DE3226823A1 - Infinitely variable control mechanism with a large control range, in particular for vehicle drives - Google Patents
Infinitely variable control mechanism with a large control range, in particular for vehicle drivesInfo
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Abstract
Description
Stufenloses Regelgetriebe mit großem Regelbereich insbesondere für Fahrzeugantriebe Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein stufenloses Regelgetriebe mit großem Regelbereich insbesondere für Fahrzeugantriebe mit stufenloser und stetiger Regelungsmöglichkeit der Getriebeabtriebsdrehzahl von der für maximale Vorwärtsfahrgeschwindigkeit benötigten, bis zur Abtriebsdrehzahl gleich Null, also Fahrzeugstillstand, alternativ bis zu der für die maximale Rückwärtsfahrgeschwindigkeit benötigten negativen Getriebeabtriebsdrehzahl.Stepless variable speed gearbox with a large control range, especially for Vehicle Drives Description: The invention relates to a continuously variable variable speed transmission with a large control range, especially for vehicle drives with stepless and continuous Possibility of regulating the gearbox output speed from that for maximum forward travel speed required, up to the output speed equal to zero, i.e. vehicle standstill, alternatively up to the negative gear output speed required for the maximum reverse speed.
Optimale Fahrzeuggetriebe erfüllen möglichst weitgehend folgende Forderungen: A) Damit der Motor weitgehend von Geschwindigkeitsregelaufgaben entlastet wird und also stets auf dem Betriebspunkt arbeiten kann, auf welchem die benötigte Leistung mit bestmöglichem Wirkungsgrad erbracht wird, muß das Getriebe einen großen Regelbereich aufweisen. (Siehe hierzu Aufsetz "Kraftstoffeinsparung durch Getriebe?" von Dr. Ing. B. R. Höhn Das Getriebe muß auch im unteren Leistungs- und Drehzahlbereich stufenlos regelbar sein, da hierdurch insbesondere im Stadtverkehr Schalt- und Motor beschleunigungsverluste vermieden werden.Optimal vehicle transmissions largely meet the following requirements: A) So that the engine is largely relieved of speed control tasks and can therefore always work at the operating point at which the required performance is provided with the best possible efficiency, the transmission must have a large control range exhibit. (For this, see the essay "Saving fuel through gearboxes?" By Dr. Ing. B. R. Höhn The transmission must also be in the lower power and speed range be infinitely variable, as this enables switching and motor, especially in city traffic loss of acceleration can be avoided.
B) Der nach Fahrzustand-Häufigkeit und leistungshöhe gewichtete mittlere Gesamtwirkungsgrad des Getriebes sollte möglichst hoch sein. B) The mean weighted according to the frequency of driving conditions and level of performance The overall efficiency of the transmission should be as high as possible.
C) Das Getriebe muß mittels einer entsprechenden Steuerung automatisierbar sein, D) Die auf das Getriebegewicht bezogene Leistung sollte groß sein. C) The transmission must be automatable by means of a corresponding control be, D) The power related to the weight of the gear unit should be large.
E) Die auf die unter Berücksichtigung des Getriebewirkungsgrades auf den Getriebepreis bezogene leistung sollte groß sein. E) The on the taking into account the gear efficiency performance related to the gear unit price should be high.
F) Das Anfahren am Berg sowie das Sanftanfahren für Winterbetrieb muß problemlos sein. F) Starting up on a hill as well as soft starting for winter operation must be problem-free.
Regelgetriebe G) Optimales Bremsen mit dem Motor, s.B. bei Paßabfahrten muß möglich sein.Variable speed gearbox G) Optimal braking with the motor, see B. at pass departures has to be possible.
H) Das Abbremsen des Fahrzeuges bis zum Stillstand nur mittels des Antriebsstranges ist wünschenswert. H) Braking the vehicle to a standstill only by means of the Powertrain is desirable.
Bekannt sind mechanische, stufenlose Getriebe der verschiedensten Konstruktionen, welche nur bei relativ kleinen Leistungen Regelverhältnisse größer als ca. 1:7 erreichen. (Siehe hierzu Aufsatz "Stufenlose Getriebe, Eigenschaften und Anwendung Teil 2 in Ingenieur-digest, Heft 10, Okt. 75, Seite 71 - 76).Various mechanical, continuously variable transmissions are known Constructions, which control ratios are larger only with relatively small powers than about 1: 7. (See also the article "Infinitely variable gears, properties and application part 2 in Ingenieur-digest, issue 10, Oct. 75, pages 71 - 76).
Im Aufsatz "Einheitliche Barechnung von Planetengetriebe" Nr. 15 - 1976, Seite 145 - 149 ist auf Seite 148 und 149 ein Stellkoppelgetriebe beschrieben, welches die Abtriebsdrehzahlen zweier paralleler, von einem gemeinsamen Motor angetriebenen Getriebestufen durch ein Planetengetriebe koppelt. Die Drehrichtungen der beiden Getriebestufen sind hier gleichsinnig, so daß bei diesem Getriebe das stufenlose Getriebe auf Kosten des Gesamtragelbereiches entlastet wird. Aus dem Automobilbau sind Schaltgetriebe mit Reibkupplung bekannt, welche heute vielfach mit fünf Vorwärtsübersetzungen zur Energieeinsparung ausgerüstet sind, Weiter sind bekannt: Automatikgetriebe, welche aus einem Schaltgetriebe mit meist drei Vorwärtsübersetzungen und einem Drehmomentwandler sowie einer zugehörenden Steuerung bestehen. Darüber hinaus ist ein Automatikgetriebe mit Breitkeilriemen - Automobilwerke DAF - bekannt, bei welchem jedoch nur ca. ein Regelbereich entsprechend dem eines normalen Schaltgetriebes erreicht wird. Dieses Automatik-Getriebe ist mit einer Fliehkraftkupplung ausgerüstet, welche bei einer Motordrehzahl über der Lehrlaufdrehzahl Motor und Getriebe verbindet und bei einer Motordrehzahl zwischen oben genannter und der Lehraufdrehzahl Motor und Getriebe wieder voneinander trennt.In the essay "Uniform cash calculation of planetary gears" No. 15 - 1976, pages 145 - 149, an actuating coupling gear is described on pages 148 and 149, which the output speeds of two parallel, driven by a common motor Gear stages coupled by a planetary gear. The directions of rotation of the two Gear stages are here in the same direction, so that with this gear the stepless Gearbox is relieved at the expense of the entire bearing area. From the automotive industry manual transmissions with friction clutches are known, which today often have five forward ratios are equipped to save energy, Also known are: automatic transmissions, which consists of a manual transmission with mostly three forward ratios and a torque converter as well as an associated control system. In addition, there is an automatic transmission with wide V-belt - Automobilwerke DAF - known, but only about one Control range corresponding to that of a normal gearbox is achieved. This Automatic transmission is equipped with a centrifugal clutch, which is a Engine speed above idle speed engine and transmission connects and at one Motor speed between the above and the teaching run-up speed of the motor and gearbox separates from each other again.
Weiter sind die in folgenden Fachaufsätzen beschriebenen Getriebebauformen bekannt: "Kraftstoffeinsparung durch Getriebe?" Ein systematischer Vergleich verschiedener Bauarten; von Dr. Ing. B.-R,Höhn VDI, Ingolstadt, Regelgetriebe erschienen in "Info 82" Jahresbericht der VDI-Gesellschaft Entwicklung und Konstruktion.Then there are the gearbox designs described in the following technical articles known: "Saving fuel through gearboxes?" A systematic comparison of different Types of construction; by Dr. Ing.B.-R, Höhn VDI, Ingolstadt, Variable speed gear published in "Info 82" annual report of the VDI-Gesellschaft development and construction.
"Systemanalyse und Vergleich stufenloser Getriebekonzepte für unterschiedliche Anwendungen in Kraftfahrzeugen von U.Rohs, H.J.Bartsch, H.D.Schneider Nr. 80.2.3.1, VDI-Gesellschaft Fahrzeugtehnik. "System analysis and comparison of continuously variable transmission concepts for different Applications in motor vehicles by U.Rohs, H.J.Bartsch, H.D.Schneider No. 80.2.3.1, VDI-Gesellschaft Fahrzeugtehnik.
"Elektronische Regelung für kraftstoffsparendes Motor-Getriebe-Management im Forschungs-PKW UNI-CAR" von J.Helling und E.Stall, VDI-Berichte 418. "Electronic control for fuel-efficient engine-transmission management in the research car UNI-CAR "by J.Helling and E.Stall, VDI reports 418.
"Lastschaltbare PKW - Automatgetriebe für Frontantrieb" von H.-J. Dach, VDI-Berichte 418. "Powershiftable passenger cars - automatic transmissions for front-wheel drive" by H.-J. Roof, VDI reports 418.
Von keinem der bekannten Getriebe werden die unter A) und B) erhobenen Forderungen - nämlich Betrieb des Motors an der Drehzahldrehmomentkurve des besten Wirkungsgrades und guter Getriebewirkungsgrad - in optimaler Weise erfüllt.None of the known transmissions are those listed under A) and B) Demands - namely, running the engine on the best speed torque curve Efficiency and good transmission efficiency - fulfilled in an optimal way.
Bei automatischen Schaltgetrieben treten Kupplungs- und Motorbeschleunigungsverluste auf, die Drehzahldrehmomentkurve des Motors ist der optimalen nur angenähert; Getriebe mit hydrodynamischen Drehmomentwandlern weisen vor allem im unteren Drehzahlbereich ungenügende Wirkungsgrade auf; alle bisher im Automobilbau verwendeten Getriebe besitzen einen ungenügenden Regelbereich. Darüber hinaus läßt sich mit keinem der genannten Getriebe das Fahrzeug optimal abbremsen, vor allem nicht bis zur Stillstand, das Halten und Wiederanfahren am Berg ist mit einigen Getrieben problematisch.With automatic gearboxes, clutch and engine acceleration losses occur on, the engine speed torque curve is only approximated to the optimal one; transmission with hydrodynamic torque converters show mainly in the lower speed range insufficient efficiency; all transmissions previously used in automotive engineering have an insufficient control range. In addition, none of the brake the vehicle optimally, especially not to a standstill, stopping and starting again on a hill is problematic with some transmissions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch neuartige Kombination bekannter Getriebeelemente sowie durch Einsatz eines gleichzeitig zu schaffenden geeigneten, genügend leistungsfähigen und verlustarmen Übertragungsgliedes ein Fahrzeuggetriebe zu schaffen, welches a) ohne zusätzliche Schaltstufe bei einer Motordrehzahl möglichst nahe der Leerlaufdrehzahl stetig und stufen- Regeltriebe los einstellbare Getriebeabtriebsdrehzahlen von Null bis zu der der maximalen Vorwärtsfahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges entsprechenden Getriebeabtriebsdrehzahl ermöglicht, wobei die Rückwärtsfahrt durch ein nach-oder vorgeschaltetes Wendegetriebe erreicht wird, b) alternativ ohne zusätzliches Wendegetriebe stetig und stufenlos einstellbare Getriebeabtriebsdrehzahlen zwischen der der maximalen Rückwärtsfahrgeschwindigkeit bei definierter Motordrehzahl sowie der der maximalen Vorwärtsfahrgeschwindigkeit bei einer Motordrehzahl möglichst nahe der Leerlaufdrehzahl entsprechenden Getriebeabtriebsdrehzahlen ermöglicht.The invention is based on the object through a novel combination known gear elements as well as through the use of one to be created at the same time suitable, sufficiently powerful and low-loss transmission element of a vehicle transmission to create, which a) without an additional switching stage at an engine speed as possible steady and gradual near idle speed Control drives loosely adjustable Gearbox output speeds from zero to the maximum forward travel speed of the vehicle corresponding transmission output speed allows, with the reverse drive is achieved by a reversing gear connected downstream or upstream, b) alternatively without Additional reversing gear, continuously and continuously adjustable gear output speeds between the maximum reverse speed at a defined engine speed as well as the maximum forward speed at an engine speed if possible Allows corresponding transmission output speeds close to the idle speed.
c) mit einer entsprechenden Steuerung automatisch so gesteuert wird, daß der Motor nahzu stets auf der Drehzahldrehmomentkennlinie des besten Wirkungsgrades betrieben wird. c) is automatically controlled with an appropriate control system, that the motor almost always on the speed-torque curve of the best efficiency is operated.
d) Schaltverluste vermeidet. d) Avoids switching losses.
e) problemloses Anfahren auch am Berg ermöglicht. e) enables problem-free starting even on the mountain.
f) mit entsprechender Steuerung stetiges und stufenloses Anfahren mit einstellbarem Maximalmoment (Winterbetrieb) ermöglicht. f) with the appropriate control, continuous and stepless start-up with adjustable maximum torque (winter operation).
g) optimales Bremsen, z.B. bei Paßabfahrten sowie h) Abbremsen des Fahrzeuges bei laufendem Motor bis zum Stillstand ermöglichte Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Übertragung der Leistung vom Motor (1), siehe Abb. 1, zur Getriebeabtriebswelle (7) mindestens zwei parallel arbeitende Getriebestufen (2) u. (3) verwendet werden, von deren Abtriebswellen (5) und(6) mindestens eine mit der Motordrehrichtung übereinstimmender und mindestens eine, bedingt durch eine Drehrichtungsumkehrstufe (4) mit der Motordrehrichtung entgegengesetzter Drehrichtung auf ein Umlaufgetriebe (8) wirken, durch welches diese Abtriebswellen (5) und (6) mit der Abtriebswelle (7) des Gesamtgetriebes gekoppelt sind. Mindestens eine der Getriebestufen (2) oder (3) ist ein mechanisches Umschlingungsgetriebe mit stufenlos regelbarer Übersetzung. Die Übersetzungen des Umlaufgetriebes (8), der Getriebestufen (2) und (3) und der Drehrichtungsumkehrstufe (4) sind SO bestimmt, daß bei beliebiger Notordrehzahl durch Einstellung der Übersetzungen der verwendeten Regelgetriebe auf die zur Erzielung der maximalen Gesamtgetriebeübersetzung iGmax = nMotor/n7 notwendigen Grenzwerte die Getriebeabtriebsdrehzahl n7 = 0 erreicht wird, Darüber hinaus ist durch entsprechende Auslegung der Übersetzungen des Differenzialantriebes und/oder des Wendegetriebes (siehe Abb,1) die Gesamtübersetzung des Antriebsstranges so festgelegt, daß bei einer Motordrehzahl möglichst nahe der Leerlaufdrehzahl, mindestens jedoch bei einer gegenüber der maximalen Notordrehzahl abgesenkten und bei minimaler Getriebeübersetzung iGmin = nMotor/n7 noch die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht wird. Für die Rückwärtsfahrt wird ein Wendgetriebe (siehe Abb.1) benötigt. g) optimal braking, e.g. when driving down passes and h) braking the This task is made possible by the vehicle with the engine running until it comes to a standstill solved according to the invention in that to transfer the power from the engine (1), see Fig. 1, at least two working in parallel to the gearbox output shaft (7) Gear stages (2) and (3) are used, the output shafts (5) and (6) at least one that corresponds to the direction of rotation of the motor and at least one, due to a step for reversing the direction of rotation (4) with the direction of rotation of the motor opposite Direction of rotation act on an epicyclic gear (8), by which this Output shafts (5) and (6) coupled to the output shaft (7) of the overall transmission are. At least one of the gear stages (2) or (3) is a mechanical belt transmission with infinitely variable translation. The translations of the epicyclic gear (8), the gear stages (2) and (3) and the direction of rotation reversing stage (4) are SO determined, that at any notor speed by setting the translations of the used Control gear to achieve the maximum overall gear ratio iGmax = nMotor / n7 necessary limit values the gearbox output speed n7 = 0 is reached In addition, the gear ratios of the differential drive are designed accordingly and / or the reversing gear (see Fig. 1) the overall ratio of the drive train determined so that at an engine speed as close as possible to idling speed, but at least at a lower than the maximum emergency speed and with minimum gear ratio iGmin = nMotor / n7 still the maximum vehicle speed is achieved. A reversing gear (see Fig. 1) is required for reversing.
Erläutert werden soll die Wirkungsweise dieser Getriebestufenkombination mit dem Umlaufgetriebe nach Abb. 1 anhand des Getriebeschemas, Abb. 3 und des Drehzahlplanes, Abb. 4 vom Umlaufgetriebe (8): Trägt man die Umfangsgeschwindigkeiten der Zahnkränze z6; z5 und der Planetenräder - Mitte im jeweiligen Abstand r6; r5 und r7 von der Umlaufgetriebemitte waagrecht auf, so ist der tanß = v/r proportional der Drehzahl n.The mode of action of this gear stage combination is to be explained with the epicyclic gearbox according to Fig. 1 based on the gearbox diagram, Fig. 3 and the speed diagram, Fig. 4 of the epicyclic gear (8): If one carries the peripheral speeds of the gear rims z6; z5 and the planetary gears - center at the respective distance r6; r5 and r7 from the The epicyclic gearbox is horizontal, the tanß = v / r is proportional to the speed n.
Werden nun am Radius r6 die aufgrund der Regelbarkeit der Getriebestufe (2) möglichen Umfangsgeschwindigkeiten = v6min - v6max aufgetragen und am Radius r5 die (durch entsprechende Auslegung der Getriebestufe (3+4) negative) Geschwindigkeit v5, so ergibt sich die Geschwindigkeit der Planetenradmitte und damit der Abtriebswelle v7 am Radius r7 wie aus Abbildung # unschwer zu erkennen ist,zu Beschreibung stufenloses Regelgetriebe Wird nun, wie in Abb. 4 maßstäblich gezeichnet, durch entsprechende Getriebeauslegung v5 = - v6min gewählt, so wird Mit dieser Anordnung ist es also möglich, den Regelbereich einer regelbaren Getriebestufe (2),entsprechend der Definition für den Regelbereich tP = nmax/ nmin auf = n7max/n7min = n7max/0 = # zu erweitern.If the circumferential speeds = v6min - v6max that are possible due to the controllability of gear stage (2) are plotted on radius r6 and the speed v5 (negative due to the corresponding design of gear stage (3 + 4)) results on radius r5, the result is the speed of the planetary gear center and so that the output shaft v7 at the radius r7, as can easily be seen from Figure #, to Description of continuously variable control gear If, as drawn to scale in Fig. 4, v5 = - v6min is selected by means of a corresponding gear design, then With this arrangement, it is possible to expand the control range of a controllable gear stage (2) according to the definition for the control range tP = nmax / nmin to = n7max / n7min = n7max / 0 = #.
Nachteilug bei der Lösung nach Abb. 1 ist, daß insbesondere bei ungünstigen Wirkungsgraden der einzelnen Getriebestufen (2),(3) und (4) sowie des Umlaufgetriebes (8) die leer im Getriebe umlaufende Leistung den Getriebewirkungsgrad verschlechtert. Dies gilt vor allem bei großen Getriebeübersetzungen i Abweichend von oben beschriebener Lösung wird die Aufgabe erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß die Übersetzungen des Umlaufgetriebes (8) der Getriebestufen (2) und (3) sowie der Drehrichtungsumkehrstufe (4) so bestimmt sind, daß durch Einstellung der Übersetzungen der verwendeten Regelgetriebe auf die für minimale Abtriebsdrehzahl n7min notwendigen Grenzwerte bei einer festgelegten Motordrehzahl die für maximale Rückfahrgeschwindigkeit benötigte Getriebedrehzahl n7 erreicht wird. Eine Drehrichtungs umkehrstufe für Rückwärtsfahrt wird dann nicht benötigt. The disadvantage of the solution according to Fig. 1 is that, especially in the case of unfavorable Efficiency of the individual gear stages (2), (3) and (4) as well as the epicyclic gear (8) the idle power circulating in the gearbox worsens the gearbox efficiency. This applies above all to large gear ratios i different from what is described above According to the invention, the object is also achieved in that the translations the epicyclic gear (8) of the gear stages (2) and (3) and the reverse stage (4) are determined so that by setting the gear ratios of the control gear used to the limit values necessary for the minimum output speed n7min with a specified Motor speed the gear speed required for maximum reverse speed n7 is reached. A direction of rotation reversal step for reverse travel is not then needed.
Eine vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn für beide Getriebestufen (2) und (3) Umschlingungsgetriebe mit regelbarer Übersetzung verwendet werden, siehe Abb. 2. Hierbei wird für kleine Gesamtübersetzungen i6, also relativ große Getriebeabtriebsdrehzahlen, die Getriebestufe (3) so gestellt, daß der Breitkeilriemen auf der Riemenscheibe (31) auf dem kleinstmöglichen, auf der Riemenscheibe (32) auf dem größtmöglichen Durchmesser läuft, während die Getriebeabtriebsdrehzahlen durch die Getriebe stufe (2) geregelt werden. Bei kleinen und negativen (Rückwärtsfahrt) Getriebeabtriebsdrehzahlen dagegen wird die Getriebestufe (2) so gestellt, daß ihre Untersetzung dem maximal möglichen Wert entspricht, während die Getriebeabtriebsdrehzahlen mittels der regelbaren Getriebestufe (3) geregelt werden. Hierdurch wird erreicht, daß bei den am häufigsten benötigten Betriebszuständen des Getriebes die leer im Getriebe umlaufende Leistung klein, also der Wirkungsgrad optimal und die Breitkeilriemen durch diese Leistung nur geringfügig belastet werden. Diese Lösung kann sowohl für Getriebeabtriebsdrehzahlen von Null bis zu den maximal benötigten positiven, wobei für die Rückwärtsfahrt ein Wendegetriebe erforderlich ist (siehe Abb.1), als auch für Getriebeabtriebsdrehzahlen von den maximal für Rückwärtsfahrt benötigten negativen bis zu den maximal für Vorwärtsfahrt benötigten positiven ausgelegt werden.An advantageous solution is obtained if for both gear stages (2) and (3) belt transmissions with variable ratio can be used, see Fig. 2. Here, for small overall ratios i6, i.e. relatively high gear output speeds, set the gear stage (3) so that the wide V-belt is on the pulley (31) on the smallest possible, on the pulley (32) on the largest possible Diameter runs, while the gearbox output speeds through the gear stage (2) can be controlled. For small and negative (reverse travel) Gearbox output speeds, on the other hand, the gear stage (2) is set so that its Reduction corresponds to the maximum possible value, while the gearbox output speeds can be regulated by means of the adjustable gear stage (3). This achieves that in the most frequently required operating states of the transmission, the empty in Gear circulating power small, so the efficiency optimal and the wide V-belts are only slightly burdened by this service. This solution can be used for both Gearbox output speeds from zero to the maximum required positive, whereby a reversing gear is required for reversing (see Fig. 1), as well for gearbox output speeds of the maximum negative required for reverse travel can be designed up to the maximum positive required for forward travel.
Erläutert werden soll die Wirkungsweise dieser Getriebestufenkombination (siehe Abb.2) mit dem Umlaufgetriebe (8) anhand des Getriebeschemas (Abb.) und des Drehzahlplanes (Abb.6) des Umlaufgetriebes (8): Trägt man,wie für Abb. 3 und 4 beschrieben,die Grenzwerte der aufgrund der Regelbarkeit der Getriebestufen (2) und (3) veränderbaren Geschwindigkeiten v6 und V5 in den Drehzahlplan ein, so erkennt man, daß Da v5 stets ein negativer Wert ist, wird v7min bei v6 ( Iv5lebenfalls negativ. Durch entsprechende Wahl der Größen von v5min und v6min kann damit v7min so bestimmt werden, daß bei einer festgelegten Motordrehzahl die für die maximale Rückfahrgeschwindigkeit benötigte Getriebeabtriebsdrehzahl n7 erreicht wird. Wird zudem im Getriebeabtriebsdrehzahlbereich entsprechend V7max bis V7m die Getriebe- Beschreibung stunenlöses Regelgetriebe stufe (3) auf v5max (kleinster Absolutbetrag!) gestellt, so ist in diesem am häufigsten benötigten Übersetzungsbereich die leer im Getriebe umlaufende Leistung klein, wodurch insbesondere bei gutem Wirkungsgrad der einzelnen Getriebestufen (2), (3) und (4) sowie des Umlaufgetriebes (8) der Gesamtgetriebewirkungsgrad nur wenig verschlechtert wird.The mode of operation of this gear stage combination (see Fig. 2) with the epicyclic gear (8) is to be explained using the gear diagram (Fig.) And the speed diagram (Fig. 6) of the epicyclic gear (8): Is carried out as for Figs. 3 and 4 described, the limit values of the variable speeds v6 and V5 due to the controllability of the gear stages (2) and (3) in the speed plan, it can be seen that Since v5 is always a negative value, v7min becomes negative at v6 (Iv5 is also negative. By selecting the values of v5min and v6min accordingly, v7min can be determined in such a way that the transmission output speed n7 required for the maximum reverse speed is reached at a specified engine speed In the gearbox output speed range corresponding to V7max to V7m, the gearbox description of the stun-less variable speed gearbox stage (3) is set to v5max (smallest absolute amount!), then the idle power circulating in the gearbox is small in this most frequently required gear range, which means that the individual gearbox stages are particularly efficient ( 2), (3) and (4) as well as the epicyclic gear (8) the overall gear efficiency is only slightly deteriorated.
Weiter wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstellung der Übersetzung der Regelgetriebe motorisch, z.B.Furthermore, the object is achieved according to the invention in that the adjustment the translation of the variable speed gearbox by motor, e.g.
elektromotorisch erfolgt und daß das Getriebe und der Motor mittels einer geeigneten Steuerung automatisch und so gesteuert werden, daß - der Antriebsmotor (1) im Rahmen der Möglichkeiten des Getriebes unabhängig von der Getriebeabtriebsdrehzahl auf der unter Berücksichtigung eines möglichst geringen Kraftstoffverbrauches, einer ausreichenden Motorlebensdauer und weitgehend rückstandsfreien Verbrennung optimalen Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie betrieben wird, - Die Abtriebsdrehzahl beim Fehlen eines manuellen Fahrbefehls stets auf Null gesteuert und durch eine Roppelung zwischen Abtriebswelle (7) und dem Verstellantrieb für die Getriebestufe (3)(siehe Abb. 2), durch welche über den Verstellantrieb die Übersetzung der Getriebestufe (3) so geregelt wird, daß die Abtriebsdrehzahl auf dem Wert Null gehalten wird. Hierdurch wird erreicht, daß das Fahrzeug auch am steilsten Berg ohne Zuhilfenahme einer Feststellbremse sicher hält. Da das Getriebe in dieser Stellung, von der Last aus gesehen, selbsthemmend ist, kann nach dem Halten am Berg der Motor abgestellt werden, das Fahrzeug wird nicht wegrollen.is carried out by an electric motor and that the gearbox and the motor by means of a suitable control automatically and controlled so that - the drive motor (1) within the scope of the possibilities of the gear unit, regardless of the gear unit output speed on the, taking into account the lowest possible fuel consumption, one sufficient engine service life and largely residue-free combustion Speed-torque characteristic is operated, - The output speed in the absence of a manual drive command always controlled to zero and by a loop between Output shaft (7) and the adjustment drive for the gear stage (3) (see Fig. 2), by which the translation of the gear stage (3) is regulated via the adjustment drive is that the output speed is kept at the value zero. This achieves that the vehicle even on the steepest mountain without the aid of a parking brake holds securely. Since the gearbox is self-locking in this position, viewed from the load the engine can be switched off after stopping on the hill, the vehicle will don't roll away.
Eine mögliche elektromechanische Koppelung ist in Abb. 2 dargestellt: Die lose auf der Abtriebswelle (7) laufende Keilriemenscheibe wird bei einer Abtriebsdrehzahl nahe Null durch den Elektro-Magneten (13) mittels der Kupplung (14) mit dieser Abtriebswelle verbunden und verstellt bei richtiger Wahl der Wirkrichtung den Verstellantrieb für de Getriebestufe (3) so lange, bis die Abtriebsdrehzahl gleich Null ist. Diese Koppelung kann jedoch auch auf andere Weise, z.B. rein elektrisch, mittels Tachogenerator oder digitalen Winkellagesignalen an der Antriebswelle (7) und Verstellen der Übersetzung mittels Stellmotor (11) erfolgen. A possible electromechanical coupling is shown in Fig. 2: The V-belt pulley running loosely on the output shaft (7) is activated at an output speed close to zero by the electro-magnet (13) by means of the coupling (14) with this output shaft connected and adjusts the adjustment drive if the direction of action is selected correctly for the gear stage (3) until the output speed is the same Is zero. However, this coupling can also be done in other ways, e.g. purely electrically, by means of a tachometer generator or digital angular position signals on the drive shaft (7) and adjusting the translation by means of a servomotor (11).
- beim Reduzieren der Größe des manuellen Fahrbefehls (Gas wegnehmen) je nach Grad dieser Reduzierung die Antriebsleistung verringert, gleich Null oder negativ (Bremsleistung) wird, wobei beim plötzlichen Reduzieren der Größe des manuellen Fahrbefehis auf Null das Fahrzeug durch entsprechende Steuerung von Getriebe und Motor abgebremst wird.- when reducing the size of the manual drive command (take off the gas) depending on the degree of this reduction, the drive power is reduced, equal to zero or negative (braking power) becomes, while suddenly reducing the size of the manual Driving command to zero the vehicle through appropriate control of the gearbox and Motor is braked.
- eine manuell einstellbare maximale Antriebskraft nicht oder nur bei vollem Durchtreten des "Gaspedales" überschritten wird (wichtig für Winterbetrieb).- a manually adjustable maximum drive force not or only is exceeded when the "accelerator" is fully depressed (important for winter operation).
Durch eine hysteresebehaftete Fliehkraftkupplung, welche bei einer Motordrehzahl deutlich über der Leerlaufdrehzahl Motor und Getriebe verbindet und bei einer Motordrehzahl deutlich unter der Leerlaufdrehzahl wieder entkuppelt, kann das Anlassen des Motores erleichtert werden.A centrifugal clutch subject to hysteresis, which occurs when a The engine speed is well above the idling speed and connects the engine and transmission disengaged again at an engine speed well below idling speed starting the engine can be made easier.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß - der Antriebsmotor (1) automatisch, also unabhängig vom Fahrverhalten des Bedienungsmannes, auf der Drehzahl-Drehmoment Kennlinie betrieben wird, auf welcher unter Berücksichtigung einer ausreichenden Motorlebensdauer und rückstandsfreier Verbrennung die jeweils geforderte Leistung mit bestem Wirkungsgrad erbracht wird, wodurch der Kraftstoff verbrauch reduziert wird.The advantages achieved with the invention are in particular: that - the drive motor (1) is automatic, i.e. independent of the driving behavior of the operator, is operated on the speed-torque characteristic curve, on which, taking into account a sufficient engine service life and residue-free combustion Required performance is provided with the best possible degree of efficiency, thereby reducing the fuel consumption consumption is reduced.
- Schaltverluste vermieden werden und also ebenfalls Kraftstoff gespart wird.- Switching losses are avoided and therefore fuel is also saved will.
- durch bei gleicher Motorleistung besserer Beschleunigungs- Beschreibung stunenlöses Regelgetriebe werte und Erreichen der Höchstgeschwindigkeit bei Motorhöchstleistung (dies ist bei konventionellen Getrieben nicht die Regel) für gleiche Pahrleistungen ein schwächerer Motor genügt, wodurch Herstellungskosten gespart und, da ein schwächerer Motor die gleichen Leistungen mit besserem Wirkungsgrad erbringt, der Kraftstoffverbrauch gesenkt wird.- thanks to better acceleration with the same engine power description Stunning variable speed gear values and reaching the maximum speed with maximum engine power (this is not the rule with conventional gearboxes) for the same level of performance a weaker motor is sufficient, which saves manufacturing costs and, since a weaker one Engine performs the same with better efficiency, fuel consumption is lowered.
beim Beschleunigen bei niederen Geschwindigkeiten, also z.B.when accelerating at low speeds, e.g.
im Stadtverkehr, der Motor relativ niedrigtourig läuft, wodurch der Motorlärm beträchtlich reduziert wird.in city traffic, the engine runs at a relatively low speed, which means that the Engine noise is significantly reduced.
problemloses Halten und Anfahren auch am Berg erreicht wird.easy stopping and starting is achieved even on the mountain.
durch die Möglichkeit, daß das Fahrzeug nur durch die Bremsleistung des Motors bis zum Stillstand abbremsen zu können und dadurch daß das Fahrzeug beim Wegnehmen eines manuellen Fahrbefehls automatisch anhält, die Sicherheit wesentlich erhöht und der Bremsenverschleiß reduziert wird, daß der Bedienungsaufwand für das Fahrzeug reduziert wird, wodurch der Fahrer sich weitgehend dem Verkehr widmen kann.by the possibility that the vehicle is only due to the braking power to be able to brake the engine to a standstill and thereby that the vehicle at Removing a manual drive command stops automatically, which is essential to safety increased and the brake wear is reduced that the operating effort for the Vehicle is reduced, whereby the driver can largely devote himself to the traffic.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823226823 DE3226823A1 (en) | 1982-07-17 | 1982-07-17 | Infinitely variable control mechanism with a large control range, in particular for vehicle drives |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823226823 DE3226823A1 (en) | 1982-07-17 | 1982-07-17 | Infinitely variable control mechanism with a large control range, in particular for vehicle drives |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3226823A1 true DE3226823A1 (en) | 1984-01-19 |
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ID=6168683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19823226823 Withdrawn DE3226823A1 (en) | 1982-07-17 | 1982-07-17 | Infinitely variable control mechanism with a large control range, in particular for vehicle drives |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3226823A1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2017137196A1 (en) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | Agco International Gmbh | A belt drive transmission system |
-
1982
- 1982-07-17 DE DE19823226823 patent/DE3226823A1/en not_active Withdrawn
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