DE3912369A1 - Antriebseinrichtung eines fahrzeuges - Google Patents
Antriebseinrichtung eines fahrzeugesInfo
- Publication number
- DE3912369A1 DE3912369A1 DE3912369A DE3912369A DE3912369A1 DE 3912369 A1 DE3912369 A1 DE 3912369A1 DE 3912369 A DE3912369 A DE 3912369A DE 3912369 A DE3912369 A DE 3912369A DE 3912369 A1 DE3912369 A1 DE 3912369A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drive
- shaft
- energy storage
- sun gear
- storage flywheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
- B60K6/10—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel
- B60K6/105—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel the accumulator being a flywheel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
- B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
- B60K6/12—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
- F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
- F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
- F16H2037/103—Power split variators with each end of the CVT connected or connectable to a Ravigneaux set
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung eines Fahrzeuges
mit Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches
1.
Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik gemäß der
DE-PS 29 04 572. Bei dem darin als Teil der Antriebseinrichtung
z. B. eines Fahrzeuges dienenden stufenlosen hydrostatisch-
mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebe ist in dessen
Planetendifferential das kleine Sonnenrad räumlich zwischen
einem großen Sonnenrad und einem Antriebsmotor angeordnet.
Bedingt dadurch mußte die das kleine Sonnenrad tragende,
nichtantriebsseitige Welle als Hohlwelle ausgebildet und
koaxial zu der das große Sonnenrad tragenden antriebsseitigen
Welle, diese umgebend angeordnet sein. Da bei solchen
Planetendifferentialen für deren Größe grundsätzlich das
kleine Sonnenrad maßgebend ist, ergab sich zwangsläufig aufgrund
vorgenannter Ausgestaltung und Anordnung der beiden
Sonnenräder und deren Wellen die Gesamtgröße des Leistungsverzweigungsgetriebes.
Je nach Leistungsbedarf traten daher
bei der praktischen Realisierung Probleme hinsichtlich der
Unterbringung der Antriebseinrichtung im Fahrzeug, insbesondere
dann auf, wenn auch noch ein Energiespeicher-Schwungrad
als Teil einer Bremsenergierückgewinnungseinrichtung vorgesehen
wurde.
Die Erfindung stellt sich demgegenüber daher die Aufgabe,
die Antriebseinrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden,
daß unter Beibehaltung des Getriebe-Prinzips bei
gleicher Leistungsauslegung wie bisher eine räumliche Verkleinerung
des Gesamtaggregates erzielbar ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Antriebseinrichtung
der gattungsgemäßen Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmalen gelöst.
Bedingt durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Planetendifferentiales
ist es im Vergleich zur bisherigen Lösung
nun möglich, das an der nichtantriebsseitigen Welle sitzende
(kleine) Sonnenrad deshalb im Durchmesser kleiner auszubilden,
weil die nichtantriebsseitige Welle nicht mehr wie bisher
als Hohlwelle, sondern als Vollwelle ausgebildet ist und
sich lediglich an deren Durchmesser die Größe des (kleinen)
Sonnenrades zu orientieren hat. Dadurch ergeben sich zwangsläufig
auch für alle anderen kraftübertragenden Teile des
Planetendifferentials kleinere Abmessungen, mit dem Ergebnis,
daß letzteres insgesamt wesentlich kleiner als bisher
baut.
Bedingt durch das vorerwähnte erste erfindungsgemäße Merkmal
ergibt sich auch für das zweite erfindungsgemäße Merkmal, betreffend
die getriebemäßige Anbindung des Energiespeicher-
Schwungrades an das Leistungsverzweigungsgetriebe, eine äußerst
platzsparende Lösung.
Beide erfindungsgemäßen Merkmale begründen somit eine bauliche
Kompaktheit der Antriebseinrichtung, die bisher noch nie
erreicht worden ist, und die es ermöglicht, daß die Antriebseinrichtung
für frontangetriebene Kraftfahrzeuge, insbesondere
Nutzfahrzeuge, verwendet und sowohl längs als auch quer
eingebaut werden kann.
Bedingt durch die Verkleinerung des nichtantriebsseitigen
Sonnenrades ist mit besonderem Vorteil auch eine Erhöhung
der Schwungrad-Drehzahl möglich, was bedeutet, daß sich im
Vergleich zur bisherigen bekannten Lösung ein höherer Speichergrad
im Energiespeicher-Schwungrad erzielen läßt oder
bei gleicher Speicherkapazität wie bisher diese mit durchmesserkleinerem
Schwungrad erzielbar ist, ohne Erhöhung der
Umfangsgeschwindigkeiten der Zahnräder im Planetendifferential.
Vorteilhafte Einzelheiten und Weiterbildungen dieser erfindungsgemäßen
Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nachstehend ist die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung anhand
der Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 schematisiert eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Antriebseinrichtung,
Fig. 2 die Antriebseinrichtung gemäß Fig. 1 erweitert um
einige Zusatzaggregate, und
Fig. 3 schematisiert den Einbau der Antriebseinrichtung
gemäß Fig. 2 in einem Fahrzeug.
Bei dem Fahrzeug, dem die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung
zugeordnet ist, kann es sich generell um jede Art von
Landfahrzeugen handeln. Wegen der erreichbaren Kompaktheit
eignet sich die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung jedoch
besonders gut zum Quereinbau, aber auch Längseinbau, in
frontangetriebenen Pkw, Lkw, Omnibussen und sonstigen Nutzfahrzeugen,
aber auch gepanzerten Kettenfahrzeugen.
Die Antriebseinrichtung umfaßt ein spezielles stufenloses
hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe,
nachfolgend nur als SHL-Getriebe 1 bezeichnet, zwischen einem
Antriebsmotor 2 (Dieselmotor oder Ottomotor) und einem
Achsantriebsstrang 3, an dem die anzutreibenden Räder des
Fahrzeuges angeschlossen sind.
Am Gehäuse 14 des SHL-Getriebes 1 ist an der einen Stirnseite
der Antriebsmotor 2 und an der gegenüberliegenden Stirnseite
das Gehäuse 15 eines Energiespeicher-Schwungrades 16
angeschlossen.
Das SHL-Getriebe 1 umfaßt als Hauptbestandteil ein mindestens
vierwelliges Planetendifferential 4 und zwei Hydrostatmaschinen
5, 6, die jeweils in beiden Drehrichtungen als
Motor oder Pumpe betreibbar sind und über hydraulische
Druckleitungen 7, 8 unter Zwischenschaltung eines elektrohydraulischen
Steuerblockes 9 miteinander in Verbindung stehen.
Das SHL-Getriebe 1 hat innerhalb seines Gehäuses 14 eine antriebsmäßig
mit dem Antriebsmotor 2 verbundene erste Hauptwelle
10, eine zweite nichtantriebsseitige Antriebswelle 11,
eine Nebenwelle 12 und eine als ausgangsseitige Abtriebswelle
fungierende zweite Hauptwelle 13.
Die eingangsseitige Hauptwelle 10 ist entweder direkt oder,
wie dargestellt, über die Kupplung 17 mit der Kurbelwelle 18
des Antriebsmotors 2 verbunden.
Der Achsantriebsstrang 3 ist über einen seitlich aus dem Gehäuse
14 des SHL-Getriebes 1 herausgeführten Getriebezug,
bestehend aus einem Zahnrad 9, weiteren Gliedern 20, 21 und
einer Anschlußwelle 22, kraftübertragungsmäßig an der ausgangsseitigen
Hauptwelle 13 des SHL-Getriebes 1 angeschlossen.
An der Nebenwelle 12 ist generell entweder direkt oder, wie
dargestellt, über ein beispielsweise aus Zahnrädern 23, 24
bestehendes Transfergetriebe, die Welle 25 der Hydrostatmaschine
6 angeschlossen.
Der durch das Planetendifferential 4 gebildete mechanische
Teil des SHL-Getriebes 1 umfaßt ein erstes (großes) Sonnenrad
26, das fest mit der antriebsseitigen Hauptwelle 10 verbunden
ist, ein fest an der nichtantriebsseitigen Antriebswelle
11 angeordnetes (kleines) Sonnenrad 27, zwei axial beabstandet
miteinander verbundene und jeweils mit einem der
Sonnenräder 26, 27 in Eingriff stehende Planetenräder 28, 29,
einen über eine Welle 30 die beiden Planetenräder 28, 29 lagernden
und selbst fest an der ausgangsseitigen Hauptwelle 13
angeschlossenen Steg 31, an dem ein Zahnrad 32 fest angeschlossen
ist, und ein Hohlrad 33. Letzteres hat eine Innenverzahnung
34, mit dem das Planetenrad 29 kämmt, und eine
Außenverzahnung 35, mit der über einen Getriebezug 36, 37
die Welle 38 der Hydrostatmaschine 5 verbunden ist.
Im Planetendifferential 4 ist die Anordnung der kraftübertragenden
Glieder generell so, daß die wirksame Krafteinleitstelle
der antriebsseitigen Hauptwelle 10 (Sonnenrad 26)
zwischen dem an der nichtantriebsseitigen Welle 11 angeordneten
(kleinen) Sonnenrad 27 und dem (in der Zeichnung links
des SHL-Getriebes 1 angeordneten) Antriebsmotor 2 liegt. Bedingt
dadurch, daß das (kleine) Sonnenrad 27 abgestimmt auf
den notwendigen Durchmesser der nichtantriebsseitigen Welle
11 durchmessermäßig nur geringfügig größer als letztere
sein kann, können auch alle anderen Teile 26, 28, 29, 31, 33
des Planetendifferentials 4 durchmessermäßig verhältnismäßig
klein ausgelegt werden, wodurch sich ein insgesamt sehr
kleinbauendes, äußerst kompaktes Planetendifferential 4 ergibt.
Des weiteren gehören zum mechanischen Teil des SHL-Getriebes
1 ein Zahnrad 39, das fest auf der nichtantriebsseitigen
Antriebswelle 11 sitzt, und ein mit letzterem kämmendes,
drehbar, aber axial gesichert auf der Nebenwelle 12 gelagertes
Zahnrad 40. Auf der Nebenwelle 12 ist außerdem ein weiteres
Zahnrad 41 drehbar, aber axial gesichert gelagert, das
mit dem am Steg 31 angeordneten Zahnrad 32 in Eingriff steht.
Mit 42 ist ein drehfest, aber axial auf der Nebenwelle 12
verschiebbares Schaltorgan einer Wechselschaltkupplung bezeichnet,
mit dem nach Verschiebung aus neutraler 0-Stellung
in der einen Schaltstellung a das Zahnrad 41, in der anderen
Schaltstellung c dagegen das Zahnrad 40 drehfest mit der Nebenwelle
12 gekuppelt werden kann. In der zwischen beiden
Schaltstellungen a, c liegenden 0-Stellung ist keines der
beiden Zahnräder 40 bzw. 41 mit der Nebenwelle 12 verbunden.
Das Schaltorgan 42 der Wechselschaltkupplung erhält seine
Betätigungsimpulse von einer Regel- und Steuereinrichtung 49.
Die Drehzahl der ausgangsseitigen Hauptwelle 13 des SHL-Getriebes
1 summiert sich aus den Drehzahlen des (großen) Sonnenrades
26 und des Hohlrades 33, welche die Umfangsgeschwindigkeit
der Planetenräder 28, 29 bzw. des Steges 31
festlegen. Die Hydrostatmaschine 5 bewirkt durch ihre Drehzahl
und Drehrichtung über den Getriebezug 35, 36, 37 die
Drehzahl und Drehrichtung des Hohlrades 33.
Das Energiespeicher-Schwungrad 16 bildet in Verbindung mit
dem SHL-Getriebe 1 einen Gyrospeicher als Teil einer Bremsenergierückgewinnungseinrichtung
und ist über zwei in Lageraugen
43, 44 des Gehäuses 15 eingebaute Rollen- bzw. Kugellager
45, 46 gelagert. Jedes der beiden Rollen- bzw. Kugellager
45, 46 sitzt im dargestellten Beispiel fest montiert
auf einem Ansatzzapfen einer ansonsten etwa topfförmigen Lagerbuchse
47 bzw. 48, die in eine entsprechende Aufnahmebohrung
in der Nabe des Schwungrades 16 von der einen oder anderen
Stirnseite her eingebaut ist. In beiden dargestellten
Ausführungsbeispielen bildet die Lagerbuchse 47 des Energiespeicher-
Schwungrades 16 gleichzeitig das Gehäuse einer
schaltbaren Kupplung KS und nimmt deren Schalt- und Kupplungsorgane
sowie Zu- und Ableitungen für deren hydraulische
Betätigung auf. Koaxial zur Schwungradachse ist in den Innenraum
der Lagerbuchse 47 die das nichtantriebsseitige
(kleine) Sonnenrad 27 tragende Welle 11 hinein verlängert
und dort mit entsprechenden Kupplungsorganen der Kupplung KS
verbunden. Bei geschlossener Kupplung KS ist somit eine Antriebsverbindung
zwischen SHL-Getriebe 1 und Energiespeicher-
Schwungrad 16 hergestellt, während bei geöffneter Kupplung KS
diese Antriebsverbindung wieder unterbrochen ist.
Bei einem Bremsen des Fahrzeuges wird von der Regel- und
Steuereinrichtung 49, an der alle bzw. zumindest ein Großteil
der schaltbaren bzw. zu verstellenden Organe 2, 5, 6,
9, 17, 42, KS und andere angeschlossen sind, ein Befehl zum
Schließen der Kupplung KS und Öffnen der Kupplung 17 ausgegeben.
Danach ist das Energiespeicher-Schwungrad 16 am SHL-
Getriebe 1 angekuppelt, der Antriebsmotor 2 dagegen von
letzterem abgekuppelt. Damit kann die beim Bremsen am Achsantriebsstrang
3 anfallende kinetische Brems-Energie über
das SHL-Getriebe 1 in das Energiespeicher-Schwungrad 16
unter Drehzahlerhöhung desselben eingespeichert werden. Diese
abgespeicherte Energie kann anschließend zum Anfahren und
Beschleunigen und für gewisse Zeit auch für einen Betrieb des
Fahrzeuges ohne Antriebsmotor 2, z. B. beim Befahren von Fußgängerzonen
oder Tunnelstrecken, vom Energiespeicher-Schwungrad
16 wieder über das SHL-Getriebe 1 an den Achsantriebsstrang
3 abgegeben werden.
Für den Fall, daß der Speichergrad im Energiespeicher-
Schwungrad 16 zu gering ist, dann ergibt sich aus dem geschilderten
Aufbau des SHL-Getriebes ein Anfahren und Beschleunigen
des Fahrzeuges bei abgekuppeltem Energiespeicher-
Schwungrad 16 (KS offen) und angekuppeltem Antriebsmotor 2
(Kupplung 17 geschlossen) folgende Arbeitsweise des SHL-
Getriebes: In einem ersten Arbeitsbereich
(n Ausgang 13 : n Eingang 10 kleiner/gleich 50%) arbeitet die
Hydromaschine 5 bei einer Drehrichtung des Hohlrades 33 umgekehrt
zur Drehrichtung des (großen) Sonnenrades 26 als
Pumpe und liefert die umgesetzte Leistung über die Druckleitungen
7, 8 an die Hydrostatmaschine 6. Letztere arbeitet in
diesem Fall als Motor und treibt die Nebenwelle 12 an, an
der mittels des sich in Schaltstellung a befindlichen
Schaltorgans der Wechselschaltkupplung das Zahnrad 41 angekuppelt
und damit Leistung über den Steg 31 und die ausgangsseitige
Hauptwelle 13 auf den Achsantriebsstrang 3
übertragbar ist. Mit zunehmender Drehzahl der ausgangsseitigen
Hauptwelle 13 ergibt sich im SHL-Getriebe 1 ein Betriebspunkt,
bei dem die Hydrostatmaschine 5 zumindest annähernd
stillsteht und die in das SHL-Getriebe 1 von der Antriebsquelle
2 eingespeiste Antriebsleistung praktisch rein
mechanisch vom Planetendifferential 4 übertragen wird. In
dieser Situation erfolgt, sofern das Fahrzeug weiter beschleunigt
werden soll, der Übergang in einen zweiten Arbeitsbereich
des SHL-Getriebes 1 (gegeben durch
n Ausgang 13 : n Eingang 10 größer bzw. gleich 50%) durch Umschaltung
des Schaltorganes 42 der Wechselschaltkupplung in
Schaltposition c, worauf die Hydrostatmaschine 6 über die
Nebenwelle 12, das daran angekuppelte Zahnrad 40 und das mit
diesem kämmende Zahnrad 39 mit der zweiten Antriebswelle 11
antriebsmäßig verbunden ist. Die Hydrostatmaschine 5 arbeitet
in diesem zweiten Arbeitsbereich des SHL-Getriebes 1,
bei gleicher Drehrichtung des Hohlrades 33 und des (großen)
Sonnenrades 26 wie vorher, nun als Motor, der seine Antriebsleistung
von der jetzt als Pumpe arbeitenden Hydrostatmaschine
6 über die Druckleitungen 7, 8 zugeführt bekommt.
Die Hydrostatmaschine 6 erhält demnach ihre Antriebsleistung
in diesem Fall von der eingangsseitigen Hauptwelle
10 her über das (große) Sonnenrad 26, die Planetenräder
28, 29, das (kleine) Sonnenrad 27 mit Antriebswelle 11,
den mit der Nebenwelle 12 geschlossenen Getriebezug 39, 40
und den Getriebezug 23, 24 zugeführt.
Bei einer Drehzahlreduzierung am Achsantriebsstrang 3 laufen
die vorbeschriebenen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab.
Diese vorbeschriebene Funktionsweise gilt sowohl, was jene
des SHL-Getriebes 1 als auch den Energiespeicher- und -abgabebetrieb
des Schwungrades 16 anbelangt, auch für das in Fig. 2
gezeigte Ausführungsbeispiel für den Fall, daß eine hier zusätzlich
vorgesehene Elektromaschine 50 unwirksam geschaltet
ist.
Die besagte Elektromaschine 50 ist mittels einer weiteren
schaltbaren Kupplung KE bedarfsweise mit dem Energiespeicherschwungrad
16 verbindbar und auf Befehle der Regel- und
Steuereinrichtung 49 hin dann entweder
- a) als Generator geschaltet betreibbar, in welchem Fall durch Energieabgabe des Energiespeicher-Schwungrades 16 elektrische Energie erzeugt und diese in eine Batterie 51 eingespeichert wird, oder
- b) als Motor geschaltet aus der Batterie 51 speisbar und gibt dabei Energie über das Energiespeicher-Schwungrad 16 (bei geschlossenen Kupplungen KS, KE, KA und geöffneter Kupplung 17) und das SHL-Getriebe 1 an den Achsantriebsstrang 3 ab. Das Fahrzeug ist in diesem Fall rein elektromotorisch angetrieben, was in innerörtlichen Bereichen wegen der vollständig fehlenden Abgasemission sehr vorteilhaft ist.
Die weitere Kupplung KE ist in vorteilhafter Weise ebenso
wie die Kupplung KS in das hierfür vorbereitete Energiespeicher-
Schwungrad 16 eingebaut, und zwar von der anderen
Stirnseite her, wobei in diesem Fall die Lagerbuchse 48 das
aufnehmende Gehäuse für die notwendigen Schalt- und Kupplungsorgane
sowie Druckzu- und -ableitungen für deren Betätigung
bildet.
Im Normalfall ist die Welle 52 der Elektromaschine 50 mit
einer Anschlußwelle 53 verbunden, die koaxial in das Energiespeicher-
Schwungrad 16 hineinverlängert ist und dort im
Bereich der Kupplung KE an deren Kupplungsorganen angeschlossen
ist.
Im dargestellten Beispiel gemäß Fig. 2 ist die Elektromaschine
50 jedoch auch als Anlasser für den Antriebsmotor 2
schaltbar. Zu diesem Zweck ist im Antriebswellenstrang 52,
53 zwischen Elektromaschine 50 und der zweiten Kupplung KE
die weitere schaltbare Kupplung KA vorgesehen. Diese weist
ein am Antriebswellenstrang 52, 53 für ein Anlassen des Antriebsmotors
2 ankuppelbares, während anderer Betriebsphasen
jedoch abgekuppeltes Kupplungsorgan 54 auf, das mit der
durch das gesamte Energiespeicher-Schwungrad 16 koaxial hindurch
verlängerten, das (kleine) Sonnenrad 27 tragenden Welle
11 verbunden ist. Während eines Anlaßvorganges mittels
der Elektromaschine 50 sind des weiteren die Kupplung 17 geschlossen,
die Kupplungen KS und KE dagegen geöffnet, was
bedeutet, daß das Energiespeicher-Schwungrad 16 beim Anlassen
nicht mitgeschleppt werden muß.
Aus Fig. 3 ist der Einbau der Aggregate gemäß Fig. 2 in einem
Kraftfahrzeug, hier einem Lastkraftwagen mit Frontantrieb,
ersichtlich, und zwar schematisch jeweils in
Umrissen. Aus dieser Darstellung wird die äußerst hohe Kompaktheit
ersichtlich, die mit der erfindungsgemäßen Bauart
erzielbar ist.
Claims (8)
1. Antriebseinrichtung eines Fahrzeuges, mit einem stufenlosen
hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebe
(1) zwischen Antriebsmotor (2) und Achsantriebsstrang
(3) mit einem wenigstens vierwelligen Planetendifferential
(4) mit zwei Sonnenrädern (26, 27), wenigstens
zwei mit je einem der letzteren kämmenden Planetenrädern
(28, 29), einem letztere lagernden Steg (31) und einem
Hohlrad (33), ferner mit zwei den Eingang bzw. Ausgang
bildenden und jeweils an verschiedenen Wellen des
Planetendifferentiales (4) angeschlossenen Hauptwellen
(10, 13), und mit mindestens zwei Hydrostatmaschinen
(5, 6), die jeweils in mindestens einem Arbeitsbereich
des Leistungsverzweigungsgetriebes (1) an einer eigenen
Welle des Planetendifferentiales (4) angeschlossen
sind und wechselweise als Motor oder Pumpe arbeiten, wobei
mindestens eine (6) der Hydrostatmaschinen (5, 6) bei
zumindest annähernd stillstehender anderer Hydrostatmaschine
beim Übergang vom einen in den anderen Arbeitsbereich
durch Betätigung einer schaltbaren Kupplung (42)
von der ausgangsseitigen Hauptwelle (13) zum nichtantriebsseitigen
Sonnenrad (27) umschaltbar ist und im Zugbetrieb
von Motor- auf Pumpenfunktion wechselt, dadurch
gekennzeichnet,
daß im Planetendifferential (4) die antriebsmäßig
wirksame Krafteinleitstelle (26) der antriebsseitigen
Hauptwelle 10 räumlich zwischen dem an einer nichtantriebsseitigen
Welle (11) angeordneten Sonnenrad
(27) und dem dem Leistungsverzweigungsgetriebe (1)
vorgeordneten Antriebsmotor (2) liegt, und daß an der das
nichtantriebsseitige Sonnenrad (27) tragenden Welle (11)
mittels einer schaltbaren Kupplung (KS) ein Energiespeicher-
Schwungrad (16) bedarfsweise an- und abkuppelbar ist.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das an der nichtantriebsseitigen Welle (11) angeordnete
Sonnenrad (27) als kleines Sonnenrad im Planetendifferentialgetriebe
(4) gegeben ist und einen kleineren
Durchmesser hat als das fest an der eingangsseitigen,
antriebsmäßig mit dem Antriebsmotor (2) verbundenen
Hauptwelle (10) angeordnete große Sonnenrad (26) ist, das
die im angeordnete große Sonnenrad (26) ist, das die im
Planetendifferential (4) wirksame Krafteinleitstelle bildet.
3. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß - bedingt durch die Möglichkeit,
das an der nichtantriebsseitigen Welle (11)
sitzende Sonnenrad (27) durchmessermäßig so klein wie
möglich auszubilden - die Planetenräder (28, 29) auf einer
im Steg (31) drehbar gelagerten Welle (30) drehfest anzuordnen
sind.
4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Energiespeicher-Schwungrad (16) in einem Gehäuse
(15) untergebracht ist, das außen am Gehäuse (14)
des Leistungsverzweigungsgetriebes (1), lagemäßig dort dem
Antriebsaggregat (2) gegenüberliegend, angeschlossen ist.
5. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die schaltbare, zum An- und Abkuppeln
des Energiespeicher-Schwungrades (16) dienende Kupplung
(KS) in den Innenraum des letzteren eingebaut ist.
6. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an das Energiespeicherschwungrad
(16) mittels einer weiteren schaltbaren Kupplung
(KE) eine Elektronmaschine (50) bedarfsweise anschließbar
ist, die dann entweder
- a) bei Energieabgabe durch das Energiespeicher-Schwungrad (16) als Generator geschaltet elektrische Energie erzeugt und diese in eine Batterie (51) einspeichert, oder
- b) als Motor geschaltet aus der Batterie (51) gespeist Energie über das Energiespeicher-Schwungrad (165) und das Leistungsverzweigungsgetriebe (1) an den Achsantriebsstrang (3) abgibt.
7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß auch die weitere schaltbare Kupplung (KE) in den
Innenraum des Energiespeicher-Schwungrades (16) eingebaut
ist.
8. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elektromaschine (50) auch
als Anlasser für den Antriebsmotor (2) schaltbar ist, wozu
im Antriebswellenstrang (52, 53) zwischen Elektromaschine
(50) und der zweiten, in das Energiespeicher-Schwungrad
(16) integrierten schaltbaren Kupplung (KE) eine weitere
schaltbare Kupplung (KA) vorgesehen ist, mit einem
an- und abkuppelbaren Kupplungsorgan (54), das mit der
durch das gesamte Energiespeicher-Schwungrad (16) koaxial
hindurch verlängerten, das Sonnenrad (27) tragenden Welle
(11) verbunden ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3912369A DE3912369C2 (de) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe |
US07/498,827 US5052987A (en) | 1989-04-14 | 1990-03-23 | Stepless hydrostatic-mechanical transmission |
IT20047A IT1240435B (it) | 1989-04-14 | 1990-04-13 | Ripartitore di potenza continuo idrostatico-meccanico |
FR9004898A FR2645932B1 (fr) | 1989-04-14 | 1990-04-17 | Transmission hydrostatique-mecanique a action progressive a derivation de puissance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3912369A DE3912369C2 (de) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3912369A1 true DE3912369A1 (de) | 1990-10-18 |
DE3912369C2 DE3912369C2 (de) | 1996-02-22 |
Family
ID=6378726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3912369A Expired - Fee Related DE3912369C2 (de) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3912369C2 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006042434A1 (de) | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Markus Liebherr International Ag | Leistungsverzweigungsgetriebe sowie verfahren zum betrieb eines solchen getriebes |
WO2008033378A1 (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-20 | Purdue Research Foundation | Power split transmission with energy recovery |
DE102008008236A1 (de) | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Markus Liebherr International Ag | Hydrostatisch leistungsverzweigtes Getriebe |
DE102008008234A1 (de) | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Markus Liebherr International Ag | Verstelleinheit für ein stufenloses hydrostatisch verzweigtes Getriebe |
WO2010091778A1 (de) | 2009-02-12 | 2010-08-19 | Mali Holding Ag | Stufenloses hydrostatisches getriebe mit leistungsverzweigung |
DE102014214617A1 (de) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Antriebsvorrichtung zur instantanen Drehmomentbereitstellung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang |
WO2018142135A1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | Flybrid Automotive Limited | An energy storage and recovery system |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2153961A1 (de) * | 1971-10-29 | 1973-05-03 | Volkswagenwerk Ag | Hybrid-antrieb |
DE2353724B2 (de) * | 1972-10-26 | 1975-11-13 | Juergen Dr.-Ing. 5100 Aachen Helling | Hybrid-Antrieb mit zwei über ein Leistungsverzweigungsgetriebe auf die Abtriebswelle arbeitenden Antriebsmaschinen |
DE2515048A1 (de) * | 1975-04-07 | 1976-10-21 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Antriebsbaugruppe mit schwungradspeicher |
DE2810086A1 (de) * | 1978-03-08 | 1979-09-20 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Leistungsverzweigungsgetriebe und antriebsbaugruppe mit einem solchen leistungsverzweigungsgetriebe und einem bremsenergiespeicher |
DE8234210U1 (de) * | 1982-12-06 | 1984-02-09 | Adam Opel AG, 6090 Rüsselsheim | Kraftfahrzeug-hybridantriebsvorrichtung |
DE2904572C2 (de) * | 1979-02-07 | 1984-04-05 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe |
DE3638881A1 (de) * | 1986-11-14 | 1988-05-19 | Ludwig Gehra | Hybrid-antriebssystem |
DE3726081A1 (de) * | 1987-08-06 | 1989-02-16 | Man Nutzfahrzeuge Gmbh | Antriebseinrichtung eines fahrzeuges, insbesondere nutzfahrzeuges |
-
1989
- 1989-04-14 DE DE3912369A patent/DE3912369C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2153961A1 (de) * | 1971-10-29 | 1973-05-03 | Volkswagenwerk Ag | Hybrid-antrieb |
US3923115A (en) * | 1971-10-29 | 1975-12-02 | Juergen Helling | Hybrid drive |
DE2353724B2 (de) * | 1972-10-26 | 1975-11-13 | Juergen Dr.-Ing. 5100 Aachen Helling | Hybrid-Antrieb mit zwei über ein Leistungsverzweigungsgetriebe auf die Abtriebswelle arbeitenden Antriebsmaschinen |
DE2515048A1 (de) * | 1975-04-07 | 1976-10-21 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Antriebsbaugruppe mit schwungradspeicher |
DE2810086A1 (de) * | 1978-03-08 | 1979-09-20 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Leistungsverzweigungsgetriebe und antriebsbaugruppe mit einem solchen leistungsverzweigungsgetriebe und einem bremsenergiespeicher |
DE2904572C2 (de) * | 1979-02-07 | 1984-04-05 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe |
DE8234210U1 (de) * | 1982-12-06 | 1984-02-09 | Adam Opel AG, 6090 Rüsselsheim | Kraftfahrzeug-hybridantriebsvorrichtung |
DE3638881A1 (de) * | 1986-11-14 | 1988-05-19 | Ludwig Gehra | Hybrid-antriebssystem |
DE3726081A1 (de) * | 1987-08-06 | 1989-02-16 | Man Nutzfahrzeuge Gmbh | Antriebseinrichtung eines fahrzeuges, insbesondere nutzfahrzeuges |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
- DE-Z: REGAR, Karl Nikolaus * |
- JP 62 110066 A. In: Patents Abstracts of Japan, M-635, Oct. 24, 1987, Vol.11, No.327 * |
DE-Z: N.N.: SHL-Bus, stufenloses hydrostatisches Leistungsverzweigungsgetriebe. In: Votih-Druck G1186 5.88 1000 * |
SCHNEIDER, Heinz- Dieter: Systemanalyse und Experiment - die Ent- wicklung eines hocheffizienten Antriebssystems mitBremsenergie-Rückgewinnung. In: ATZ Automobiltech-nische Zeitschrift 87, 1985, 7/8, S.351-358 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7722493B2 (en) | 2004-10-20 | 2010-05-25 | Mali Holding Ag | Power-branched transmission and method for the operation of such a transmission |
WO2006042434A1 (de) | 2004-10-20 | 2006-04-27 | Markus Liebherr International Ag | Leistungsverzweigungsgetriebe sowie verfahren zum betrieb eines solchen getriebes |
WO2008033378A1 (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-20 | Purdue Research Foundation | Power split transmission with energy recovery |
US8915812B2 (en) | 2008-02-08 | 2014-12-23 | Mali Holding Ag | Hydrostatically power-splitting transmission |
DE102008008236A1 (de) | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Markus Liebherr International Ag | Hydrostatisch leistungsverzweigtes Getriebe |
DE102008008234A1 (de) | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Markus Liebherr International Ag | Verstelleinheit für ein stufenloses hydrostatisch verzweigtes Getriebe |
WO2009097701A2 (de) | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Mali Markus Liebherr International Ag | Hydrostatisch leistungsverzweigtes getriebe |
WO2010091778A1 (de) | 2009-02-12 | 2010-08-19 | Mali Holding Ag | Stufenloses hydrostatisches getriebe mit leistungsverzweigung |
US8915813B2 (en) | 2009-02-12 | 2014-12-23 | Mali Holding Ag | Continuously variable hydrostatic transmission having torque division |
DE102014214617A1 (de) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Antriebsvorrichtung zur instantanen Drehmomentbereitstellung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang |
DE102014214617B4 (de) * | 2014-07-25 | 2017-04-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Antriebsvorrichtung zur instantanen Drehmomentbereitstellung in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang |
WO2018142135A1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | Flybrid Automotive Limited | An energy storage and recovery system |
US10926619B2 (en) | 2017-01-31 | 2021-02-23 | Punch Flybrid Limited | Energy storage and recovery system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3912369C2 (de) | 1996-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19810374B4 (de) | Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug | |
DE102007017185B4 (de) | Verteilergetriebe für Kraftfahrzeuge | |
EP1855934B1 (de) | Antriebssystem für den einzelantrieb der beiden antriebsräder eines antriebsräderpaares | |
EP2215382B1 (de) | Leistungsverzweigungsgetriebe | |
WO2015185042A1 (de) | Antriebsvorrichtung für ein fahrzeug | |
DE102012216802B4 (de) | Verteilergetriebe | |
DE102020005394A1 (de) | Elektrisches Antriebssystem | |
EP1655515A1 (de) | Leistungsverzweigtes hydromechanisches Getriebe mit Summiergetriebemittel | |
WO2019141561A1 (de) | Getriebe für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeugantriebsstrang und verfahren zu dessen betreiben | |
EP3594041A1 (de) | Achsen-generator-einheit mit vereinfachtem aufbau | |
DE60317975T2 (de) | Stufenloses Getriebe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für landwirtschaftliche Traktoren | |
DE3912369C2 (de) | Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe | |
DE3733152C2 (de) | ||
DE102021001651B4 (de) | Elektrifiziertes Radien-Überlagerungslenkgetriebe | |
DE102015208756A1 (de) | Getriebeeinrichtung für ein Hybridantriebssystem | |
EP0428865B1 (de) | Antriebseinrichtung in einem Omnibus | |
DE3912386C2 (de) | Stufenlos hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe | |
DE102020007777A1 (de) | Hybridantriebssystem | |
DE102020005019A1 (de) | Elektrisches Antriebssystem | |
DE3536335A1 (de) | Stufenloses hydromechanisches verzweigungsgetriebe fuer kraftfahrzeuge | |
DE10314956B4 (de) | Überlagerungs-Lenkgetriebe, insbesondere für Gleiskettenfahrzeuge | |
DE102019201638A1 (de) | Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug | |
DE102019201639A1 (de) | Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug | |
DE102018207749A1 (de) | Schaltbares Radnabengetriebe | |
DE102022212998B3 (de) | Getriebesystem für einen Kettenfahrzeugantriebsstrang |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |