DE112020001539T5 - Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, bereit. Sie umfasst ein Eingangsbauteil, einen Leistungsverzweigungsmechanismus, einen mechanischen Getriebemechanismus, einen Leistungssummierungsmechanismus, ein Ausgangsbauteil, einen hydraulischen Getriebemechanismus, eine Kupplungsbaugruppe und eine Bremsenbaugruppe, wobei das Eingangsbauteil mit dem Leistungsverzweigungsmechanismus verbunden und der Leistungssummierungsmechanismus mit dem Ausgangsbauteil verbunden ist, wobei die Kupplungsbaugruppe ein Ausgangsende des Leistungsverzweigungsmechanismus jeweils mit einem Eingangsende des mechanischen Getriebemechanismus und einem Eingangsende des hydraulischen Getriebemechanismus und ein Eingangsende des Leistungssummierungsmechanismus jeweils mit einem Ausgangsende des mechanischen Getriebemechanismus und einem Ausgangsende des hydraulischen Getriebemechanismus verbindet, und wobei die Kupplungsbaugruppe und die Bremsenbaugruppe ein stufenloses Übersetzungsverhältnis zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil bereitstellen. Die vorliegende Erfindung stellt eine hydromechanische Multimode-Hybridgetriebeeinrichtung bereit, in die ein hydraulisches Getriebe, ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe, ein leistungssummierendes Getriebe und ein mechanisches Getriebe integriert sind, womit die Anforderungen bei anspruchsvollem Betrieb mit mehreren Betriebszuständen erfüllt werden.

Description

• GEBIET DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Getriebekastens, insbesondere eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind.
• STAND DER TECHNIK
• Eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, die durch einen hydraulischen Getriebemechanismus und einen mechanischen Getriebemechanismus, die parallel geschaltet sind, gebildet wird, ist vor allem in zwei Arten, nämlich ein leistungsverzweigtes Getriebe und ein leistungssummierendes Getriebe, unterteilt. In der Regel erfolgt bei einem leistungsverzweigten Hybridgetriebemechanismus eine Leistungsverzweigung an einem Eingangsende unter Verwendung eines Planetenradmechanismus und somit wird ein breiter Drehzahlregelbereich erreicht, während bei einem leistungssummierenden Hybridgetriebemechanismus unter Verwendung eines Planetenradmechanismus eine Leistungssummierung an einem Ausgangsende erfolgt und somit eine gute Steuerbarkeit erzielt wird. Eine hydromechanische Multimode-Hybridgetriebeeinrichtung, in die ein hydraulisches Getriebe, ein hydromechanisches Getriebe und ein mechanisches Getriebe integriert sind, eignet sich bis zu einem gewissen Grad lediglich für die Anforderungen beim Anfahren, Betrieb und Verlagern eines Fahrzeugs, während die Erfüllung der Anforderungen bei anspruchsvollem Betrieb schwer zu erwarten ist.
• OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
• Angesichts der Nachteile im Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, bereitzustellen, womit eine hydromechanische Multimode-Hybridgetriebeeinrichtung, in die ein hydraulisches Getriebe, ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe, ein leistungssummierendes Getriebe und ein mechanisches Getriebe integriert sind, bereitgestellt wird und somit die Anforderungen bei anspruchsvollem Betrieb mit mehreren Betriebszuständen erfüllt werden.
• Gemäß vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch die folgenden technischen Mittel:
• Eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, umfasst ein Eingangsbauteil, einen Leistungsverzweigungsmechanismus, einen mechanischen Getriebemechanismus, einen Leistungssummierungsmechanismus, ein Ausgangsbauteil, einen hydraulischen Getriebemechanismus, eine Kupplungsbaugruppe und eine Bremsenbaugruppe, wobei das Eingangsbauteil mit dem Leistungsverzweigungsmechanismus verbunden und der Leistungssummierungsmechanismus mit dem Ausgangsbauteil verbunden ist, wobei die Kupplungsbaugruppe ein Ausgangsende des Leistungsverzweigungsmechanismus jeweils mit einem Eingangsende des mechanischen Getriebemechanismus und einem Eingangsende des hydraulischen Getriebemechanismus und ein Eingangsende des Leistungssummierungsmechanismus jeweils mit einem Ausgangsende des mechanischen Getriebemechanismus und einem Ausgangsende des hydraulischen Getriebemechanismus verbindet, und wobei die Kupplungsbaugruppe und die Bremsenbaugruppe ein stufenloses Übersetzungsverhältnis zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil bereitstellen.
• Ferner ist vorgesehen, dass Getriebearten, die durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplungsbaugruppe und der Bremsenbaugruppe zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil bereitgestellt werden, ein hydraulisches Getriebe, ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe, ein leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe und ein mechanisches Getriebe umfassen.
• Ferner ist vorgesehen, dass der mechanische Getriebemechanismus eine mechanische Getriebemechanismus-Eingangswelle, einen vorderen Planetenradmechanismus und einen hinteren Planetenradmechanismus umfasst, wobei ein Sonnenrad des hinteren Planetenradmechanismus und ein Hohlrad des vorderen Planetenradmechanismus jeweils mit der mechanischen Getriebemechanismus-Eingangswelle verbunden sind, und wobei ein Planetenträger des vorderen Planetenradmechanismus mit einem Planetenträger des hinteren Planetenradmechanismus verbunden ist,
  dass der Leistungsverzweigungsmechanismus einen Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus umfasst, dessen Hohlrad mit dem Eingangsbauteil verbunden ist, wobei ein Sonnenrad des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus mit dem Eingangsende des hydraulischen Getriebemechanismus verbunden ist, und wobei ein Planetenträger des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus mit der mechanischen Getriebemechanismus-Eingangswelle verbunden ist,
  und dass der Leistungssummierungsmechanismus einen Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus umfasst, wobei ein Hohlrad des hinteren Planetenradmechanismus mit einem Hohlrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus verbunden ist, wobei ein Planetenträger des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus mit dem Ausgangsbauteil verbunden ist, und wobei ein Sonnenrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus mit dem Ausgangsende des hydraulischen Getriebemechanismus verbunden ist.
• Ferner ist vorgesehen, dass die Kupplungsbaugruppe eine Kupplung C₂, eine Kupplung C₄, eine Kupplung C₅ und eine Kupplung C₆ umfasst, wobei die Kupplung C₂ selektiv das Hohlrad des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem Planetenträger des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus verbindet, wobei die Kupplung C₄ selektiv das Hohlrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem Planetenträger des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus verbindet, wobei die Kupplung C₅ selektiv das Sonnenrad des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem Eingangsende des hydraulischen Getriebemechanismus verbindet, wobei die Kupplung C₆ selektiv das Ausgangsende des hydraulischen Getriebemechanismus zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem Sonnenrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus verbindet, wobei die Bremsenbaugruppe eine Bremse B₁, eine Bremse B₂ und eine Bremse B₃ umfasst, wobei die Bremse B₁ dazu dient, selektiv den Planetenträger des vorderen Planetenradmechanismus mit einem Befestigungselement zu verbinden, wobei die Bremse B₂ dazu dient, selektiv ein Sonnenrad des vorderen Planetenradmechanismus mit dem Befestigungselement zu verbinden, wobei die Bremse B₃ dazu dient, selektiv das Hohlrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus mit dem Befestigungselement zu verbinden, und wobei durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplung C₂, der Kupplung C₄, der Kupplung C₅, der Kupplung C₆, der Bremse B₁, der Bremse B₂ und der Bremse B₃ ein stufenloses hydraulisches Getriebe in Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil bereitgestellt wird.
• Ferner ist vorgesehen, dass durch Schließen der Kupplung C₅, der Kupplung C₆, der Bremse B₁ und der Bremse B₂ zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil ein hydraulisches Getriebe in Rückwärtsrichtung bereitgestellt wird,
  und dass durch Schließen der Kupplung C₅, der Kupplung C₆, der Kupplung C₂ und der Bremse B₃ bzw. durch Schließen der Kupplung C₅, der Kupplung C₆, der Kupplung C₂ und der Kupplung C₄ zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil jeweils ein hydraulisches Getriebe, das sich bei den beiden Fällen voneinander unterscheidet, in Vorwärtsrichtung bereitgestellt wird.
• Ferner ist vorgesehen, dass die Kupplungsbaugruppe ferner eine Kupplung C₃ umfasst, die selektiv das Hohlrad der vorderen Planetenradmechanismus mit dem Sonnenrad des vorderen Planetenradmechanismus verbindet, um eine Mitdrehung zu erreichen,
  dass durch Schließen der Kupplung C₄, der Kupplung C₅, der Kupplung C₆ und der Bremse B₁ zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe in Rückwärtsrichtung bereitgestellt wird,
  und dass durch Schließen der Kupplung C₄, der Kupplung C₅, der Kupplung C₆ und der Bremse B₂ bzw. durch Schließen der Kupplung C₃, der Kupplung C₄, der Kupplung C₅ und der Kupplung C₆ zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil jeweils ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe, das sich bei den beiden Fällen voneinander unterscheidet, in Vorwärtsrichtung bereitgestellt wird.
• Ferner ist vorgesehen dass durch Schließen der Kupplung C₂, der Kupplung C₅, der Kupplung C₆ und der Bremse B₁ zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil ein leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe in Rückwärtsrichtung bereitgestellt wird,
  und dass durch Schließen der Kupplung C₂, der Kupplung C₅, der Kupplung C₆ und der Bremse B₂ bzw. durch Schließen der Kupplung C₂, der Kupplung C₃, der Kupplung C₅ und der Kupplung C₆ zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil jeweils ein leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe, das sich bei den beiden Fällen voneinander unterscheidet, in Vorwärtsrichtung bereitgestellt wird.
• Ferner ist vorgesehen, dass durch Schließen der Kupplung C₂, der Kupplung C₄ und der Bremse B₁ zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil ein mechanisches Getriebe in Rückwärtsrichtung bereitgestellt wird,
  und dass durch Schließen der Kupplung C₂, der Kupplung C₄ und der Bremse B₂ bzw. durch Schließen der Kupplung C₂, der Kupplung C₃ und der Kupplung C₄ zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil jeweils ein mechanisches Getriebe, das sich bei den beiden Fällen voneinander unterscheidet, in Vorwärtsrichtung bereitgestellt wird.
• Ferner ist vorgesehen, dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus 7 und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplung C₁, der Kupplung C₂, der Kupplung C₃, der Kupplung C₄, der Kupplung C₅, der Kupplung C₆, der Bremse B₁ und der Bremse B₂ eine stufenlose Drehzahlregelung jeweils zwischen einem hydraulischen Getriebe in Vorwärtsrichtung einerseits und einem leistungsverzweigten hydromechanischen Getriebe in Vorwärtsrichtung bzw. einem leistungssummierenden hydromechanischen Getriebe in Vorwärtsrichtung andererseits bereitgestellt wird.
• Ferner ist vorgesehen, dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus 7 und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplung C₁, der Kupplung C₂, der Kupplung C₃, der Kupplung C₄, der Kupplung C₅, der Kupplung C₆, der Bremse B₁ und der Bremse B₂ eine stufenlose Drehzahlregelung jeweils zwischen einem hydraulischen Getriebe in Rückwärtsrichtung einerseits und einem leistungsverzweigten hydromechanischen Getriebe in Rückwärtsrichtung bzw. einem leistungssummierenden hydromechanischen Getriebe in Rückwärtsrichtung andererseits bereitgestellt wird.
• Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch die folgenden vorteilhaften Auswirkungen aus:
1. 1. Bei der erfindungsgemäßen hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, handelt es sich um eine hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, in die ein hydraulisches Getriebe, ein hydromechanisches Getriebe und ein mechanisches Getriebe integriert sind.
2. 2. Bei der erfindungsgemäßen hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, werden durch ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe und ein leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe des hydromechanischen Getriebes die Anforderungen bei anspruchsvollem Betrieb erfüllt.
3. 3. Bei der erfindungsgemäßen hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, wird ein Getriebe in Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung durch eine Kombination eines Konstantmotormechanismus, der durch eine unidirektionale Verstellpumpe gesteuert wird, mit der Getriebeeinrichtung erreicht.
4. 4. Bei der erfindungsgemäßen hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, wird unter Verwendung einer geringen Anzahl an Kupplungsbaugruppen und Bremsenbaugruppen eine Umschaltung von dem hydraulischen Getriebe auf das hydromechanische Getriebe erreicht.
• DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
• Darin zeigen
• 1 eine Prinzipdarstellung einer hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach der vorliegenden Erfindung,
• 2 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-R (H) der vorliegenden Erfindung,
• 3 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-F₁ (H) der vorliegenden Erfindung,
• 4 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-F₂ (H) der vorliegenden Erfindung,
• 5 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-R (HMs) der vorliegenden Erfindung,
• 6 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-F₁ (HMs) der vorliegenden Erfindung,
• 7 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-F₂ (HMs) der vorliegenden Erfindung,
• 8 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-R (HMv) der vorliegenden Erfindung,
• 9 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-F₁ (HMv) der vorliegenden Erfindung,
• 10 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-F₂ (HMv) der vorliegenden Erfindung,
• 11 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-R (M) der vorliegenden Erfindung,
• 12 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-F₁ (M) der vorliegenden Erfindung,
• 13 eine schematische Darstellung des Leistungsflusses bei dem Gang-F₂ (M) der vorliegenden Erfindung,
• 14 eine Kennlinie der Drehzahlregelung der vorliegenden Erfindung.
• Darin stehen

1

für Eingangswelle,

2

für Hauptkupplung C₁,

3

für Leistungsverzweigungsmechanismus,

31

für Leistungsverzweigungsmechanismus-Eingangswelle,

32

für Kupplung C₂,

33

für Leistungsverzweigungsmechanismus-Hohlrad,

34

für Leistungsverzweigungsmechanismus-Planetenträger,

35

für Leistungsverzweigungsmechanismus-Sonnenrad,

4

für mechanischen Getriebemechanismus,

41

für mechanische Getriebemechanismus-Eingangswelle,

42

für Kupplung C₃,

43

für Bremse B₂,

44

für vorderes Planetenradmechanismus-Sonnenrad,

45

für vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger,

46

für Bremse B₁,

47

für hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger,

48

für vorderes Planetenradmechanismus-Hohlrad,

49

für hinteres Planetenradmechanismus-Hohlrad,

410

für hinteres PlanetenradmechanismusSonnenrad,

411

für mechanische Getriebemechanismus-Ausgangswelle,

5

für Leistungssummierungsmechanismus,

51

für Bremse B₃,

52

für Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad,

53

für Leistungssummierungsmechanismus-Planetenträger,

54

für Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad,

55

für Kupplung C₄,

6

für Ausgangswelle,

7

für hydraulischen Getriebemechanismus,

71

für Kupplung C₅,

72

für hydraulisches Getriebemechanismus-Eingangszahnradpaar,

73

für Verstellpumpe,

74

für Hydraulikrohrleitung,

75

für Konstantmotor,

76

für hydraulisches Getriebemechanismus-Ausgangszahnradpaar und

77

für Kupplung C₆.

• KONKRETE AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen anhand konkreter Ausführungsbeispiele näher beschrieben, worauf der Schutzumfang der Erfindung keineswegs eingeschränkt wird.
• Wie in 1 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße hydromechanischen Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, eine Hauptkupplung Ci 2, eine Eingangswelle 1, einen Leistungsverzweigungsmechanismus 3, einen mechanischen Getriebemechanismus 4, einen Leistungssummierungsmechanismus 5, eine Ausgangswelle 6 und einen hydraulischen Getriebemechanismus 7.
• Der Leistungsverzweigungsmechanismus 3 umfasst eine Leistungsverzweigungsmechanismus-Eingangswelle 31, eine Kupplung C₂ 32, ein Leistungsverzweigungsmechanismus-Hohlrad 33, einen Leistungsverzweigungsmechanismus-Planetenträger 34 und ein Leistungsverzweigungsmechanismus-Sonnenrad 35. Das Leistungsverzweigungsmechanismus-Hohlrad 33 ist mit der Leistungsverzweigungsmechanismus-Eingangswelle 31 fest verbunden und über die Hauptkupplung C₁ 2 mit der Eingangswelle 1 verbunden. Die Kupplung C₂ 32 dient zum Verbinden des Leistungsverzweigungsmechanismus-Hohlrads 33 mit dem Leistungsverzweigungsmechanismus-Planetenträger 34. Das Leistungsverzweigungsmechanismus-Sonnenrad 35 ist mit einem Eingangsende des hydraulischen Getriebemechanismus 7 verbunden. Der Leistungsverzweigungsmechanismus-Planetenträger 34 ist mit dem mechanischen Getriebemechanismus 4 verbunden.
• Der mechanische Getriebemechanismus 4 umfasst eine mechanische Getriebemechanismus-Eingangswelle 41, eine Kupplung C₃ 42, eine Bremse B₂ 43, ein vorderes Planetenradmechanismus-Sonnenrad 44, einen vorderen Planetenradmechanismus-Planetenträger 45, eine Bremse B₁ 46, einen hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 47, ein vorderes Planetenradmechanismus-Hohlrad 48, ein hinteres Planetenradmechanismus-Hohlrad 49, ein hinteres Planetenradmechanismus-Sonnenrad 410 und eine mechanische Getriebemechanismus-Ausgangswelle 411. Das hintere Planetenradmechanismus-Sonnenrad 410, das vordere Planetenradmechanismus-Hohlrad 48 und der Leistungsverzweigungsmechanismus-Planetenträger 34 sind jeweils mit der mechanischen Getriebemechanismus-Eingangswelle 41 fest verbunden. Die Kupplung C₃ 42 dient zum Verbinden des vorderen Planetenradmechanismus-Sonnenrads 44 mit dem vorderen Planetenradmechanismus-Hohlrad 48. Die Bremse B₂ 43 dient zum Befestigen des vorderen Planetenradmechanismus-Sonnenrads 44. Der vordere Planetenradmechanismus-Planetenträger 45 ist mit dem hinteren Planetenradmechanismus-Planetenträger 47 fest verbunden und kann durch die Bremse B₁ 46 befestigt werden. Das hintere Planetenradmechanismus-Hohlrad 49 ist mit der mechanischen Getriebemechanismus-Ausgangswelle 411 fest verbunden und mit dem Leistungssummierungsmechanismus 5 verbunden.
• Die Leistungssummierungsmechanismus 5 umfasst eine Bremse B₃ 51, ein Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52, einen Leistungssummierungsmechanismus-Planetenträger 53, ein Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 und eine Kupplung C₄ 55. Das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 ist mit der mechanischen Getriebemechanismus-Ausgangswelle 411 fest verbunden und kann durch die Bremse B₃ 51 befestigt werden. Der Leistungssummierungsmechanismus-Planetenträger 53 ist mit der Ausgangswelle 6 fest verbunden und über die Kupplung C₄ 55 mit dem Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 verbunden. Das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 ist mit einem Ausgangsende des hydraulischen Getriebemechanismus 7 verbunden.
• Der hydraulische Getriebemechanismus 7 umfasst eine Kupplung C₅ 71, ein hydraulisches Getriebemechanismus-Eingangszahnradpaar 72, eine Verstellpumpe 73, eine Hydraulikrohrleitung 74, einen Konstantmotor 75, ein hydraulisches Getriebemechanismus-Ausgangszahnradpaar 76 und eine Kupplung C₆ 77. Leistung, die durch den Leistungsverzweigungsmechanismus 3 übertragen wird, wird über das hydraulische Getriebemechanismus-Eingangszahnradpaar 72 und die Kupplung C₅ 71 auf die Verstellpumpe 73 übertragen, die über die Hydraulikrohrleitung 74 dem Konstantmotor 75 Ölflüssigkeit zuführt, womit der Konstantmotor 75 zum Drehen angetrieben wird. Die Leistung des Konstantmotors 75 wird über die Kupplung C₆ 77, das hydraulische Getriebemechanismus-Ausgangszahnradpaar 76 und den Leistungssummierungsmechanismus 5 auf die Ausgangswelle 6 übertragen.
• Wie sich aus Tabelle 1 ergibt, umfassen Getriebearten, die durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus 7 und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplungsbaugruppe und der Bremsenbaugruppe zwischen einer Antriebsmaschine und einem Ausgangsbauteil bereitgestellt werden, ein hydraulisches Getriebe, ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe, ein leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe und ein mechanisches Getriebe.
• Das hydraulische Getriebe umfasst einen Gang-R (H), einen Gang-F₁ (H) und einen Gang-F₂ (H), die nachfolgend näher erläutert werden:
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-R (H) ist aus 2 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₅ 71, die Kupplung C₆ 77, die Bremse B₁ 46 und die Bremse B₂ 43 geschlossen sind, wird Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine über die Leistungsverzweigungsmechanismus-Eingangswelle 31, das Leistungsverzweigungsmechanismus-Hohlrad 33, das Leistungsverzweigungsmechanismus-Sonnenrad 35, den hydraulischen Getriebemechanismus 7, das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 und den Leistungssummierungsmechanismus-Planetenträger 53 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt:
$$n_o=-\frac{3.5e}{4.5}{n}_I.$$

• Darin stehen n_I für Eingangsdrehzahl, n_o für Ausgangsdrehzahl und e für Verdrängungsverhältnis des hydraulischen Getriebemechanismus.
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-F₁ (H) ist aus 3 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₂ 32, die Kupplung C₅ 71, die Kupplung C₆ 77 und die Bremse B₃ 51 geschlossen sind, sind Komponenten des Leistungsverzweigungsmechanismus 3 zu einem Ganzen fest verbunden und Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine wird über den Leistungsverzweigungsmechanismus 3, den hydraulischen Getriebemechanismus 7, das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 und den Leistungssummierungsmechanismus-Planetenträger 53 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=-\frac{e}{4.5}{n}_I.$$

  
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-F₂ (H) ist aus 4 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₂ 32, die Kupplung C₄ 55, die Kupplung C₅ 71 und die Kupplung C₆ 77 geschlossen sind, sind Komponenten des Leistungsverzweigungsmechanismus 3 bzw. des Leistungssummierungsmechanismus 5 jeweils zu einem Ganzen fest verbunden und Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine wird über den Leistungsverzweigungsmechanismus 3, den hydraulischen Getriebemechanismus 7 und den Leistungssummierungsmechanismus 5 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=e{n}_{I.}$$

  
• Das leistungsverzweigte hydromechanische Getriebe umfasst einen Gang-R (HMs), einen Gang-F₁ (HMs) und einen Gang-F₂ (HMs), die nachfolgend näher erläutert werden:
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-R (HMs) ist aus 5 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₄ 55, die Kupplung C₅ 71, die Kupplung C₆ 77 und die Bremse B₁ 46 geschlossen sind, wird Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine nach Durchfließen der Leistungsverzweigungsmechanismus-Eingangswelle 31 und des Leistungsverzweigungsmechanismus-Hohlrads 33 in zwei Teile aufgeteilt. Ein Teil wird über das Leistungsverzweigungsmechanismus-Sonnenrad 35 und den hydraulischen Getriebemechanismus 7 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen, während der andere Teil über den Leistungsverzweigungsmechanismus-Planetenträger 34, die mechanische Getriebemechanismus-Eingangswelle 41, das hintere Sonnenrad 410 des mechanischen Getriebemechanismus, das hintere Hohlrad 49 des mechanischen Getriebemechanismus und die mechanische Getriebemechanismus-Ausgangswelle 411 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird. Da Komponenten des Leistungssummierungsmechanismus 5 zu einem Ganzen fest verbunden sind, werden hydraulische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen wird, und mechanische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird, über den Leistungssummierungsmechanismus 5 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=-\frac{3.5}{-11.25-\frac{1}{e}}{n}_I\text{.}$$

  
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-F₁ (HMs) ist aus 6 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₄ 55, die Kupplung C₅ 71, die Kupplung C₆ 77 und die Bremse B₂ 43 geschlossen sind, wird Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine nach Durchfließen der Leistungsverzweigungsmechanismus-Eingangswelle 31 und des Leistungsverzweigungsmechanismus-Hohlrads 33 in zwei Teile aufgeteilt. Ein Teil wird über das Leistungsverzweigungsmechanismus-Sonnenrad 35 und den hydraulischen Getriebemechanismus 7 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen, während der andere Teil über den Leistungsverzweigungsmechanismus-Planetenträger 34 auf die mechanische Getriebemechanismus-Eingangswelle 41 übertragen wird. Nun wird der mechanische Leistungsfluss wieder aufgeteilt. Ein Teil wird über das vordere Hohlrad 48 des mechanischen Getriebemechanismus und den vorderen Planetenträger 45 des mechanischen Getriebemechanismus auf den hinteren Planetenträger 47 des mechanischen Getriebemechanismus übertragen, während der andere Teil unmittelbar auf das hintere Sonnenrad 410 des mechanischen Getriebemechanismus übertragen wird. Die zwei mechanischen Leistungsflüsse werden an dem hinteren Hohlrad 49 des mechanischen Getriebemechanismus zusammengeführt und über die mechanische Getriebemechanismus-Ausgangswelle 411 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen. Da Komponenten des Leistungssummierungsmechanismus 5 zu einem Ganzen fest verbunden sind, werden hydraulische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen wird, und mechanische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird, über den Leistungssummierungsmechanismus 5 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=-\frac{3.5}{9.0-\frac{1}{e}}{n}_I.$$

  
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-F₂ (HMs) ist aus 7 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₃ 42, die Kupplung C₄ 55, die Kupplung C₅ 71 und die Kupplung C₆ 77 geschlossen sind, wird Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine nach Durchfließen der Leistungsverzweigungsmechanismus-Eingangswelle 31 und des Leistungsverzweigungsmechanismus-Hohlrads 33 in zwei Teile aufgeteilt. Ein Teil wird über das Leistungsverzweigungsmechanismus-Sonnenrad 35 und den hydraulischen Getriebemechanismus 7 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen, während der andere Teil über den mechanischen Getriebemechanismus 4, dessen Komponenten zu einem Ganzen fest verbunden sind, auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird. Da Komponenten des Leistungssummierungsmechanismus 5 zu einem Ganzen fest verbunden sind, werden hydraulische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen wird, und mechanische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird, über den Leistungssummierungsmechanismus 5 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=-\frac{3.5}{4.5-\frac{1}{e}}{n}_I.$$

  
• Das leistungssummierende hydromechanische Getriebe umfasst einen Gang-R (HMv), einen Gang-F₁ (HMv) und einen Gang-F₂ (HMv), die nachfolgend näher erläutert werden:
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-R (HMv) ist aus 8 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₂ 32, die Kupplung C₅ 71, die Kupplung C₆ 77 und die Bremse B₁ 46 geschlossen sind, wird Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine nach Durchfließen des Leistungsverzweigungsmechanismus 3, dessen Komponenten zu einem Ganzen fest verbunden sind, in zwei Teile aufgeteilt. Ein Teil wird über den hydraulischen Getriebemechanismus 7 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen, während der andere Teil über die mechanische Getriebemechanismus-Eingangswelle 41, das hintere Sonnenrad 410 des mechanischen Getriebemechanismus, das hintere Hohlrad 49 des mechanischen Getriebemechanismus und die mechanische Getriebemechanismus-Ausgangswelle 411 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird. Hydraulische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen wird, und mechanische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird, werden über den Leistungssummierungsmechanismus-Planetenträger 53 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=-\frac{-1.4+e}{4.5}{n}_I.$$

  
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-F₁ (HMv) ist aus 9 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₂ 32, die Kupplung C₅ 71, die Kupplung C₆ 77 und die Bremse B₂ 43 geschlossen sind, wird Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine nach Durchfließen des Leistungsverzweigungsmechanismus 3, dessen Komponenten zu einem Ganzen fest verbunden sind, in zwei Teile aufgeteilt. Ein Teil wird über den hydraulischen Getriebemechanismus 7 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen, während der andere Teil auf die mechanische Getriebemechanismus-Eingangswelle 41 übertragen wird. Nun wird der mechanische Leistungsfluss wieder aufgeteilt. Ein Teil wird über das vordere Hohlrad 48 des mechanischen Getriebemechanismus und den vorderen Planetenträger 45 des mechanischen Getriebemechanismus auf den hinteren Planetenträger 47 des mechanischen Getriebemechanismus übertragen, während der andere Teil unmittelbar auf das hintere Sonnenrad 410 des mechanischen Getriebemechanismus übertragen wird. Die zwei mechanischen Leistungsflüsse werden an dem hinteren Hohlrad 49 des mechanischen Getriebemechanismus zusammengeführt und über die mechanische Getriebemechanismus-Ausgangswelle 411 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen. Der hydraulische Leistungsfluss, der auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen wird, und die mechanische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird, werden an dem Leistungssummierungsmechanismus-Planetenträger 53 zusammengeführt und aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=-\frac{1.75+e}{4.5}{n}_I.$$

  
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-F₂ (HMv) ist aus 10 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₂ 32, die Kupplung C₃ 42, die Kupplung C₅ 71 und die Kupplung C₆ 77 geschlossen sind, wird Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine nach Durchfließen des Leistungsverzweigungsmechanismus 3, dessen Komponenten zu einem Ganzen fest verbunden sind, in zwei Teile aufgeteilt. Ein Teil wird über den hydraulischen Getriebemechanismus 7 auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen, während der andere Teil über den mechanischen Getriebemechanismus 4, dessen Komponenten zu einem Ganzen fest verbunden sind, auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird. Der hydraulische Leistungsfluss, der auf das Leistungssummierungsmechanismus-Sonnenrad 54 übertragen wird, und die mechanische Leistung, die auf das Leistungssummierungsmechanismus-Hohlrad 52 übertragen wird, werden an dem Leistungssummierungsmechanismus-Planetenträger 53 zusammengeführt und aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=-\frac{3.5+e}{4.5}{n}_I.$$

  
• Das mechanische Getriebe umfasst einen Gang-R (M), einen Gang-F₁ (M) und einen Gang-F₂ (M), die nachfolgend näher erläutert werden:
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-R (M) ist aus 11 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₂ 32, die Kupplung C₄ 55 und die Bremse B₁ 46 geschlossen sind, sind Komponenten des Leistungsverzweigungsmechanismus 3 bzw. des Leistungssummierungsmechanismus 5 jeweils zu einem Ganzen fest verbunden und Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine wird über den Leistungsverzweigungsmechanismus 3, die mechanische Getriebemechanismus-Eingangswelle 41, das hintere Sonnenrad 410 des mechanischen Getriebemechanismus, das hintere Hohlrad 49 des mechanischen Getriebemechanismus, die mechanische Getriebemechanismus-Ausgangswelle 411 und den Leistungssummierungsmechanismus 5 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=-0.4n_I.$$

  
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-F₁ (M) ist aus 12 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₂ 32, die Kupplung C₄ 55 und die Bremse B₂ 43 geschlossen sind, sind Komponenten des Leistungsverzweigungsmechanismus 3 bzw. des Leistungssummierungsmechanismus 5 jeweils zu einem Ganzen fest verbunden und Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine wird nach Durchfließen des Leistungsverzweigungsmechanismus 3 und der mechanischen Getriebemechanismus-Eingangswelle 41 aufgeteilt. Ein Teil wird unmittelbar auf das hintere Sonnenrad 410 des mechanischen Getriebemechanismus übertragen, während der andere Teil über das vordere Hohlrad 48 des mechanischen Getriebemechanismus und den vorderen Planetenträger 45 des mechanischen Getriebemechanismus auf den hinteren Planetenträger 47 des mechanischen Getriebemechanismus übertragen wird. Die zwei mechanischen Leistungsflüsse werden über das hintere Hohlrad 49 des mechanischen Getriebemechanismus zusammengeführt und danach über die mechanische Getriebemechanismus-Ausgangswelle 411 und den Leistungssummierungsmechanismus 5 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=0.5n_I.$$

  
• Der Leistungsfluss bei dem Gang-F₂ (M) ist aus 13 zu entnehmen. Wenn die Kupplung C₂ 32, die Kupplung C₃ 42 und die Kupplung C₄ 55 geschlossen sind, sind Komponenten des Leistungsverzweigungsmechanismus 3, des mechanischen Getriebemechanismus 4 und des Leistungssummierungsmechanismus 5 jeweils zu einem Ganzen fest verbunden und Leistung, die nach Schließen der Hauptkupplung C₁ 2 übertragen wird, von der Antriebsmaschine wird über den Leistungsverzweigungsmechanismus 3, den mechanischen Getriebemechanismus 4 und den Leistungssummierungsmechanismus 5 aus der Ausgangswelle 6 ausgegeben. Nun lautet die Beziehung der Ausgangs- und der Eingangsdrehzahl wie folgt: $$n_o=n_I.$$

  

  Tabelle 1 Kopplungstabelle der einzelnen Elemente

  Gänge	Getriebeart	Gangwechselelemente
  		B1	B2	B3	C1	C2	C3	C4	C5	C6	Eingangswellendrehzahl-Ausgangswellendrehzahl-Beziehung
  R (H)	Hydraulisches Getriebe	▲	▲		▲				▲	▲	$$n_o=-\frac{e{k}_s}{\left(k_v+1\right)i_1{i}_2}{n}_I$$
  F1 (H)				▲	▲	▲			▲	▲	$$n_o=\frac{e}{\left(k_v+1\right)i_1{i}_2}{n}_I$$
  F2 (H)					▲	▲		▲	▲	▲	$$n_o=\frac{e}{i_1{i}_2}{n}_I$$
  R (HMs)	Leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe	▲			▲			▲	▲	▲	$$n_o=\frac{k_s}{-k_r\left(k_s+1\right)-\frac{i_1{i}_2}{e}}{n}_I$$
  F1 (HMs)			▲		▲			▲	▲	▲	$$n_o=\frac{k_s}{\frac{k_r\left(k_{ƒ}+1\right)\left(k_s+1\right)}{k_{ƒ}{k}_r-1}-\frac{i_1{i}_2}{e}}{n}_I$$
  F2 (HMs)					▲		▲	▲	▲	▲	$$n_o=\frac{k_s}{k_s+1-\frac{i_1{i}_2}{e}}{n}_I$$
  R (HMv)	Leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe	▲			▲	▲			▲	▲	$$n_o=-\frac{-\frac{k_v}{k_r}+\frac{e}{i_1{i}_2}}{k_v+1}{n}_I$$
  F1 (HMv)			▲		▲	▲			▲	▲	$$n_o=\frac{\frac{k_v\left(k_{ƒ}{k}_r-1\right)}{k_r\left(k_{ƒ}+1\right)}+\frac{e}{i_1{i}_2}}{k_v+1}{n}_I$$
  F2 (HMv)					▲	▲	▲		▲	▲	$$n_o=\frac{k_v+\frac{e}{i_1{i}_2}}{k_v+1}{n}_I$$
  R (M)	Mechanisches Getriebe	▲			▲	▲		▲			$$n_o=-\frac{1}{k_r}{n}_I$$
  F1 (M)			▲		▲	▲		▲			$$n_o=\frac{k_{ƒ}{k}_r-1}{\left(k_{ƒ}+1\right)k_r}{n}_I$$
  F2 (M)					▲	▲	▲	▲			n o =n I

• Anmerkung: „▲“ steht für geschlossenen Zustand des Elements,
• Hauptparameter: Dabei stehen n_o für Drehzahl der Ausgangswelle, n_e für Drehzahl der Antriebsmaschine, e für Verdrängungsverhältnis des hydraulischen Getriebemechanismus, i für Übersetzungsverhältnis des betroffenen Zahnrads, k_s für charakteristischen Parameter des Leistungsverzweigungs-Planetenrads, k_v für charakteristischen Parameter des Leistungssummierungs-Planetenrads, k_f für charakteristischen Parameter des vorderen Planetenradmechanismus und k_r für charakteristischen Parameter des hinteren Planetenradmechanismus. Dabei gelten i₁i₂ = 1.0, k_s = 3.5, k_v = 3.5, k_f =1.8 und k_r = 2.5.
• Dabei stehen „F“ für Vorwärtsrichtung, „R“ für Rückwärtsrichtung, „H“ für hydraulisches Getriebe, „M“ für mechanisches Getriebe, „HM“ für hydromechanisches Getriebe, „HMs“ für leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe und „HMv“ für leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe.
• Die Kennlinie der Drehzahlregelung der vorliegenden Erfindung ist aus 14 zu entnehmen. Bei einem Bereich von e ∈ (0,1.00) liegt der Drehzahlregelbereich des Gangs-R (H) bei n_o ∈ (- 0-78,0)n_I, , der Drehzahlregelbereich des Gangs-F₁ (H) bei n_o ∈ (0,0.22)n_I und der Drehzahlregelbereich des Gangs-F₂ (H) bei n_o ∈ (0,1.00)n_I . Bei einem Bereich von e ∈ (0,1.00) liegt der Drehzahlregelbereich des Gangs-R (HMs) bei n_o ∈ (- 0.29,0)n_I . Bei einem Bereich von e ∈ (0.25,1.00) liegt der Drehzahlregelbereich des Gangs-F₁ (HMs) bei n_o ∈ (0.44,0.70)n_I und der Drehzahlregelbereich des Gangs-F₂ (HMs) bei n_o ∈ (1.00,7.00)n_I . Bei einem Bereich von e ∈ (0,1.00) liegt der Drehzahlregelbereich des Gangs-R (HMs) bei n_o ∈ (- 0.31, - 0.09)n_I, , der Drehzahlregelbereich des Gangs-F₁ (HMs) bei n_o ∈ (0. 3 9,0.6 1)n_I und der Drehzahlregelbereich des Gangs-F₂ (HMs) bei n_o ∈ (0.78,1.00 )n_I . Die Drehzahlregelwerte bei R (M), F₁ (M) und F₂ (M) betragen jeweils n_o = -0.4n_I , n_o = 0.5n_I und n_o =n_I .
• Zwei hydraulische Anfahrmöglichkeiten sind denkbar, wie aus 14 (a) zu entnehmen ist. Wenn e = 0.50 , kann eine Umschaltung von dem Gang-F₂ (H) ohne Leistungsunterbrechung auf den Gang-F₁ (HMs) erfolgen. Wenn e = 1.00 , kann eine Umschaltung von dem Gang-F₂ (H) ohne Leistungsunterbrechung auf den Gang-F₂ (HMs) erfolgen. Nun erfolgt eine nichtlineare Drehzahlregelung, wie in 14 (b) gezeigt. Wenn e = 0.50 , kann eine Umschaltung von dem Gang-F₂ (H) ohne Leistungsunterbrechung auf den Gang-F₁ (HMv) erfolgen. Wenn e = 1.00 , kann eine Umschaltung von dem Gang-F₂ (H) ohne Leistungsunterbrechung auf den Gang-F₂ (HMv) erfolgen. Nun erfolgt eine lineare Drehzahlregelung, wie in 14 (c) gezeigt. Wenn e = 0.31 , kann eine Umschaltung von dem Gang-R (H) ohne Leistungsunterbrechung auf den Gang-R (HMs) oder den Gang-R (HMv) erfolgen, wie in 14 (d) gezeigt.
• Wie aus weiterer Analyse ersichtlich, kann bei _F2 (H), F₁ (HMs) und F₁ (HMv) ein Gangwechsel ohne Leistungsunterbrechung erfolgen, wenn e = 0.50. Bei F₂ (H), F₂ (HMs) und F₂ (HMv) kann ein Gangwechsel ohne Leistungsunterbrechung erfolgen, wenn e = 1.00. Mit anderen Worten kann zwischen den einzelnen Gängen eine stufenlose Drehzahlregelung erreicht werden.
• Bei einer Vorwärts-Leistungsübertragung der Getriebeeinrichtung verwendet das hydraulische Getriebe zwei Vorwärtsgänge. Dabei erfüllt der Gang-F₁ (H) vor allem mittels einer geringen Drehzahl und eines großen Drehmoments die Anforderungen bei Betriebszuständen, die eine hohe Anforderung an die Antriebsleistung stellen, während der Gang-F₂ (H) sowohl zum Verbinden des Gangs-F₁ (HMs) und des Gangs-F₂ (HMs) des leistungsverzweigten hydromechanischen Getriebes als auch zum Verbinden des Gangs-F₁ (HMv) und des Gangs-F₂ (HMv) des leistungssummierenden hydromechanischen Getriebes dienen kann, womit eine stufenlose Drehzahlregelung erreicht wird. Zwischen dem Gang-F₂ (H), dem Gang-F₁ (HMs), dem Gang-F₂ (HMs), dem Gang-F₁ (HMv) und dem Gang-F₂ (HMv) kann durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus 7 und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplung Ci 2, der Kupplung C₂ 32, der Kupplung C₃ 42, der Kupplung C₄ 55, der Kupplung C₅ 71, der Kupplung C₆ 77, der Bremse B₁ 46 und der Bremse B₂ 43 eine stufenlose Drehzahlregelung erreicht werden.
• Bei einer Rückwärts-Leistungsübertragung der Getriebeeinrichtung verbindet der Gang-R (H) den Gang-R (HMs) des leistungsverzweigten hydromechanischen Getriebes mit dem Gang-R (HMv) des leistungssummierenden hydromechanischen Getriebes, womit eine stufenlose Drehzahlregelung erreicht wird. Zwischen dem Gang-R (H), dem Gang-R (HMs) und dem Gang-R (HMv) kann durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus 7 und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplung Ci 2, der Kupplung C₂ 32, der Kupplung C₃ 42, der Kupplung C₄ 55, der Kupplung C₅ 71, der Kupplung C₆ 77, der Bremse B₁ 46 und der Bremse B₂ 43 eine stufenlose Drehzahlregelung erreicht werden.
• Die obigen Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, worauf jedoch die vorliegende Erfindung keineswegs eingeschränkt ist. Jegliche naheliegende Weiterbildungen, Substitutionen oder Varianten, die von Fachleuten auf diesem Gebiet ohne Verlassen von dem wesentlichen Inhalt der Erfindung vorgenommen werden können, gehören zu dem Schutzumfang der Erfindung.

Claims (10)

1. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Eingangsbauteil, einen Leistungsverzweigungsmechanismus (3), einen mechanischen Getriebemechanismus (4), einen Leistungssummierungsmechanismus (5), ein Ausgangsbauteil, einen hydraulischen Getriebemechanismus (7), eine Kupplungsbaugruppe und eine Bremsenbaugruppe umfasst, wobei das Eingangsbauteil mit dem Leistungsverzweigungsmechanismus (3) verbunden und der Leistungssummierungsmechanismus (5) mit dem Ausgangsbauteil verbunden ist, wobei die Kupplungsbaugruppe ein Ausgangsende des Leistungsverzweigungsmechanismus (3) jeweils mit einem Eingangsende des mechanischen Getriebemechanismus (4) und einem Eingangsende des hydraulischen Getriebemechanismus (7) und ein Eingangsende des Leistungssummierungsmechanismus (5) jeweils mit einem Ausgangsende des mechanischen Getriebemechanismus (4) und einem Ausgangsende des hydraulischen Getriebemechanismus (7) verbindet, und wobei die Kupplungsbaugruppe und die Bremsenbaugruppe ein stufenloses Übersetzungsverhältnis zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil bereitstellen.
2. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Getriebearten, die durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus (7) und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplungsbaugruppe und der Bremsenbaugruppe zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil bereitgestellt werden, ein hydraulisches Getriebe, ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe, ein leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe und ein mechanisches Getriebe umfassen.
3. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Getriebemechanismus (4) eine mechanische Getriebemechanismus-Eingangswelle (41), einen vorderen Planetenradmechanismus und einen hinteren Planetenradmechanismus umfasst, wobei ein Sonnenrad des hinteren Planetenradmechanismus und ein Hohlrad des vorderen Planetenradmechanismus jeweils mit der mechanischen Getriebemechanismus-Eingangswelle (41) verbunden sind, und wobei ein Planetenträger des vorderen Planetenradmechanismus mit einem Planetenträger des hinteren Planetenradmechanismus verbunden ist, dass der Leistungsverzweigungsmechanismus (3) einen Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus umfasst, dessen Hohlrad mit dem Eingangsbauteil verbunden ist, wobei ein Sonnenrad des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus mit dem Eingangsende des hydraulischen Getriebemechanismus (7) verbunden ist, und wobei ein Planetenträger des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus mit der mechanischen Getriebemechanismus-Eingangswelle (41) verbunden ist, und dass der Leistungssummierungsmechanismus (5) einen Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus umfasst, wobei ein Hohlrad des hinteren Planetenradmechanismus mit einem Hohlrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus verbunden ist, wobei ein Planetenträger des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus mit dem Ausgangsbauteil verbunden ist, und wobei ein Sonnenrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus mit dem Ausgangsende des hydraulischen Getriebemechanismus (7) verbunden ist.
4. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsbaugruppe eine Kupplung C₂ (32), eine Kupplung C₄ (55), eine Kupplung C₅ (71) und eine Kupplung C₆ (77) umfasst, wobei die Kupplung C₂ (32) selektiv das Hohlrad des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem Planetenträger des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus verbindet, wobei die Kupplung C₄ (55) selektiv das Hohlrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem Planetenträger des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus verbindet, wobei die Kupplung C₅ (71) selektiv das Sonnenrad des Leistungsverzweigungs-Planetenradmechanismus zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem Eingangsende des hydraulischen Getriebemechanismus (7) verbindet, wobei die Kupplung C₆ (77) selektiv das Ausgangsende des hydraulischen Getriebemechanismus (7) zum Erreichen einer Mitdrehung mit dem Sonnenrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus verbindet, wobei die Bremsenbaugruppe eine Bremse B₁ (46), eine Bremse B₂ (43) und eine Bremse B₃ (51) umfasst, wobei die Bremse B₁ (46) dazu dient, selektiv den Planetenträger des vorderen Planetenradmechanismus mit einem Befestigungselement zu verbinden, wobei die Bremse B₂ (43) dazu dient, selektiv ein Sonnenrad des vorderen Planetenradmechanismus mit dem Befestigungselement zu verbinden, wobei die Bremse B₃ (51) dazu dient, selektiv das Hohlrad des Leistungssummierungs-Planetenradmechanismus mit dem Befestigungselement zu verbinden, und wobei durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus (7) und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplung C₂ (32), der Kupplung C₄ (55), der Kupplung C₅ (71), der Kupplung C₆ (77), der Bremse B₁ (46), der Bremse B₂ (43) und der Bremse B₃ (51) ein stufenloses hydraulisches Getriebe in Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil bereitgestellt wird.
5. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Schließen der Kupplung C₅ (71), der Kupplung C₆ (77), der Bremse B₁ (46) und der Bremse B₂ (43) zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil ein hydraulisches Getriebe in Rückwärtsrichtung bereitgestellt wird, und dass durch Schließen der Kupplung C₅ (71), der Kupplung C₆ (77), der Kupplung C₂ (32) und der Bremse B₃ (51) bzw. durch Schließen der Kupplung C₅ (71), der Kupplung C₆ (77), der Kupplung C₂ (32) und der Kupplung C₄ (55) zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil jeweils ein hydraulisches Getriebe, das sich bei den beiden Fällen voneinander unterscheidet, in Vorwärtsrichtung bereitgestellt wird.
6. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsbaugruppe ferner eine Kupplung C₃ (42) umfasst, die selektiv das Hohlrad der vorderen Planetenradmechanismus mit dem Sonnenrad des vorderen Planetenradmechanismus verbindet, um eine Mitdrehung zu erreichen, dass durch Schließen der Kupplung C₄ (55), der Kupplung C₅ (71), der Kupplung C₆ (77) und der Bremse B₁ (46) zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe in Rückwärtsrichtung bereitgestellt wird, und dass durch Schließen der Kupplung C₄ (55), der Kupplung C₅ (71), der Kupplung C₆ (77) und der Bremse B₂ (43) bzw. durch Schließen der Kupplung C₃ (42), der Kupplung C₄ (55), der Kupplung C₅ (71) und der Kupplung C₆ (77) zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil jeweils ein leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe, das sich bei den beiden Fällen voneinander unterscheidet, in Vorwärtsrichtung bereitgestellt wird.
7. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch Schließen der Kupplung C₂ (32), der Kupplung C₅ (71), der Bremse C₆ (77) und der Bremse B₁ (46) zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil ein leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe in Rückwärtsrichtung bereitgestellt wird, und dass durch Schließen der Kupplung C₂ (32), der Kupplung C₅ (71), der Kupplung C₆ (77) und der Bremse B₂ (43) bzw. durch Schließen der Kupplung C₂ (32), der Kupplung C₃ (42), der Kupplung C₅ (71) und der Kupplung C₆ (77) zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil jeweils ein leistungssummierendes hydromechanisches Getriebe, das sich bei den beiden Fällen voneinander unterscheidet, in Vorwärtsrichtung bereitgestellt wird.
8. Hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch Schließen der Kupplung C₂ (32), der Kupplung C₄ (55) und der Bremse B₁ (46) zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil ein mechanisches Getriebe in Rückwärtsrichtung bereitgestellt wird, und dass durch Schließen der Kupplung C₂ (32), der Kupplung C₄ (55) und der Bremse B₂ (43) bzw. durch Schließen der Kupplung C₂ (32), der Kupplung C₃ (42) und der Kupplung C₄ (55) zwischen dem Eingangsbauteil und dem Ausgangsbauteil jeweils ein mechanisches Getriebe, das sich bei den beiden Fällen voneinander unterscheidet, in Vorwärtsrichtung bereitgestellt wird.
9. hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus (7) und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplung C₁ (2), der Kupplung C₂ (32), der Kupplung C₃ (42), der Kupplung C₄ (55), der Kupplung C₅ (71), der Kupplung C₆ (77), der Bremse B₁ (46) und der Bremse B₂ (43) eine stufenlose Drehzahlregelung jeweils zwischen einem hydraulischen Getriebe in Vorwärtsrichtung einerseits und einem leistungsverzweigten hydromechanischen Getriebe in Vorwärtsrichtung bzw. einem leistungssummierenden hydromechanischen Getriebe in Vorwärtsrichtung andererseits bereitgestellt wird.
10. hydromechanische Hybridgetriebeeinrichtung, bei der eine Leistungsverzweigung und eine Leistungssummierung miteinander kombiniert sind, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einstellen des Verdrängungsverhältnisses des hydraulischen Getriebemechanismus (7) und durch selektive Steuerung der Schließung der Kupplung C₁ (2), der Kupplung C₂ (32), der Kupplung C₃ (42), der Kupplung C₄ (55), der Kupplung C₅ (71), der Kupplung C₆ (77), der Bremse B₁ (46) und der Bremse B₂ (43) eine stufenlose Drehzahlregelung jeweils zwischen einem hydraulischen Getriebe in Rückwärtsrichtung einerseits und einem leistungsverzweigten hydromechanischen Getriebe in Rückwärtsrichtung bzw. einem leistungssummierenden hydromechanischen Getriebe in Rückwärtsrichtung andererseits bereitgestellt wird.

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