DE10225659A1 - Getriebe mit variablem Übersetzungsverhältnis und zwei Betriebsarten - Google Patents

Getriebe mit variablem Übersetzungsverhältnis und zwei Betriebsarten

Info

Publication number
DE10225659A1
DE10225659A1 DE10225659A DE10225659A DE10225659A1 DE 10225659 A1 DE10225659 A1 DE 10225659A1 DE 10225659 A DE10225659 A DE 10225659A DE 10225659 A DE10225659 A DE 10225659A DE 10225659 A1 DE10225659 A1 DE 10225659A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
planetary gear
drive
continuously variable
unit
gear set
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10225659A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10225659B4 (de
Inventor
Jeffrey Bodley Wehking
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motors Liquidation Co filed Critical Motors Liquidation Co
Publication of DE10225659A1 publication Critical patent/DE10225659A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10225659B4 publication Critical patent/DE10225659B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H37/086—CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
    • F16H2037/0886—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft with switching means, e.g. to change ranges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Ein Antriebsstrang umfasst eine stufenlos verstellbare Reibantriebseinheit, einen Planetenradsatz mit zwei Betriebsarten und ein Verteilergetriebe zwischen der stufenlos verstellbaren Einheit (CVU) und der Planetenradeinheit. Die Planetenradeinheit ist im Wesentlichen ein Verbindungsmechanismus mit vier Knoten, bei dem zwei Elemente jedes Zahnradsatzes miteinander verbunden sind. Ein Element von einem der Zahnradsätze ist mit der CVU über eine Niedrigbereichskupplung verbunden, und eines der miteinander verbundenen Elemente ist mit der CVU über eine Hochbereichskupplung verbindbar, und ein weiteres Element steht in kontinuierlicher Verbindung mit einer Kraftmaschine, wie einem Motor. Die Planetenradeinheit wird derart gesteuert, dass sie eine niedrige Betriebsart bereitstellt, die über das Übersetzungsverhältnis der CVU steuerbar ist, um einen Rückwärtsbereich, einen neutralen Zustand und einen Vorwärtsbereich herzustellen. Die Planetenradeinheit ist auch derart steuerbar, dass sie eine hohe Betriebsart bereitstellt, wenn der Abtrieb der CVU und ein mechanischer Weg an einem Zahnradsatz kombiniert werden, um einen geteilten Antrieb bereitzustellen, wobei ein Teil der Leistung von der CVU übertragen wird und ein Teil der Leistung von dem effizienteren mechanischen Weg übertragen wird.

Description

  • Diese Erfindung betrifft Getriebe, die eine mit einer Planetenradanordnung kombinierte Einheit mit einem stufenlos verstellbaren Übersetzungsverhältnis aufweisen.
  • Stufenlose Lastschaltgetriebe sind seit mehr als einhundert Jahren zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen vorgeschlagen worden. Diese vorgeschlagenen Getriebe umfassen eine stufenlos verstellbare Einheit, gewöhnlich ein Reibantrieb oder V-Riemen, die mit einer Getriebeanordnung kombiniert ist, die entweder eine Planetenradanordnung oder eine Parallelachsenanordnung oder eine Kombination davon sein kann. Die Planetenradanordnung kann einen oder mehrere Planetenradsätze aufweisen. Die meisten Vorschläge sind für Anordnungen des Typs mit einer einzigen Betriebsart gemacht worden, bei dem die gesamte Leistung durch die stufenlos verstellbare Einheit (CVU) in einer einzigen Vorwärtsbetriebsart und in einer Rückwärtsbetriebsart hindurchtritt. Es ist ebenfalls ein speziell entworfener Getriebemechanismus erforderlich, um einen Rückwärtsbereich bereitzustellen. Es ist im Allgemeinen eine Ingangsetzungseinrichtung, wie beispielsweise eine Kupplung oder eine Anfahrkupplung, erforderlich.
  • Einige der jüngeren Vorschläge sind für ein Getriebe vom Typ mit einer einzigen oder zwei Betriebsarten und über Zahnräder hergestelltem neutralen Zustand gemacht worden. Um einen über Zahnräder hergestellten neutralen Zustand zu erzielen, muss mindestens ein Planetenradsatz als ein Summierdifferenzial verwendet werden, wobei die Drehzahl von dem Antrieb des Getriebes und dem Abtrieb der CVU als zwei Knoten des Zahnradsatzes angewandt werden, um eine resultierende Drehzahl am dritten Knoten des Zahnradsatzes zu erhalten. Der dritte Knoten ist der Abtriebsknoten, der mit dem Abtrieb des Getriebes verbunden ist. Wenn die CVU auf ein besonderes Übersetzungsverhältnis relativ zur Antriebsdrehzahl des Getriebes eingestellt ist, wird der Abtrieb des Getriebes ungeachtet der Antriebsdrehzahl des Getriebes feststehend sein. Dieser über Zahnräder hergestellte neutrale Zustand beseitigt die Notwendigkeit für eine Anfahreinrichtung, wie beispielsweise einen Drehmomentwandler, wenn das Fahrzeug gestoppt ist. Das Fahrzeug wird aus diesem durch Zahnräder hergestellten neutralen Zustand in Gang gesetzt, indem das Übersetzungsverhältnis der CVU allmählich verändert wird, um die resultierende Drehzahl des Abtriebs des Getriebes ohne die Notwendigkeit für eine Start- oder Anfahreinrichtung auf entweder die Rückwärtsrichtung oder die Vorwärtsrichtung zu zu verändern.
  • Eine weitere Funktion des Summierdifferenzials ist es, den Leistungsfluss von zwei parallelen Leistungswegen innerhalb des Getriebes zu kombinieren. Ein Weg verläuft durch die CVU, und der andere verläuft durch ein Getriebe mit festem Übersetzungsverhältnis, der im Allgemeinen der effizientere Weg ist.
  • Getriebe mit einem über Zahnräder hergestellten neutralen Zustand sind in der niedrigen Betriebsart aufgrund der umlaufenden Leistung durch die CVU an sich uneffizient, wobei bei den meisten bekannten Getrieben mit CVU die gesamte Leistung in der hohen Betriebsart durch die CVU hindurchtritt, was auch den Wirkungsgrad des Getriebes begrenzt.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Getriebe mit stufenlos verstellbarem Übersetzungsverhältnis bereitzustellen, das zwei Betriebsbereiche aufweist.
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Planetenradanordnung mit zwei zusammengeschalteten Planetenradsätzen zwischen einer Antrieloswelle, einer stufenlos verstellbaren Einheit und einer Getriebeabtriebswelle angeordnet.
  • Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind in dem Getriebe zwei Drehmomentübertragungsmechanismen angeordnet, um den Abtrieb der stufenlos verstellbaren Einheit mit ausgewählten Elementen der Planetenradsätze zu verbinden.
  • Nach noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Element des Planetenradsatzes von der Getriebeantriebswelle kontinuierlich angetrieben, und ein Element in jedem der Planetenradsätze ist kontinuierlich mit der Getriebeabtriebswelle verbunden.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abtriebsabschnitt der stufenlos verstellbaren Einheit mit einem Element der Planetenradanordnung verbunden, um eine Drehung dieses Elements in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Antriebselements bereitzustellen.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abtrieb der stufenlos verstellbaren Einheit mit einem mechanischen Antriebsmechanismus und einer wahlweise in Eingriff bringbaren Kupplung verbunden, um einen Drehantrieb für ein Element der Planetenradanordnung in der gleichen Richtung wie der Drehantrieb der Antriebswelle für die Planetenradanordnung herzustellen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind während einer ersten Betriebsart ein über Zahnräder hergestellter neutraler Zustand, ein Rückwärtsbetriebsbereich und ein Vorwärtsbetriebsbereich vorgesehen.
  • Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine zweite Betriebsart vorgesehen, während der der Vorwärtsbetriebsbereich erweitert ist und der Leistungsausgang der Antriebswelle des Getriebes und der stufenlos verstellbaren Einheit kombiniert sind, um eine Betriebsart mit geteilter Leistung bereitzustellen.
  • Nach noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung tritt der Wechsel von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart mit einem synchronen Schaltvorgang ein, wobei die rotierenden Bauteile der Kupplung, die in Eingriff gebracht werden sollen, während des Wechsels eine synchrone Drehgeschwindigkeit aufweisen.
  • Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Planetenradanordnung eine Summierdifferenzialanordnung mit vier Knoten, die zwei Kupplungen aufweist, die wahlweise zwei Betriebsarten zulassen, wobei die eine Betriebsart einen über Zahnräder hergestellten neutralen Zustand bereitstellt, und die andere Betriebsart einen geteilten Leistungsweg zwischen dem Antrieb des Getriebes und dem Abtrieb des Getriebes mit hohem Wirkungsgrad bereitstellt.
  • Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist während der höhen Betriebsart nur einer der Zahnradsätze aktiv, um einen größeren Wirkungsgrad bereitzustellen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen zeigt:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der die vorliegende Erfindung enthält, und
  • Fig. 2 ein Hebeldiagramm des Lastschaltgetriebeabschnittes des in Fig. 1 veranschaulichten Antriebsstranges.
  • Ein Antriebsstrang 10, der in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst einen Motor oder eine Kraftmaschine 12, ein stufenloses Lastschaltgetriebe 14 und eine Achsantriebsanordnung 16. Das stufenlose Lastschaltgetriebe 14 weist eine Antriebswelle 18 auf, die von dem Motot 12 kontinuierlich angetrieben wird, und eine Abtriebswelle 20, die kontinuierlich mit der Achsantriebsanordnung 16 verbunden ist. Das stufenlose Lastschaltgetriebe 14 umfasst auch eine Reibantriebseinheit mit stufenlos verstellbarem Übersetzungsverhältnis (CVU) 22, eine Verteilergetriebeanordnung 24, eine Verteilerkettenanordnung 26, eine Planetenradanordnung mit vier Knoten 28, einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus 30 und einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus 32.
  • Die CVU 22 umfasst zwei Antriebsscheiben 34 und 36, die kontinuierlich mit der Antriebswelle 18 verbunden sind, und zwei Abtriebsscheiben, die zu einem einzigen Element 38 kombiniert sind, das über mehrere Rollen 40 bzw. 42 in einer Reibantriebsbeziehung mit den jeweiligen Antriebsscheiben 34 und 36 angeordnet ist. Die Abtriebsscheibe 38 steht mit einem Zahnradelement 44 in Eingriff, das über eine Welle 46 in Antriebsverbindung mit einem Verteilerzahnrad 48 steht, das ein Bauteil der Verteilergetriebeanordnung 24 ist. Die Verteilergetriebeanordnung 24 umfasst auch ein Verteilerzahnrad 50, das mit dem Verteilerzahnrad 48 kämmt.
  • Die Planetenradanordnung 28 umfasst zwei Planetenradsätze 52 und 54. Der Planetenradsatz 52 umfasst ein Sonnenrad 56, das kontinuierlich mit der Antriebswelle 18 verbunden ist, ein Hohlrad 58 und ein Planetenträgerelement 60, das mehrere Planetenräder 62 umfasst, die mit dem Sonnenrad 56 und dem Hohlrad 58 kämmen und auf einem Planetenträger 64 drehbar montiert sind, der kontinuierlich mit der Abtriebswelle 20 verbunden ist.
  • Der Planetenradsatz 54 umfasst ein Sonnenrad 66, ein Hohlrad 68 und ein Planetenträgerelement 70. Das Planetenträgerelement 70 umfasst mehrere Planetenräder 72, die drehbar auf einem Planetenträger 74 montiert sind und in kämmender Beziehung mit dem Sonnenrad 66 und dem Hohlrad 68 angeordnet sind. Der Träger 74 ist kontinuierlich mit dem Hohlrad 58 verbunden. Das Hohlrad 68 ist kontinuierlich mit dem Träger 64 und somit mit der Abtriebswelle 20 verbunden.
  • Das Verteilerzahnrad 50 steht über eine Hohlwelle 76 mit dem Drehmomentübertragungsmechanismus 30 in Antriebsverbindung. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 30 ist eine herkömmliche fluidbetätigte Kupplung, die, wenn sie in Eingriff steht, wahlweise die Hohlwelle 76 mit dem Sonnenrad 66 verbinden wird, so dass das Sonnenrad 66 und das Verteilerzahnrad 50 gemeinsam rotieren werden. Somit wird das Sonnenrad 66 in der gleichen Richtung wie die Abtriebsscheibe 38 der CVU 22 rotieren.
  • Die Welle 46 ist auch mit einem Kettenrad 78 verbunden, das über eine herkömmliche Antriebskette 82 in Antriebsverbindung mit einem Kettenrad 80 steht. Das Kettenrad 80 steht in Antriebsverbindung mit dem Drehmomentübertragungsmechanismus 32. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 32 ist eine herkömmliche fluidbetätigte, wahlweise in Eingriff bringbare Kupplung, die, wenn sie in Eingriff steht, eine Antriebsverbindung zwischen dem Kettenrad 80 und dem Hohlrad 58 über eine Nabe 84 herstellen wird. Das Hohlrad 58 wird in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Abtriebsscheibe 38 rotieren, wenn die Kupplung 32 in Eingriff steht.
  • Während der niedrigen Betriebsart steht die Kupplung 30 in Eingriff und die Kupplung 32 steht außer Eingriff. Wenn diese Betriebsart hergestellt ist, wird die Antriebsleistung von dem Motor sowohl mit der CVU 22 als auch mit dem Sonnenrad 56 in Verbindung gebracht. Der Abtrieb der CVU über das Zahnrad 44 und das Verteilergetriebe 24 und die Kupplung 30 ist mit dem Sonnenrad 66 verbunden. Das Sonnenrad 66 rotiert in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Sonnenrades 56. Abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Sonnenrades 66 kann die Abtriebswelle 20 entgegengesetzt zur Motordrehung rotiert werden, in der gleichen Richtung, wie die Motordrehung rotiert werden, oder in einem neutralen Zustand Null betragen.
  • Um die hohe Betriebsart herzustellen, wird die Kupplung 32 in Eingriff gebracht, während die Kupplung 30 außer Eingriff gebracht wird. Bei dieser Anordnung werden das Sonnenrad 56 und die Antriebsscheiben 34 und 36 in der gleichen Richtung wie die Antriebswelle 18 rotiert, und das Zahnradelement 44 wird auch in der gleichen Richtung wie die Antriebswelle 18 rotiert. Der Kettenantrieb 26 überträgt die Drehgeschwindigkeit des Zahnrades 44 zum Hohlrad 58 in einer Richtung, die gleich ist wie die Drehrichtung der Antriebswelle 18. Somit werden in dem hohen Bereich oder der hohen Betriebsart das Hohlrad 58 und das Sonnenrad 56 in der gleichen Richtung rotiert. Dies wird dazu führen, dass die Abtriebswelle 20 auch in dieser Richtung mit einer Drehzahl rotiert wird, die von der Drehzahl des Sonnenrades 56, der Drehzahl des Hohlrades 58 und dem Zähneverhältnis von Hohlrad 58 und Sonnenrad 56 abhängt.
  • Wenn die Drehgeschwindigkeit der Abtriebsscheibe 38 aufgrund der Positionierung der Rollen 40 und 42 verändert wird, wird auch die Drehzahl des Hohlrades 58 verändert. Die Drehzahl des Sonnenrades 56 wird so lange konstant bleiben, wie die Motordrehzahl konstant bleibt. Durch Erhöhen der Drehzahl des Hohlrades 58 wird die Drehzahl der Abtriebswelle 20 zunehmen, und durch Verringern der Drehzahl des Hohlrades 58 wird die Drehzahl der Abtriebswelle 20 abnehmen.
  • Die in Fig. 2 gezeigte Hebeldarstellung weist mehrere Knoten und Hebeldrehpunkte auf. Den Knoten ist die gleiche Zahlenbezeichnung gegeben worden, die den Bauteilen in Fig. 1 entspricht, mit dem Zusatz eines Suffixes "A". Beispielsweise ist in der CVU 22 die Bezeichnung 22A verwendet worden, die Knoten 34A, 36A stellen die Antriebsscheiben 34 und 36 dar, und der Knoten 38A stellt die Abtriebsscheibe 38 dar. Der Verteilerzahnradknoten 44A ist mit seiner Verbindung mit dem Verteilerzahnradknoten 48A gezeigt. Der Hebel 24A stellt das Verteilergetriebe 24 dar und der Hebel 26A stellt den Verteilerkettenmechanismus 26 dar. Den Kupplungen 30 und 32 sind die Bezeichnungen 30A bzw. 32A gegeben worden. Die Planetenradsätze 52 und 54 sind jeweils durch Hebel 52A bzw. 54A dargestellt.
  • Fachleute werden erkennen, dass die Antriebswelle 18A einen Vektor 90 an dem Knoten 56A liefern oder einleiten wird, der sich in Fig. 2 nach rechts erstreckt. Wenn die Kupplung 30A geschlossen wird, werden die Hebel 22A und 24A einen Vektor 92 nach links an dem Knoten 66A erzwingen. Wenn die Kupplung 32A in Eingriff steht, werden die Hebel 22A und 26A einen Vektor 94 an dem Knoten 70A erzwingen.
  • Wenn die Kupplung 30A in Eingriff steht, wird sich der Vektor 92 von einem Minimalwert zu einem Maximalwert verändern, da das Übersetzungsverhältnis der CVU 22 von einer Übersetzung ins Langsame zu einer Übersetzung ins Schnelle verändert wird. Während dieser Betriebsart erzwingen die Vektoren 90 und 92 einen variablen Vektor 96 an dem Knoten 60A. Wenn der Vektor 92 auf einem Minimalwert liegt, werden sich die Vektoren 90 und 92 kombinieren, um einen Vektor nach rechts an dem Knoten 60A zu erzwingen, und wenn der Vektor 92 auf einem Maximalwert liegt, werden sich die Vektoren 90 und 92 kombinieren, um einen Vektor nach links oder einen negativen Vektor 96 an dem Knoten 60A zu erzwingen.
  • An einem Punkt zwischen den minimalen und maximalen Werten des Vektors 92 wird der Vektor an dem Knoten 60A Null sein, wodurch ein neutraler Zustand hergestellt wird. Es wird auch ein Punkt an dem Minimalwert von Vektor 92 auftreten, wo der Vektor 94 und ein Vektor 98, die an dem Knoten 80A erzwungen werden, gleich sind, wodurch zugelassen wird, dass die Kupplung 32A ohne jegliche Drehzahldifferenz über die Kupplungsscheiben hinweg in Eingriff gebracht wird. An diesem Punkt kann das stufenlose Lastschaltgetriebe 14 von einer niedrigen Betriebsart zu einer hohen Betriebsart gewechselt werden, indem die Kupplungen 30A und 32A ausgetauscht werden, ohne dass von dem Bediener irgendeine Unterbrechung des Leistungsflusses wahrgenommen wird.
  • Nach dem Austausch kann das Übersetzungsverhältnis der CVU 22 von dem Zustand einer maximalen Übersetzung ins Langsame in Richtung des Zustandes einer maximalen Übersetzung ins Schnelle erhöht werden, um dadurch die Größe oder Länge des Vektors, der an dem Knoten 70A und dem IKnoten 58A erzwungen wird, zu erhöhen. Wenn dieser Vektor größer wird, wird der Vektor 96 an dem Knoten 60A ebenfalls größer, was zu einer Zunahme der Vorwärtsdrehzahl für den Antriebsstrang 10 führt.
  • Fachleute werden erkennen, dass die Planetenradanordnung 28 eine Hebelanordnung mit vier Knoten bereitstellt, bei der die Hebelanordnung zwei Antriebsvektoren 92 und 90 bei einer niedrigen Betriebsart und zwei Antriebsvektoren 90 und 94 bei einer hohen Betriebsart aufweist. Durch Steuern des Wertes der Vektoren 92 und 94 wird die Abtriebsdrehzahl oder der Abtriebsvektor 96 sowie der Wechsel zwischen den beiden Betriebsarten gesteuert.
  • Es wichtig anzumerken, dass während der hohen Betriebsart nur ein Teil der Leistung zu der stufenlos verstellbaren Einheit 22 übertragen wird und der Rest der Leistung direkt an den Planetenradsatz 52 geliefert wird. Dies verbessert den Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs bei dieser Betriebsart stark.
  • Während des Rückwärtsbetriebes läuft in der niedrigen Betriebsart Leistung innerhalb der stufenlos verstellbaren Einheit 22 auf eine Weise um, die bewirkt, dass die CVU 22 mehr Leistung als die Antriebsleistung des Getriebes transportiert, während im Vorwärtsbetrieb der niedrigen Betriebsart die Leistung in der entgegengesetzten Richtung umläuft. Somit ist der Wirkungsgrad in der Rückwärtsbetriebsart niedriger als der Wirkungsgrad in der niedrigen Vorwärtsbetriebsart. Dies ist in gewisser Weise ähnlich wie bei dem stufenlosen Getriebe nach dem Stand der Technik. Da jedoch der Großteil des Betriebes des Antriebsstrangs während der hohen Vorwärtsbetriebsart auftreten wird, ist der Gesamtwirkungsgrad der Einheit gegenüber Einheiten nach dem Stand der Technik verbessert.
  • Zusammengefasst umfasst ein Antriebsstrang eine stufenlos verstellbare Reibantriebseinheit, einen Planetenradsatz mit zwei Betriebsarten und ein Verteilergetriebe zwischen der stufenlos verstellbaren Einheit (CVU) und der Planetenradeinheit. Die Planetenradeinheit ist im Wesentlichen ein Verbindungsmechanismus mit vier Knoten, bei dem zwei Elemente jedes Zahnradsatzes miteinander verbunden sind. Ein Element von einem der Zahnradsätze ist mit der CVU über eine Niedrigbereichskupplung verbunden, und eines der miteinander verbundenen Elemente ist mit der CVU über eine Hochbereichskupplung verbindbar, und ein weiteres Element steht in kontinuierlicher Verbindung mit einer Kraftmaschine, wie einem Motor. Die Planetenradeinheit wird derart gesteuert, dass sie eine niedrige Betriebsart bereitstellt, die über das Übersetzungsverhältnis der CVU steuerbar ist, um einen Rückwärtsbereich, einen neutralen Zustand und einen Vorwärtsbereich herzustellen. Die Planetenradeinheit ist auch derart steuerbar, dass sie eine hohe Betriebsart bereitstellt, wenn der Abtrieb der CVU und ein mechanischer Weg an einem Zahnradsatz kombiniert werden, um einen geteilten Antrieb bereitzustellen, wobei ein Teil der Leistung von der CVU übertragen wird und ein Teil der Leistung von dem effizienteren mechanischen Weg übertragen wird.

Claims (6)

1. Antriebsstrang mit einem Motor und einem stufenlosen Getriebe, umfassend:
eine stufenlos verstellbare Antriebseinheit, die einen Bereich von Drehzahlverhältnissen von einem Verhältnis ins Langsame bis zu einem Verhältnis ins Schnelle aufweist,
eine Planetenradanordnung, die zwei Planetenradsätze, die jeweils drei drehbare Elemente umfassen, und zwei Drehmomentübertragungselemente aufweist, die mit der Planetenradanordnung verbunden sind,
einen ersten Verteilerantriebsmechanismus, der in Antriebsverbindung zwischen der stufenlos verstellbaren Einheit und einem ersten der Drehmomentübertragungsmechanismen steht,
einen zweiten Verteilermechanismus, der in Antriebsverbindung zwischen der stufenlos verstellbaren Einheit und einem zweiten der Drehmomentübertragungsmechanismen steht,
wobei der erste Drehmomentübertragungsmechanismus in Eingriff steht, um einen niedrigen Betriebsbereich bereitzustellen, der einen Rückwärtsbereich, einen neutralen Zustand und einen Vorwärtsbereich umfasst, und
der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus wahlweise betätigbar ist, um einen Antrieb für die Planetenradeinheit in Kombination mit einem Antrieb von dem Motor bereitzustellen und somit einen Antrieb mit geteiltem Drehmoment zwischen der Antriebswelle und einer Abtriebswelle bereitzustellen.
2. Antriebsstrang mit einem Motor und einem stufenlosen Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drei drehbaren Elemente der Planetenradsätze ein Sonnenradelement, ein Hohlradelement und ein Planetenträgerelement umfassen, und das Hohlradelement von einem der Planetenradsätze in kontinuierlicher Verbindung mit dem Trägerelement des anderen der Planetenradsätze und mit der Abtriebswelle steht.
3. Antriebsstrang mit einem Motor und einem stufenlosen Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenträgerelement des einen Planetenradsatzes in kontinuierlicher Verbindung mit dem Hohlradelement des anderen Planetenradsatzes steht.
4. Antriebsstrang mit einem Motor und einem stufenlosen Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit dem Sonnenradelement des anderen Planetenradsatzes steht.
5. Antriebsstrang mit einem Motor und einem stufenlosen Getriebe, umfassend:
eine stufenlos verstellbare Antriebseinheit, die ein Antriebselement aufweist, das in kontinuierlicher Verbindung mit dem Motor steht, und ein Abtriebselement aufweist, und die betreibbar ist, um einen Bereich von Drehzahlverhältnissen von einem Verhältnis ins Langsame bis zu einem Verhältnis ins Schnelle bereitzustellen,
eine Planetenradanordnung, die einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz aufweist, die jeweils ein Sonnenradelement, ein Ffohlradelement und ein Planetenträgerelement umfassen, und wobei eine erste und eine zweite wahlweise in Eingriff bringbare Kupplungsanordnung mit der Planetenradanordnung verbunden sind,
einen ersten Verteilerantriebsmechanismus, der in Antriebsverbindung zwischen dem Abtriebselement der stufenlos verstellbaren Einheit und der ersten Kupplungsanordnung steht,
einen zweiten Verteilermechanismus, der in Antriebsverbindung zwischen dem Abtriebselement der stufenlos verstellbaren Einheit und der zweiten Kupplungsanordnung steht,
wobei die erste Kupplungsanordnung in Eingriff steht, um einen niedrigen Betriebsbereich bereitzustellen, der einen Rückwärtsbereich, einen neutralen Zustand und einen Vorwärtsbereich umfasst, und
die zweite Kupplungsanordnung wahlweise betätigbar ist, um einen Antrieb für die Planetenradeinheit in Kombination mit einem Antrieb von dem Motor bereitzustellen und somit einen Antrieb mit geteiltem Drehmoment zwischen der Antriebswelle und einer Abtriebswelle bereitzustellen.
6. Antriebsstrang mit einem Motor und einem stufenlosen Getriebe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sonnenradelement des zweiten Planetenradsatzes und das Antriebselement in kontinuierlicher Verbindung mit dem Motor stehen,
die erste Kupplungsanordnung in Wirkverbindung mit dem Sonnenradelement des ersten Planetenradsatzes steht,
die zweite Kupplungsanordnung in Wirkverbindung mit dem Planetenträgerelement des ersten Planetenradsatzes sowie mit dem Hohlradelement des zweiten Planetenradsatzes steht, und
das Hohlradelement des ersten Planetenradsatzes und das Planetenträgerelement des zweiten Planetenradsatzes in kontinuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle stehen.
DE10225659A 2001-06-11 2002-06-10 Getriebe mit variablem Übersetzungsverhältnis und zwei Betriebsarten Expired - Lifetime DE10225659B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US877995 1992-05-04
US09/877,995 US6561942B2 (en) 2001-06-11 2001-06-11 Dual mode variable ratio transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10225659A1 true DE10225659A1 (de) 2003-01-30
DE10225659B4 DE10225659B4 (de) 2010-01-14

Family

ID=25371159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10225659A Expired - Lifetime DE10225659B4 (de) 2001-06-11 2002-06-10 Getriebe mit variablem Übersetzungsverhältnis und zwei Betriebsarten

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6561942B2 (de)
DE (1) DE10225659B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2151510A1 (de) 2008-08-08 2010-02-10 Krones AG Vorrichtung und Verfahren zur Plasmabehandlung von Hohlkörpern
DE102004030284B4 (de) * 2003-06-26 2012-09-27 Nsk Ltd. Kontinuierlich variable Getriebevorrichtung

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10121042C1 (de) * 2001-04-28 2003-05-08 Daimler Chrysler Ag Wechselgetriebe-Anordnung mit einem stufenlosen Toroidgetriebe und einem Planetenräder-Summengetriebe
US7493203B2 (en) * 2002-02-07 2009-02-17 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Methods for regulating the gear ratio of an automatic power-branched transmission, and automatic power-branched transmission
US6648787B1 (en) * 2002-05-23 2003-11-18 General Motors Corporation Traction drive transmission
JP3921148B2 (ja) * 2002-08-07 2007-05-30 ジヤトコ株式会社 パワースプリット型無段変速装置
DE10249484A1 (de) * 2002-10-24 2004-05-06 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsverzweigtes 2-Bereichs-Getriebe
GB2407853B (en) * 2003-11-10 2008-06-25 Torotrak Dev Ltd Continuously variable ratio transmission
US7048667B2 (en) * 2004-02-09 2006-05-23 Ford Global Technologies, Llc Power split transaxle for producing stepless reverse, forward and geared neutral speed ratios
US7238135B2 (en) * 2005-06-03 2007-07-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Three-mode continuously variable transmission with a direct low mode and two split path high modes
WO2006131574A1 (es) * 2005-06-06 2006-12-14 Power Gear, S.L. Transmisión continuamente variable
WO2007014706A1 (de) * 2005-08-02 2007-02-08 Gloeckler Dieter Getriebebauenheit, insbesondere mehrbereichsgetriebe
US8257217B2 (en) * 2009-02-03 2012-09-04 Ford Global Technologies, Llc Infinitely variable transmission with offset output shaft
US9447858B2 (en) * 2011-11-14 2016-09-20 Cnh Industrial America Llc Hydro-mechanical continuously variable transmission for producing high torque output
GB201214316D0 (en) 2012-08-10 2012-09-26 Torotrak Dev Ltd Infinitely-variable transmission for a vehicle
CA2903549C (en) * 2013-03-15 2021-05-18 Allison Transmission, Inc. Split power infinitely variable transmission architecture
EP3047176A4 (de) * 2013-09-17 2017-06-28 Kinetics Drive Solutions Inc. Getriebe mit stromabzweigung und einem mehrgängigen kombinierer

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1440883A (fr) * 1964-05-02 1966-06-03 Zahnradfabrik Friedrichshafen Système de transmission
DE2961626D1 (en) * 1978-01-21 1982-02-18 Piv Antrieb Reimers Kg Werner Continuously variable transmission mechanisms
JPS5965659A (ja) * 1982-10-04 1984-04-13 Nissan Motor Co Ltd 動力伝達装置
JPS60116959A (ja) * 1983-11-28 1985-06-24 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 車輛用無段変速装置
GB8424525D0 (en) * 1984-09-28 1984-11-07 Leyland Vehicles Variable transmission
US4682518A (en) * 1984-10-24 1987-07-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and apparatus for controlling hydraulically-operated power transmitting system including continuously variable transmission
DE3543635A1 (de) * 1984-12-18 1986-06-19 Volkswagen AG, 3180 Wolfsburg Getriebeanordnung
US4836049A (en) * 1987-12-07 1989-06-06 Ford Motor Company Continually variable transmission having fixed ratio and variable ratio mechanisms
GB9018082D0 (en) * 1990-08-17 1990-10-03 Fellows Thomas G Improvements in or relating to transmissions of the toroidal-race,rolling-traction type
US5238460A (en) * 1991-02-28 1993-08-24 Mazda Motor Corporation Power transmission system for vehicle
ES2068047B1 (es) * 1991-05-31 1997-08-16 Aragonesa De Equipamientos Par Cambio de velocidades mecanico continuo.
GB9300862D0 (en) * 1993-01-18 1993-03-10 Fellows Thomas G Improvements in or relating to transmissions of the toroidal-race,rolling-traction type
GB9307821D0 (en) * 1993-04-15 1993-06-02 Greenwood Christopher J Improvements in or relating to continuously-variable-ratio transmissions
GB9323706D0 (en) * 1993-11-17 1994-01-05 Massey Ferguson Mfg Transmissions
US5607372A (en) 1995-01-13 1997-03-04 The Torax Company, Inc. Co-axial drive for a toroidal drive type transmission
US5888160A (en) * 1996-11-13 1999-03-30 Nsk Ltd. Continuously variable transmission
JP3724175B2 (ja) 1997-03-22 2005-12-07 マツダ株式会社 トロイダル式無段変速機の制御装置
US5980414A (en) * 1997-04-25 1999-11-09 General Dynamics Land Systems, Inc. Multi-range, belt-type, continuously variable transmission
DE19858553A1 (de) * 1998-12-18 2000-06-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Stufenlos verstellbares Fahrzeuggetriebe
US6099431A (en) * 1999-05-06 2000-08-08 Ford Global Technologies, Inc. Method for operating a traction drive automatic transmission for automotive vehicles
US6045477A (en) * 1999-06-14 2000-04-04 General Motors Corporation Continuously variable multi-range powertrain with a geared neutral
JP3817982B2 (ja) * 1999-08-06 2006-09-06 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車
DE10205752A1 (de) * 2002-02-12 2003-02-13 Daimler Chrysler Ag Wechselgetriebe-Anordnung für Fahrzeuge

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004030284B4 (de) * 2003-06-26 2012-09-27 Nsk Ltd. Kontinuierlich variable Getriebevorrichtung
EP2151510A1 (de) 2008-08-08 2010-02-10 Krones AG Vorrichtung und Verfahren zur Plasmabehandlung von Hohlkörpern
DE102008037159A1 (de) 2008-08-08 2010-02-11 Krones Ag Vorrichtung und Verfahren zur Plasmabehandlung von Hohlkörpern
US8746172B2 (en) 2008-08-08 2014-06-10 Krones Ag Apparatus and method for the plasma treatment of hollow bodies

Also Published As

Publication number Publication date
US6561942B2 (en) 2003-05-13
DE10225659B4 (de) 2010-01-14
US20020187872A1 (en) 2002-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0956467B1 (de) Reibradgetriebe
EP0716248B1 (de) Lastschaltgetriebe mit 5-welligem Umlaufgetriebe
DE10121042C1 (de) Wechselgetriebe-Anordnung mit einem stufenlosen Toroidgetriebe und einem Planetenräder-Summengetriebe
DE102006025378B4 (de) Antriebsstrang mit einem stufenlosen Getriebe mit einem direkten niedrigen Gang und zwei hohen leistungsverzweigten Gängen
DE10228501B4 (de) Automatisches Wechselgetriebe
DE102011008365B4 (de) Stufenloses Getriebe
DE10201279A1 (de) Stufenloses Getriebe mit zwei Betriebsarten und über Zahnräder hergestelltem, neutralem Zustand
DE2633090C2 (de) Hydrostatisch-mechanisches Getriebe mit Leistungsverzweigung für Kraftfahrzeuge
DE2757300A1 (de) Stufenlos einstellbares hydrostatisch- mechanisches verbundgetriebe
DE10225659B4 (de) Getriebe mit variablem Übersetzungsverhältnis und zwei Betriebsarten
DE102008005513A1 (de) Mehrgang-Gegenwellengetriebe mit einem Planetenradsatz und Verfahren
DE19836558A1 (de) Stufenlos verstellbares Toroidgetriebesystem
DE10250374A1 (de) Automatikgetriebe
DE102007033727A1 (de) Mehrgang-Vorgelegewellengetriebe mit einem Planetenradsatz
DE2758659B2 (de) Hydrostatisch-mechanisches Getriebe mit Leistungsverzweigung
WO2008154897A2 (de) Fahrzeuggetriebe mit stufenlos veränderbarer übersetzung
DE69910641T2 (de) Kraftübertragungssystem mit zwei einfachen Planetensätzen
DE112013001090T5 (de) Automatikgetriebevorrichtung
DE2609282A1 (de) Hydromechanisches getriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE112013000950T5 (de) Automatikgetriebevorrichtung
DE10122823B4 (de) Leistungsverzweigungsgetriebe
DE10046926A1 (de) Koaxiales Traktionsgetriebe mit einer einzigen Betriebsart und einem über Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand
EP1709350A1 (de) Leistungsverzweigtes getriebe
DE10201687B4 (de) Toroidgetriebe mit Anlaufkupplung
DE4027724A1 (de) Stufenloses hydrostatisch-mechanisches verzweigungsgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT

8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT AUFGEHOBEN

8380 Miscellaneous part iii

Free format text: PFANDRECHT

8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right