7 und 8 die vorhandene Ausgangdrehzahl n3 mit der Motordrehzahlanteil +n1, -n1 addiert werden.
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Nun ist die Kopplungsdrehzahl +n1 = X + 2*100 und die Kopplungsdrehzahl -n1 = X - 100*2, wobei die Kopplungsdrehzahl n2 = -(n3) ist.
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Wobei die Kopplungsdrehzahl n2 und die Ausgangdrehzahl n3 sich immer zueinander in endgegengesetzter Richtung mit dem gleichen Drehzahlwert drehen. Es ist n2 = -(n3) die Getriebekonstante.
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5 Beispiel, Ansteigende (+, -) Ausgangsdrehzahlen n3, die Motordrehzahl n wird auf 750 U/t angesteuert.
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Nun der Betriebsart der Fahrzeuggetriebe 1, wird die Ausgangdrehzahl n3 auf +U/t angewählt, somit wird der Drehzahlmanipulator 5e und 5c so angesteuert, sodass die Spulen der Drehzahlmanipulator 5c und 5e durch Drehzahltaktfrequenz fc angesteuert werden, wobei das Verhältnis der Ansteuerungsfrequenz fc für die Spulen des Drehzahlmanipulator 5e kleiner als 1:1 ist und für die Spulen der Drehzahlmanipulator 5c gleich 1:1 ist.
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Nun beginnt die Kupplungsdrehzahl -n1 abzusinken, während die Kupplungsdrehzahl +n1 um den gleichen Drehzahlwert anzusteigen, wodurch auch die Drehzahlfrequenz fc ebenfalls ansteigt und weiterhin zur Drehzahländerung am Ausgang n3 einwirkt.
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Die Drehzahldifferenz der Kupplung 8 und Kupplung 7 wird über Korb des Differentialgetriebes 2a zur Ausgangkupplung 3a übertragen, wodurch Ausgangdrehzahl n3 sanft ansteigt, wobei durch Feldstärke der Spulen 14, wird die Leistung der Drehzahlmanipulator damit auch Steilheit des Drehzahlanstiegs der Ausgangdrehzahl 3a geregelt werden.
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Sobald wenn die Verhältnisse der Kopplungsdrehzahlen -n1 zu +n1 eine Drehzahlverhältnis von 1:2 (-n1 = -1000 U/t, +n1 = 2000 U/t) erreichen und die Ausgangdrehzahl n3 = 500 U/t ist, wird der Drehzahlanstieg an der Ausgangkopplung 3a aufhören zu steigen.
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Für Unterschiedlichen Drehzahlbereiche und Übersetzungsverhältnisse der Ausgangdrehzahlen n3, wird die Drehzahltaktfrequenz fc, fe in mehrere Frequenzbereiche (3:4, 2:4, 1:4, 1:8, usw.) unterteilt.
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6 Beispiel, Bremsbetrieb der Ausgangdrehzahlen n3 durch Kraft des Antriebsmotors.
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6 Beispiel, Bremsbetrieb der Ausgangdrehzahlen n3 durch Kraft des Antriebsmotors.
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Die Ausgangdrehzahl n3 liegt auf 500 U/t und der Eingangsdrehzahl n = 750 U/t und der Zwischenkopplung 7, 8, 9, +n1 = 2000 U/t und -n1 = -1000 U/t und n2 = -500 U/t, sobald wenn ein Notbremssignal zur Steuerung 6 ankommt, wird das stufenlose Getriebe 1 von Umdrehungsbetrieb auf Bremsbetrieb umgeschaltet, wobei Eingangsdrehzahl n so lange beibehalten bis die Lastdrehzahl n3 = 0 U/t Stillstand erreicht werden.
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Wobei die Spulen des Drehzahlmanipulator 5c durch Drehzahlfrequenz fe angesteuert wird und die Spulen des Drehzahlmanipulator 5e durch Drehzahlfrequenz fc angesteuert wird, wobei die Verhältnisse der Taktfrequenzen fe = 1:1 und fc = 1:1 ist.
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Nun beginnt der Drehzahl +n1 und zugleich der Taktfrequenz fc zu absinken, wobei der Kupplungsdrehzahl
-n1 und zugleich die Taktfrequenz fe zu ansteigen, wodurch Ausgangdrehzahl n3 sanft absinkt, wobei durch die Feldstärke der Spulen 14, wird die Leistung des Drehzahlmanipulator damit auch der Stärke des Drehzahlabsenkung geregelt wird.
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Sobald die Verhältnisse der Kopplungsdrehzahlen -n1 = +n1 (-n1 = -1500 U/t, +n1 = 1500 U/t) erreicht und die Ausgangdrehzahl n3 = 0 U ist, wird die Drehzahlabsenkung automatisch aufhören, wodurch ohne eine Umdrehungsblockade die Ausgangdrehzahlen stufenlos abgebremst werden.
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Wird die Zwischenkupplung 9 über eine Kupplungsbremse 15 verriegelt, wird es nicht mehr möglich sein eine Drehzahlsteuerung am Ausgang n3 des Fahrzeuggetriebes 1 zu gewährleisten. (Fahrsperre-Umdrehungs-Bewegungs-Sperre)
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Jede Änderung der Ausgangdrehzahlen (n3) wirkt über den Drehzahlmanipulator (5c, 5e) zur stufenlosen Steuerung des Fahrzeuggetriebes (1) ein, wobei die Getriebesteuerung durch die Auswertung der Steuerungssignale von angewählter Betriebsart, angewählter Übersetzungs-Drehzahl-Bereiche, Änderung der Notbremsbremse und Änderung der Eingangsdrehzahlen und deren Änderungsintensität abhäng.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stufenloses Fahrzeuggetriebe
- 2a, 2c, 2e
- Differentialgetriebe
- 3e
- Eingangskopplung (n)
- 3a
- Ausgangkopplung (n3)
- 4
- Anschlussgetriebe
- 5
- elektromagnetischer Drehzahlmanipulator
- 6
- elektronischer Steuerungsrechner
- 7
- Zwischenkopplung (+n1)
- 8
- Zwischenkopplung (-n1)
- 9
- Zwischenkopplung (n2)
- 10
- Getriebegehäuse
- 11
- Eisenkernscheibe
- 12
- Kurzschlussstäbe
- 13
- Spulenkern
- 14
- Spule
- 15
- Manuel schaltbare Kopplungsbremse
- n3
- Ausgangkopplung
- fc
- Kopplungsdrehzahlmelder (+n1)
- fe
- Kopplungsdrehzahlmelder (-n1)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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