DE3733152C2 - - Google Patents

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DE3733152C2
DE3733152C2 DE19873733152 DE3733152A DE3733152C2 DE 3733152 C2 DE3733152 C2 DE 3733152C2 DE 19873733152 DE19873733152 DE 19873733152 DE 3733152 A DE3733152 A DE 3733152A DE 3733152 C2 DE3733152 C2 DE 3733152C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung eines Schwerfahrzeuges mit Merkmalen der im Oberbegriff des An­ spruches 1 angegebenen Art.
Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik gemäß der DE-OS 29 04 572, wobei das darin angegebene hydro­ mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe bereits in Schwerlast-Nutzfahrzeugen der Anmelderin realisiert ist. Bei besonders schweren Fahrzeugen, insbesondere auch solchen, die in schwierigem Gelände bewegt werden müssen, erhob sich dabei eine Forderung nach Bereitstellung eines erhöhten An­ triebsmomentes, insbesondere für das Anfahren.
Es ist nun zwar aus der DE-OS 33 03 448 schon eine Antriebs­ einrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, das ein hydrome­ chanisches Leistungsverzweigungsgetriebe mit Planetendiffe­ rential und zwei Hydrowandlern aufweist sowie zusätzlich über einen dritten Hydrowandler verfügt. Dieser zusätzliche Hydrowandler ist jedoch ständig mechanisch mit der Getriebe­ ausgangswelle oder einer anderen, mit der Triebachse des Fahrzeuges verbundenen Welle verbunden. Damit ist zwar eine gewisse Momentenerhöhung am Achsantriebsstrang erzielbar. Dieser Momentenerhöhung sind jedoch wegen der ständigen me­ chanischen Verbindung mit der Getriebeausgangswelle insofern Grenzen gesetzt, da die maximale zulässige Übersetzung durch das Verhältnis (Maximaldrehzahl zusätzlicher Hydrowandler/ Maximaldrehzahl Getriebausgangswelle) begrenzt ist, weil an­ sonsten der zusätzliche Hydrowandler überdreht würde und zu Bruch ginge. Deshalb kann die aus dieser Druckschrift be­ kannte Antriebseinrichtung im Hinblick auf eine gewünschte Momentenerhöhung nicht voll befriedigen.
Die DE-AS 23 28 353 offenbart ein hydrostatisch-mechanisches Getriebe, das außer einem Planetendifferential über drei Hydrowandler verfügt (siehe Fig. 7). Dabei ist der erste über eine Kupplung entweder mit der Eingangswelle oder dem Steg, der gleichzeitig auch ein Hohlrad trägt, verbindbar. Der zweite und dritte Hydrowandler können durch eine Kupplung verbunden gemeinsam über einen Zahnradgetriebezug auf das Sonnenrad des Planetendifferentials wirken. Eine andere als diese eine Übersetzung und Antriebsübertragung auf das Sonnenrad ist nicht offenbart, wohl aber kann der dritte Hydrowandler vom zweiten abgekuppelt werden, so daß letzterer dann allein auf das Sonnenrad wirkt.
Eine andere Lösung ist aus der DE-AS 10 65 734 bekannt. Anhand von Fig. 5 ist dort ein hydrostatisch-mechanisches Getriebe insbesondere für schwere Fahrzeuge offenbart, das aus einem Planetendifferential, einer verstellbaren getrieblich am Hohlrad des letzteren angeschlossenen Pumpe und zwei Motoren besteht. Dabei ist der erste Motor über einen Getriebezug permanent mit der Getriebe­ ausgangswelle verbunden, während der zweite Motor zwar ebenfalls über einen eigenen Getriebezug, aber durch Betätigung einer Kupplung mit der Getriebe­ ausgangswelle verbindbar ist. Dabei ist eine solche Steuerung der drei Hydrostaten vorgesehen, daß beide Motoren bis zu einem Drehzahlverhältnis nAusgang : nEingang ≦50% gemeinsam auf die Getriebeausgangswelle arbeiten, ab einem Drehzahlverhältnis <50% ≦100% aber nur noch der erste Motor auf die Getrie­ beausgangswelle wirkt. Zwar sind beide Motoren über unterschiedliche Überset­ zungen an der Getriebeausgangswelle angeschlossen, festzuhalten ist jedoch, daß der zweite zusätzliche Motor immer nur über den gleichen Getriebezug und damit eine gleichbleibende Übersetzung auf die Getriebeausgangswelle wirkt. Festzuhalten ist außerdem, daß jeder der Hydrostaten seine Funktion als Pumpe oder als Motor im gesamten Betriebsbereich zwischen 0 und 100% nie ändert und damit solchermaßen auch deren Betriebsbereich festgelegt ist, was deren maximal zulässige Drehzahl anbelangt. Außerdem läßt dieses bekannte Getriebe keine andere Verbindung der beiden Motoren als jene zur Abtriebswelle zu.
Schließlich sei noch auf die Antriebseinrichtung der EP 01 40 046 A1 hingewiesen, bei der einem herkömmlichen Gangschaltgetriebe ein hydrostatisches Getriebe für Kriechgangfahrt nachgeschaltet ist. Dieses besteht aus einer an der Getriebe­ welle ankuppelbaren Verstellpumpe und einem an der Getriebeausgangswelle ankuppelbaren nicht verstellbaren Hydromotor. Eine zusammen mit der verstell­ baren Pumpe gleichachsig angetriebene Konstantpumpe dient lediglich zur Druckölversorgung des Hydrauliksystems. Weitere Hydrostaten sind dort nicht vorgesehen. Festzuhalten ist, daß hier die beiden Hydrostaten nicht für Normal­ fahrt, sondern nur für Kriechgangfahrt eingesetzt werden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrich­ tung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß zumin­ dest im Anfahrbereich des Fahrzeuges ein erhöhtes Antriebs­ moment für den Achsantriebsstrang bereitstellbar ist und im übrigen Betriebsbereich des Fahrzeugs andere Aufgaben/Funk­ tionen übernommen werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen zusätzlichen Hydrowandler mit Arbeitsfunktionen, wie im Kennzeichen des Anspruches 1 angegeben, gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen, Anwendungsmöglichkeiten und Details dieser Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erst dadurch, daß der zusätzliche Hydrowandler im Gegensatz zu jenem nach der DE-OS 33 03 448 erfindungsgemäß in den Be­ triebsbereichen des Fahrzeuges oberhalb und unterhalb von nAusgang : nEingang = 25% unterschiedlich zum Einsatz kommt und dabei jeweils über einen anderen Getriebezug gekoppelt mit einer Welle des Leistungsverzweigungsgetriebes in Ver­ bindung steht, ist das Leistungsvermögen des zusätzlichen Hydrowandlers in Verbindung mit dem Leistungsverzweigungsge­ triebe optimal ausnutzbar. Beim Anfahren wird ein erheblich vergrößertes Antriebsmoment am Achsantriebsstrang bereitge­ stellt. Im darüberliegenden Betriebsbereich bis nAusgang : nEingang = 100% unterstützt der zusätzliche Hy­ drowandler leistungsmäßig das Leistungsverzweigungsgetriebe.
Im Overdrive-Bereich kann der zusätzliche Hydrowandler die Funktion des einen der beiden Hydrowandler des Lei­ stungsverzweigungsgetriebes übernehmen, wobei dieser dann funktionell und gegebenenfalls auch mechanisch abgeschaltet wird.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung.
Nachstehend ist die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung an­ hand zweier, je in Fig. 1 und 2 dargestellter Ausführungs­ beispiele näher erläutert.
In den Figuren sind der Übersichtlichkeit wegen gleiche bzw. einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen angezogen.
In der Zeichnung sind mit 1 ein Antriebsmotor, insbesondere Dieselmotor, mit 2 ein als Kennungswandler dienendes hydro­ mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe und mit 3 eine Antriebsachse eines Schwerfahrzeuges, insbesondere Schwer­ last-Nutzfahrzeuges oder Kettenfahrzeuges, bezeichnet. Das beispielhaft verwendete Leistungsverzweigungsgetriebe 2 weist wenigstens zwei Arbeitsbereiche auf und ist durch ein Planetendifferentialgetriebe 4 sowie zwei Hydrowandler 5, 6 gebildet. Letztere können jeweils in den beiden Richtungen als Motor oder Pumpe betrieben werden und stehen über an einer hydraulischen Steuereinrichtung 7 angeschlossene hydrauli­ sche Leitungen 8, 9, 10, 11 miteinander in Verbindung. Mit 12 ist die Getriebeeingangswelle und mit 13 die Getrie­ beausgangswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 bezeichnet. Mit der Getriebeausgangswelle 13 steht der Achs­ antriebsstrang 14 des Schwerfahrzeugs in Verbindung. Dieser Achsantriebsstrang 14 kann über die in der Zeichnung darge­ stellte eine Antriebsachse 3 hinaus auch mit weiteren An­ triebsachsen des Fahrzeuges in Verbindung stehen.
Das Planetendifferentialgetriebe 4 umfaßt ein fest mit der Eingangswelle 12 verbundenes großes Sonnenrad 15, ein klei­ ne Sonnenrad 16, mehrere in zwei Reihen jeweils auf einem fest mit der Getriebeausgangswelle 13 verbundenen Steg 17 drehbar gelagerte Planetenräder 18, 19, eine mit dem Steg 17 koaxial verbundene Hohlwelle 20 sowie ein Hohlrad 21. Letz­ teres besitzt eine Innenverzahnung 22, mit der die Verzah­ nungen der Planetenräder 19 kämmen. Das kleine Sonnenrad 16 ist drehfest mit einer Hohlwelle 23 verbunden, die drehbar auf der Getriebeeingangswelle 12 gelagert ist, außerdem ein Zahnrad 24 trägt und die Hohlwelle 20 lagert. Drehfest mit dem Hohlrad 21 ist über eine Nabe 25 ein Zahnrad 26 verbun­ den, das mit einem Zahnrad 27 kämmt. Dieses ist mittels ei­ ner Reibungsschaltkupplung (SK5) über deren eine Verbindung zwischen Mitnehmerscheiben herstellende Schaltmuffe 28 an einer Welle 29 angekuppelt, die die Antriebsverbindung zum Hydrowandler 5 herstellt.
Das auf der Hohlwelle 23 sitzende Zahnrad 24 kämmt mit einem durchmesserkleineren, drehbar auf einer Zwischenwelle 30 gela­ gerten Zahnrad 31, das mittels einer Schaltkupplung (SK1) über deren eine Verbindung zwischen Mitnehmerscheiben her­ stellende Schaltmuffe 32 an die Zwischenwelle 30 ankuppelbar ist.
Die Zwischenwelle 30 stellt ein Zwischenglied im Getriebezug zwischen Planetendifferentialgetriebe 4 und Hydrowandler 6 dar. Dieser Getriebezug besteht weiterhin aus einem drehfest an der Zwischenwelle 30 angeordneten Zahnrad 33, das mit ei­ nem durchmesserkleineren Zahnrad 34 kämmt, welches drehfest auf einer die mechanische Verbindung zum Hydrowandler 6 her­ stellenden Welle 35 sitzt.
Der Hydrowandler 6 ist hier über zwei unterschiedliche Ge­ triebeuntersetzungen mit der Getriebeausgangswelle 13 ver­ bindbar, wobei die eine durch Schließen der Schaltkupplung (SK1) und die andere durch Schließen einer Schaltkupplung (SK2) herbeiführbar ist. Diese zuletzt genannte Getriebeüberset­ zung besteht aus einem drehbar auf der mit dem Steg 17 ver­ bundenen Hohlwelle 20 gelagerten und an letztere durch Betäti­ gung einer eine Verbindung zwischen Mitnehmerscheiben her­ stellenden Schaltmuffe 36 der Schaltkupplung (SK2) ankuppelba­ ren Zahnrad 37 und einem mit diesem kämmenden, durchmesser­ kleineren Zahnrad 38, das drehfest auf der Zwischenwelle 30 sitzt. Diese durch Schließen der Schaltkupplung (SK2) herbei­ geführte Getriebeübersetzung ist bei einem Betrieb des Fahr­ zeugs im Bereich nAusgang : nEingang ≦50% wirksam. Die ande­ re Getriebeübersetzung ist durch Öffnung der Schaltkupplung (SK2) und Schließen der Schaltkupplung (SK1) beim Übergang in den Betriebsbereich nAusgang : nEingang ≧50% herbeiführbar.
Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 13 summiert sich aus den Drehzahlen des großen Sonnenrades 15 und des Hohlrades 21, welche die Umfangsgeschwindigkeit der Planetenräder 18 bzw. des Steges 17 festlegen. Der Hydrowandler 5 bewirkt durch seine Drehzahl und Drehrichtung über die Zahnräder 27, 26 die Drehrichtung und Drehzahl des Hohlrades 21.
Erfindungsgemäß ist der vorbeschriebenen Antriebseinrichtung des Schwerfahrzeuges ein weiterer, in beiden Richtungen als Motor oder Pumpe arbeitender, verstellbarer Hydrowandler 39 zugeordnet, der in zwei verschiedenen Betriebsbereichen des Fahrzeugs unterschiedlich zum Einsatz kommt. Im Betriebsbe­ reich nAusgang : nEingang ≦25% wird der Hydrowandler 39 als momentenerhöhende Anfahrhilfe benutzt und hierzu über eine geschlossene Schaltkupplung (SK3) und einen ersten Ge­ triebezug mit der Ausgangswelle 13 des Leistungsverzwei­ gungsgetriebes 2 verbunden. Dieser Zustand bleibt bis zum Erreichen von nAusgang : nEingang ca. 25% erhalten. Bei Überschreiten dieses Drehzahlverhältnisses zwischen Ein­ gangswelle 12 und Ausgangswelle 13 in Richtung höherer Aus­ gangswellendrehzahlen wird diese Anfahrhilfe-Verbindung durch Öffnen der Schaltkupplung (SK3) wieder unterbrochen und gleichzeitig der Hydrowandler 39 durch Schließen einer Schaltkupplung (SK4) über einen anderen Getriebezug an eine Welle des hydromechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes 2 angeschlossen. In beiden Fällen dient der Hydrowandler 39 zur Bereitstellung eines erhöhten Antriebsmomentes für den Achsantriebsstrang 14 des Fahrzeuges.
Im einzelnen sind dabei bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 folgende Verhältnisse gegeben.
Der Hydrowandler 39 ist über hydraulische Leitungen 40, 41, ebenso wie die Hydrowandler 5, 6 an der hydraulischen Steuer­ einrichtung 7 angeschlossen. Außerdem steht der Hydrowand­ ler 39 über eine Welle 42 mit einem Zahnrad 43 in fester An­ triebsverbindung, das mit zwei durchmessergrößeren Zahnrä­ dern 44, 45 kämmt. Das Zahnrad 44 ist Teil des während des Anfahrens als Anfahrhilfe wirksamen Getriebezuges, wogegen das Zahnrad 45 Teil des während des übrigen Fahrbereiches wirksamen Getriebezuges ist. Das Zahnrad 44 ist durch Betä­ tigung einer eine Verbindung zwischen Mitnehmerscheiben her­ stellenden Schaltmuffe 46 der Schaltkupplung (SK3) an die mit dem Hydrowandler 6 verbundene Welle 35 ankuppelbar. Zur Be­ herrschung von Drehzahldifferenzen ist die Schaltkupplung (SK3) im Fall gemäß Fig. 1 als schaltbare Reibungskupplung ausgebildet. Bei geschlossener Schaltkupplung (SK3) wirkt der Hydrowandler 39 somit gleichzeitig mit dem Hydrowandler 6 auf den gleichen Getriebezug wie letzterer und über diesen auf die Getriebeausgangswelle 13 ein. Abweichend vom darge­ stellten Ausführungsbeispiel kann der Hydrowandler 39 jedoch auch über eine dann durch andere Zahnräder gebildete Über­ setzung durch die Schaltkupplung (SK3) an eine andere Welle des hydromechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes 2, bei­ spielsweise die Zwischenwelle 30, die Hohlwelle 20, den Steg 17, oder direkt die Abtriebswelle 13, angekoppelt werden.
Das Zahnrad 45 ist bei offener Schaltkupplung (SK3) durch Schließen der Schaltkupplung (SK4) durch Betätigen einer eine Verbindung zwischen Mitnehmerscheiben herstellenden Schalt­ muffe 47 an eine Welle ankuppelbar, bei der es sich im Fall von Fig. 1 um die Abtriebswelle 13 und im Fall von Fig. 2 um eine Nebenwelle 48 handelt, die über einen Getriebezug 49/1, 49/2, 49/3 mit der Eingangswelle 12 des Leistungsverzwei­ gungsgetriebes 2 in Verbindung steht.
Eine an der Eingangswelle 12 oder einer anderen Welle, z. B. der Nebenwelle 48, getrieblich angeschlossenen Pumpe 50 dient zur Versorgung der hydraulischen Arbeits- und Steuer­ kreise der Hydrowandler 5, 6, 39 und der Steuereinrichtung 7 mit Hydrauliköl entsprechenden Druckes.
Nachstehend ist die Funktion der Antriebseinrichtung beschrieben.
Für ein Anfahren des Fahrzeugs aus dem Stillstand werden folgende Kupplungszustände der Schaltkupplungen hergestellt, nämlich SK1 ist offen, SK2 ist geschlossen, SK3 ist ge­ schlossen, SK4 ist offen, SK5 ist geschlossen. Sobald Lei­ stung vom Antriebsmotor 1 über die Getriebeeingangswelle 12 in das Leistungsverzweigungsgetriebe 2 eingeleitet wird, arbeitet der Hydrowandler 5 bei einer Drehrichtung des Hohlrades 21 umgekehrt zur Drehrichtung des großen Sonnenra­ des 15 als Pumpe und liefert die umgesetzte Leistung an die Hydrowandler 6 und 39, wobei diese Leistung in der Steuer­ einrichtung 7 entsprechend aufgeteilt und an letztere wei­ tergeleitet wird. Beide Hydrowandler 6 und 39 arbeiten dann jeweils als Motor, wobei der Hydrowandler 39 eine Zusatzlei­ stung zur Leistung des Hydrowandlers 6 liefert, so daß am Achsantriebsstrang 14 ein erhöhtes Anfahrmoment bereitge­ stellt wird. Beide Hydrowandler 6 und 39 arbeiten im darge­ stellten Beispiel über den gleichen Getriebezug, bestehend aus den Zahnrädern 34, 33, Zwischenwelle 30, Zahnrädern 38, 37 auf die Hohlwelle 20 und damit über den Steg 17 unmittelbar auf die Getriebeausgangswelle 13. Wenn der Hydrowandler 39 seine Maximaldrehzahl erreicht, was bei einem Drehzahlver­ hältnis von Eingangswelle 12 zur Ausgangswelle 13 mit nAusgang : nEingang ca. 25% gegeben ist, dann wird diese Anfahr-Unterstützung durch den Hydrowandler 39 abgeschaltet, und zwar durch Öffnen der Schaltkupplung (SK3), so daß dann der Hydrowandler 6 wieder allein über den genannten Getrie­ bezug auf die Getriebeausgangswelle 13 wirkt, und zwar so lange, bis das Verhältnis nAusgang : nEingang 50% beträgt. Sofern die erhöhte Momentenbereitstellung am Achsantriebs­ strang 14 auch in diesem restlichen Teil des ersten Be­ triebsbereiches erforderlich ist, wird gleichzeitig mit Öff­ nung der Schaltkupplung (SK3) die Schaltkupplung (SK4) ge­ schlossen, so daß dann im restlichen ersten Betriebsbereich auch der Hydrowandler 39 zusätzlich Leistung für den Fahr­ zeugantrieb liefert, und zwar im Fall von Fig. 1 über die Zahnräder 43, 45 direkt an die Antriebswelle 13 und im Fall gemäß Fig. 2 über die Zahnräder 43, 45, die Nebenwelle 48, und den Getriebezug 49/1, 49/2, 49/3 an die Eingangswelle 12 des Leistungsverzweigungsgetriebes 2. Der Hydrowandler 39 arbeitet auch in diesem Fall als Motor.
Am Ende dieses ersten Betriebsbereiches hat die Drehzahl des Hydrowandlers 5 so weit abgenommen, daß dieser vollständig bzw. nahezu stillsteht. In diesem Fall wird praktisch die gesamte Leistung des Antriebsmotors 1 vom Planetendiffe­ rentialgetriebe 4 allein mechanisch auf die Getriebeaus­ gangswelle 13 übertragen. In dieser Situation erfolgt, so­ fern das Fahrzeug weiter beschleunigt werden soll, der Über­ gang in den zweiten Betriebsbereich (nAusgang : nEingang ≧50%) durch Öffnen der Schaltkupplung (SK2) und Schließen der Schaltkupplung (SK1), worauf dann Antriebsleistung vom klei­ nen Sonnenrad 16 her über die Hohlwelle 23, die Zahnrä­ der 24, 31, die Zwischenwelle 30 und die Zahnräder 33, 34 zu den Hydrowandlern 6 und 39 übertragen wird. Der Hydro­ wandler 5 arbeitet dann, bei gleicher Drehrichtung des Hohl­ rades 21 und des großen Sonnenrades 15 wie vorher, als Mo­ tor, der seine Leistung von den nun als Pumpen arbeitenden Hydrowandlern 6 und 39 über die Steuereinrichtung 7 und die hydraulischen Verbindungsleitungen zugeführt erhält.
Der zusätzliche Hydrowandler 39 ist mit besonderem Vorteil im Overdrive-Bereich, also bei einem Drehzahlverhältnis zwi­ schen Eingangswelle 12 und Ausgangswelle 13 mit nAusgang : nEingang < 100%, wie folgt verwendbar.
Sobald ein nicht dargestellter Sensor das Vorliegen eines solchen Overdrive-Zustandes feststellt, kann der Hydro­ wandler 5 funktionell durch den zusätzlichen Hydrowandler 39 ersetzt werden. Das heißt, der Hydrowandler 5 wird außer Be­ trieb gesetzt, und zwar durch die Steuereinrichtung 7, wo­ rauf der Hydrowandler 39 dann die Funktion des Hydrowand­ lers 5 übernimmt. Zur Vermeidung von Schleppverlusten kann der Hydrowandler 5 außerdem noch mechanisch durch Öffnen der Schaltkupplung (SK5) vom Planetendifferentialgetriebe 4 ge­ trennt werden.
Im Overdrive-Bereich tritt bei Benutzung des Hydrowandlers 39, wie vorbeschrieben, dann im Fall von Fig. 1 schon eine ge­ wisse Reduzierung der Blindleistung ein, während im Fall von Fig. 2 noch günstigere Verhältnisse gegeben sind, weil damit insbesondere im höchsten Overdrive-Bereich praktisch die Blindleistung völlig eliminiert ist. Außerdem sind im Over­ drive-Bereich dann niedrigere Drücke im hydraulichen System gegeben, was sehr zur Schonung der Hydrowandler beiträgt.
Das erfindungsgemäße Vorsehen des zusätzlichen Hydrowandlers 39 hat auch den Vorteil, daß dieser in jedem Betriebszustand des Fahrzeugs, gegebenenfalls auch zur Druckölversorgung für andere hydraulisch betätigbare Aggregate, herangezogen wer­ den kann, was steuerungsmäßig in der Zeichnung zwar nicht dargestellt, aber in einem Fahrzeug durch Einbau entspre­ chender Organe durchaus realisiert sein kann.

Claims (6)

1. Antriebseinrichtung eines Schwerfahrzeugs, insbesondere Schwerlast-Nutz­ fahrzeuges oder Kettenfahrzeuges, mit einem hydromechanischen Leistungsver­ zweigungsgetriebe (2) zwischen Antriebsmotor (1) und Achsantriebsstrang (14), mit einem Planetendifferentialgetriebe (4) mit mindestens zwei Reihen von Pla­ netenrädern (18, 19), zwei Sonnenrädern (15, 16), einem Steg (17) und einem Hohlrad (21), ferner mit einer Getriebeeingangswelle (12) und einer Getriebeaus­ gangswelle (13) angeschlossen an verschiedene Wellen des Planetendifferential­ getriebes (4), und mit mindestens zwei Hydrowandlern (5, 6), die jeweils in minde­ stens einem Betriebsbereich an einer eigenen Welle des Planetendifferential­ getriebes (4) angeschlossen sind, wobei mindestens einer (6) der Hydrowandler von einer Welle zur anderen beim Übergang von einem in den anderen Betriebs­ bereich über schaltbare Kupplungen (SK1, SK2), während der andere Hy­ drowandler (5) zumindest annähernd stillsteht, umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Leistungsverzweigungsgetriebe (2) ein zusätzlicher verstellbarer Hy­ drowandler (39) zugeordnet ist, der in zwei verschiedenen Betriebsbereichen des Fahrzeuges unterschiedlich zum Einsatz kommt, und zwar
  • a) im Bereich nAusgang : nEingang ≦ 25% als momentenerhöhende Anfahr­ hilfe, wobei er mit einem ersten, mit der Getriebeausgangswelle (13) verbun­ denen Getriebezug gekuppelt und am Ende dieses Bereiches bei Erreichen seiner Maximaldrehzahl wieder von letzterem entkuppelt wird, und
  • b) im Bereich nAusgang : nEingang <25% zur weiteren Antriebsunterstützung oder in anderer Funktion, wobei er an einen zweiten Getriebezug mit anderer Übersetzung angekuppelt mit einer Welle des Leistungsverzweigungsge­ triebes (2) verbunden ist.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zusätzliche Hydrowandler (39) in jedem Betriebsbereich unterhalb und oberhalb von nAusgang : nEingang = 25% über eine eigene Kupplung (SK3) oder (SK4) mit einer jeweils anderen Welle verbunden ist, wobei von diesen beiden Kupplungen (SK3, SK4) je­ weils die eine geschlossen und die andere offen ist.
3. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Hydrowandler (39) im Betriebsbereich nAusgang : nEingang ≦ 25% über eine Über­ setzung (43, 44) durch die geschlossene Schaltkupplung (SK3) mit einer, die mechanische Verbindung zum Hydrowandler (6) des Leistungsverzweigungsgetriebes (2) herstellenden Wel­ le (35) gekuppelt ist und somit zusammen mit dem Hydro­ wandler (6) über einen weiteren Getriebezug (34, 33, 30, 38, 37) Leistung auf die Abtriebswelle (13) überträgt.
4. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Hydrowandler (39) im Betriebsbereich nAusgang : nEingang <25% über eine Über­ setzung (43, 45) durch die geschlossene Schaltkupplung (SK4) direkt mit der Getriebeausgangswelle (13) des Leistungs­ verzweigungsgetriebes (2) gekuppelt ist.
5. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Hydrowandler (39) im Betriebsbereich nAusgang : nEingang <25% über eine Über­ setzung (43, 45) durch die geschlossene Schaltkupplung (SK4) an eine Nebenwelle (48) angekuppelt ist, die über einen Getriebezug (49/1, 49/2, 49/3) mit der Eingangswelle (12) des Leistungsverzweigungsgetriebes (2) in Verbindung steht.
6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zusätzliche Hydrowandler (39) im Overdrive- Bereich bei einem Drehzahlverhältnis zwischen Eingangs­ welle (12) und Ausgangswelle (13) mit nAusgang : nEingang <100% die Funktion des Hydrowandlers (5) des Leistungsverzwei­ gungsgetriebes (2) übernimmt, wobei der Hydrowandler (5) durch hydraulische Abschaltung von der Steuereinrichtung (7) her stillgesetzt und gegebenenfalls auch noch mechanisch durch Öffnen einer Schaltkupplung (SK5) vom Antriebs­ strang innerhalb des Leistungsverzweigungsgetriebes (2) getrennt wird.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112004000874B4 (de) * 2003-05-21 2008-04-30 Komatsu Ltd. Getriebe
JP2004353685A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Komatsu Ltd 油圧機械式変速装置
JP4671966B2 (ja) * 2004-09-08 2011-04-20 株式会社小松製作所 変速装置およびそれを備える建設車両
JP4789507B2 (ja) * 2005-05-24 2011-10-12 株式会社小松製作所 変速装置
CN101321642A (zh) * 2006-03-13 2008-12-10 博世力士乐股份有限公司 包括动力分置式传动装置的机械-液压驱动机构
DE102007018999A1 (de) * 2007-04-21 2008-10-30 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsverzweigungsgetriebe
DE102007059321A1 (de) * 2007-12-07 2009-06-10 Hytrac Gmbh Leistungsverzweigungsgetriebe
US8500587B2 (en) 2010-12-20 2013-08-06 Caterpillar Inc. Multiple-variator control for split power CVT and hydrostatic transmissions
DE102016200752A1 (de) * 2016-01-20 2017-07-20 Avl Commercial Driveline & Tractor Engineering Gmbh Stufenloses, hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, Nutzfahrzeug mit einem solchen Leistungsverzweigungsgetriebe sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Leistungsverzweigungsgetriebes

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1065734B (de) * 1959-09-17 Fürth Dr.-Ing. Heinrich Ebert (Bay.) Stufenlos verstellbares hydrostatisches Getriebe, insbesondere für schwere Fahrzeuge
US3888139A (en) * 1971-06-21 1975-06-10 Orshansky Transmission Corp Hydromechanical transmission
US3722324A (en) * 1971-11-01 1973-03-27 Sundstrand Corp Hydromechanical transmission
DE2904572C2 (de) * 1979-02-07 1984-04-05 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe
DE2950619A1 (de) * 1979-12-15 1981-06-19 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem planetendifferentialgetriebe
FR2520827A1 (fr) * 1982-02-03 1983-08-05 Moteur Moderne Le Transmission a division de puissance concue pour fonctionner en traction pure, en recuperation-restitution de l'energie cinetique, et en mode hybride
EP0140046B1 (de) * 1983-09-15 1987-04-01 ZF FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Hydrostatisch-mechanische Getriebeanordnung

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