DE4321755B4 - Vegetative Antriebskonzeption mit Hilfe eines stufenlosen servomechanischen Getriebes - Google Patents

Vegetative Antriebskonzeption mit Hilfe eines stufenlosen servomechanischen Getriebes Download PDF

Info

Publication number
DE4321755B4
DE4321755B4 DE19934321755 DE4321755A DE4321755B4 DE 4321755 B4 DE4321755 B4 DE 4321755B4 DE 19934321755 DE19934321755 DE 19934321755 DE 4321755 A DE4321755 A DE 4321755A DE 4321755 B4 DE4321755 B4 DE 4321755B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
speed
planetary gear
turbine
drive
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19934321755
Other languages
English (en)
Other versions
DE4321755A1 (de
Inventor
Harald Von Hacht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19934321755 priority Critical patent/DE4321755B4/de
Publication of DE4321755A1 publication Critical patent/DE4321755A1/de
Priority to PCT/DE1994/000739 priority patent/WO1995001522A2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4321755B4 publication Critical patent/DE4321755B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
    • F16H47/08—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
    • F16H47/085—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion with at least two mechanical connections between the hydraulic device and the mechanical transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft

Abstract

Getriebeanordnung mit:
– einer Antriebswelle (1) und einer Abtriebswelle (10);
– mindestens einem Planetengetriebe mit jeweils einem ersten, durch die Antriebswelle (1) beaufschlagten Getrieberad, einem zweiten Getrieberad, sowie einem dritten Getrieberad, das die Abtriebswelle (10) beaufschlagt; und
– einem Steuermechanismus in Form einer Servomaschine, zur Steuerung der Drehzahl des zweiten Getrieberades, die in der Weise ausgelegt und mit dem Planetengetriebe verbunden ist, dass zum Beschleunigen der Abtriebswelle (10) im Vorwärtslauf eine Drehzahldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Getrieberad vermindert wird, wobei
– der Steuermechanismus ein hydraulischer Wandler mit einer Pumpe (3), einer ersten Turbine (6.1) sowie einer zweiten Turbine (6.2) ist, wobei die Antriebswelle (1) die Pumpe (3) und die erste Turbine (6.1) das erste Getrieberad (9.1) beaufschlagt und die zweite Turbine (6.2) mit dem zweiten Getrieberad (8.1) verbunden ist, und wobei eine im wesentlichen stufenlose Beschleunigung oder Verzögerung der Drehung des zweiten Getrieberades...

Description

  • Die im Sinne dieser Erfindung als 'vegetativ' bezeichnete Antriebskonzeption (VA-Konzeption) für alle durch Getriebe steuerbaren Antriebe ist dadurch gekennzeichnet, daß im Gegensatz zu allen bisherigen Antriebsformen die Antriebsmaschine nicht mehr direkt, also motorisch, gesteuert wird, sondern konstant mit ihrer optimalen Drehzahl bei maximalem Drehmoment und damit beim besten Wirkungsgrad arbeiten kann. Die Steuerung erfolgt vielmehr über ein stufenlos regelbares und stufenlos umkehrbares Getriebe, das Gegenstand dieser Erfindung ist. Dieses Getriebe, bei dem nie ein Zahnrad geschaltet werden muß, ermöglicht zusätzlich eine kontinuierliche und leistungsabhängige maximale Beschleunigung.
  • Herkömmliche Antriebssysteme sind in der Regel dadurch gekennzeichnet, daß zur Variation der abgegebenen Leistung das krafterzeugende Aggregat gesteuert wird, wobei das zwischengeschaltete Getriebe die Aufgabe hat, die Leistungsübertragung so zu regeln, daß einerseits ein Anfahren überhaupt erst möglich wird und anderseits im Zustand des Laufens ein möglichst guter Wirkungsgrad zwischen Leistungserzeugung und Leistungsabnahme erreicht wird. Die Nachteile dieser Anordnungen bestehen darin, daß das Antriebsaggregat zu einem nicht optimal ausgelegt werden kann und zum anderen, wenn es erst einmal ausgelegt ist, nur selten in der dem optimalen Wirkungsgrad entsprechenden Drehzahl betrieben werden kann. Alle bisherigen Entwicklungen von stufenlosen Getrieben, wie beispielsweise in den Schriften
    • dargestellt, bieten zum Beispiel der Antriebsmaschine nie die Möglichkeit, mit einer konstanten Drehzahl ihres besten Wirkungsgrades laufen zu können. Ferner ist auch der Wirkungsgrad der hydraulischen Drehzahlsteuerungsmechanismen noch sehr schlecht, weil die Turbinen der Wandler oft, im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung, aus dem Stand heraus beschleunigt werden müssen. Eine einfache Drehrichtungsumkehr wird fast nie erwähnt. Viele Konstruktionen vermitteln durch ihre Kompliziertheit verstärkte Anfälligkeit. Viele Konstruktionen lassen auch ohne zusätzliches Bauteil keine Ruhestellung im Abtrieb zu.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine servomechanische Antriebsvorrichtung mit möglichst geringem technischen Aufwand und gutem Wirkungsgrad zu entwickeln, deren Übersetzung stufenlos zu regeln ist. Die vorliegende Erfindung geht davon aus, daß das Antriebsaggregat selbst durch interne automatische Regelung, wie sie bereits hinreichend bekannt ist, immer im optimalen Drehzahlbereich gehalten werden kann und die Variation der Leistungsübertragung über das stufenlos regelbare Getriebe, das Gegenstand dieser Erfindung ist, vorgenommen wird. In gleicher Weise wäre es möglich, die Drehzahlkonstanz auf die Seite der Leistungsabnahme zu legen, wenn das Antriebsaggregat (z.B. bei Windkraftmaschinen) mit wechselnder Drehzahl arbeiten sollte.
  • In Analogie zu biologischen Abläufen wird die hier dargestellte Anordnung mit dem Begriff 'vegetativ' gekennzeichnet, da die Steuerung der Leistungsabnahme nicht mehr durch direkte motorische Beeinflussung der Antriebsmaschine, sondern indirekt durch ausschließliche Steuerung des diesem Getriebe eigenen "systemimmanenten Drehzahlverhältnisses" erfolgt.
  • Zur vorliegenden Erfindung gehören u.a. Vorrichtungen (Wandler), die geeignet sind, alle Arten von Getriebeformationen, die zwischen Antriebs- und Abtriebsrad Planetenräder aufweisen (z.B. auch Differentiale), in einer bisher nicht bekannten Art und Weise zu steuern.
  • Die mechanischen, geometrischen und mathematisch/physikalischen Grundlagen von Planetenradanordnungen werden als bekannt vorausgesetzt, wenngleich das Drehzahlverhalten noch neue Erkenntnisse zuläßt.
  • Bisher bekannte Planetenradsysteme arbeiten in der Weise, daß eine Eingangskraft entsprechend der vorgegebenen Auslegung des Systems in passiver Weise umgesetzt wird. Dabei kann im Normalfall davon ausgegangen werden, daß von den drei wesentlichen, beweglichen Teilen, nämlich Sonnenrad (S), Planetenträger (PT) mit Planetenrädern und Umlaufrad (U), jeweils eines fixiert bleibt. Im Betrieb stellt sich dabei ein "systemimmanentes Drehzahlverhältnis" zwischen den beiden beweglichen Teilen ein, das für einfachste Planetensatzkonstellationen durch die folgende Formel wiedergegeben wird:
    Figure 00030001
  • Darin ist n die jeweilige Drehzahl in min–1 und Z die jeweilige Anzahl der Zahnradzähne.
  • Ist in einer derart "stabilen" Planetensatzkonstellation das Umlaufrad fixiert, so liegt das "systemimmanente Drehzahlverhältnis" im Bereich von ca. 0,4:1 bei gleicher Drehrichtung von Planetenträger und Sonnenrad vor. Dabei ist eine evtl. gewünschte Variation dieses Drehzahlverhältnisses durch Änderung der Zahnradgrößen aufgrund konstruktiver Beschränkungen nur in sehr begrenztem Maße möglich. Arretiert man dagegen den Planetenträger, so ergibt sich nach gleicher Formel ein "systemimmanentes Drehzahlverhältnis" von ca. 0,5:1 zwischen Umlaufrad und Sonnenrad. Nur sind jetzt die Drehrichtungen von Umlaufrad und Sonnenrad entgegengesetzt.
  • Sind allerdings im Gegensatz zu den obigen Annahmen in einem Planetenradsystem alle Teile frei beweglich, so liegt im System ein instabiles Drehzahlverhalten vor.
  • Das Drehzahlverhältnis zweier Teile der einfachsten Planetensatzkonstellation läßt sich jedoch stärker beeinflussen, wenn z.B, mehrere Planetensätze derart in Reihe geschaltet werden, daß alle Sonnenräder sich auf einer Welle drehen und die Umlaufräder mit dem Planetenträger des jeweils nächsten Satzes verbunden sind (siehe II).
  • Die Erfindung bietet mit dem "systemimmanenten Drehzahlverhältnis" technisch die Möglichkeit, daß zur Synchronisation zwischen An- und Abtrieb nicht die zwischen diesen bestehende volle Drehzahldifferenz abgebaut werden muß, sondern nur eine um mehr als die Hälfte niedrigere Drehzahldifferenz zwischen den beweglichen Teilen des Servogetriebes.
  • Da der Gesamtwirkungsgrad der neuen, der Erfindung zugrundeliegenden VA-Konzeption im wesentlichen vom Wirkungsgrad der die Drehzahl regelnden Technik abhängt, sollte die zu beeinflussende Drehzahldifferenz zweier Teile immer so gering wie technisch möglich sein. Daraus folgt, daß auf der einen Seite die Antriebsmaschine mit einer Drehzahl automatisch gesteuert werden kann, die den laut Konstruktionsberechnung besten Wirkungsgrad ermöglicht und anderseits dank des 'vegetativen' Antriebs jetzt stufenlos jede Drehzahl abgenommen werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist dadurch ausgezeichnet, daß zur Stabilisierung des Drehzahlverhaltens bei freier Beweglichkeit aller Teile in das Planetensystem aktiv in der Weise eingegriffen wird, daß
    • a. beim Anfahren des Systems aus dem Stand heraus (d.h. ein Teil ist fixiert) das "systemimmanente Drehzahlverhältnis" zwischen dann zwei beweglichen Teilen verändert wird mit der Wirkung, daß das dritte Teil sich in Bewegung setzt, und zwar vor oder zurück, je nachdem, ob das obige Drehzahlverhältnis verkleinert oder vergrößert wird,
    • b. während des Laufens durch stufenlose Veränderung dieses Drehzahlverhältnisses im positiven wie im negativen Sinne alle denkbaren Änderungen des Laufzustandes (Beschleunigen, Verlangsamen, Änderung der Drehrichtung) herbeigeführt werden. Dabei verharrt das dritte Teil immer dann in Ruhestellung, wenn sich zwischen den beiden anderen Teilen deren "systemimmanentes Drehzahlverhältnis" einstellt.
  • Bei konstanter Eingangsdrehzahl läßt sich nur auf diese Weise technisch sinnvoll eine stufenlos regelbare Abgangsdrehzahl erreichen.
  • Der erfindungsgemäße aktive Eingriff im Sinne einer stufenlosen Regelung erfolgt also durch, Steuerung der Änderung der Drehzahlrelation über stufenlose Beschleunigung bzw. Verzögerung eines Teils des Planetenradsystems gegenüber einem anderen.
  • Dies kann durch Steuermechanismen vielfältiger Art geschehen, z.B. Drehmomentwandler, Viskosekupplung oder Strommaschine, die mit Teilen des Getriebes fest verbunden sind, wie in den I bis XII dargestellt. Die Viskosekupplungen oder -bremsen können und sollten immer thermisch gesteuert werden.
  • Wesentlich für die Erfindung ist die Tatsache, daß aktiv in das in allen Teilen bewegliche Planetenradsystem eingegriffen wird, und zwar gilt dies für alle Freiheitsgrade des jeweiligen Systems von Planetenradkonstruktionen.
    •
  • In den 1 bis 12 sind beispielhaft Möglichkeiten dargestellt, wie unterschiedliche Steuermechanismen auf unterschiedliche Weise mit Planetenradanordnungen konstruktiv fest verbunden sein können. Für alle Anordnungen gilt, daß das über eine Welle eingeleitete Drehmoment in mindestens zwei Stränge aufgeteilt wird, und zwar
  • in 1 und 2 in zwei hydraulische Stränge,
  • in den 3 bis 10 in jeweils einen mechanischen und hydraulischen Strang,
  • in den 11 und 12 in jeweils einen mechanischen und einen elektrischen Strang.
  • Die Einleitung der Kraft muß bei 1 bis 6 immer bei 1 erfolgen, bei 7 bis 12 kann der Kraftfluß sowohl von 1 nach 10 als auch von 10 nach 1 geführt werden. Die drehenden Wandlergehäuse 2 von 1, 2, 3, 4, und 6 müssen zwecks Steuerung der Ölfüllung mit Fliehkraftventilen 14 versehen sein. Bei dem stehenden Wandler in 5 ist die Ölsteuerung stationär auszuführen. Bei allen Getriebeformationen ist sinnvoll eine Fliehkraftkupplung oder Überbrückungskupplung einzusetzen, die greift, sobald Synchronlauf vorliegt.
  • Die Drehrichtungsumkehr ist bei 1, 2 und 6 mit Hilfe eines blockierenden Bremsbandes 13 zu erreichen, bei den 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11 und 12 muß eine steuerbare Abbremsung gewählt werden, eine Viskosebremse oder eine z.B. bei einem Kraftfahrzeug über den Bremspedaldruck steuerbare Schlupfkupplung bekannter Art. Eine stufenlose Drehzahländerung sowohl im Vor- und Rücklauf wird in 6 dargestellt. Sollte auf die Umkehr der Drehrichtung im Abtrieb verzichtet werden können, ist jede Verbindung von Teilen des Drehzahlwandlers mit Teilen des Planetenradsatzes möglich (siehe 9, bei einfachster Umkehrmöglichkeit sollte aber ein Drehmomentanteil über den Planetenträger führen, der dann abzubremsen sein muß.
  • Der Einsatz eines VA-Antriebs in einem Kraftfahrzeug bietet die folgenden Vorteile:
    • 1. Die Antriebsmaschine kann bei geforderter Leistung ohne direkte Einflußnahme stets konstant in der günstigsten Drehzahl betrieben werden.
    • 2. Der Wirkungsgrad der Antriebsmaschine kann somit maximiert werden, ihr thermischer Haushalt ist gleichmäßiger.
    • 3. Auch bei Verbrennungsmaschinen ist eine vereinfachte Auslegung möglich.
    • 4. Der notwendige Energieeinsatz wird reduziert.
    • 5. VA-Systeme sind umweltfreundlich, da die Abgaszusammensetzung leichter überprüfbar, berechenbar und steuerbar ist.
    • 6. VA-Antriebe sind durch ihre vergleichsweise einfache Konstruktion billiger in der Herstellung und wartungsärmer, da sie weniger Bauteile erfordern.
    • 7. Bei Bedarf ist auch optimale Beschleunigung bis hin zum Synchronlauf im Getriebe möglich, d.h. bei normal üblicher Übersetzung im Differential von Kraftfahrzeugen, bis hin zu einer Geschwindigkeit von ca. 100 km/h.
    • 8. Das Führen von Fahrzeugen wird erleichtert.
    • 9. Die Antriebsmaschine kann bezüglich des Energieverbrauchs und der Schadstoffemission konstruktiv effektiver ausgelegt werden: Für die Motorkonstruktion ist nur noch die Drehzahl des maximalen Drehmomentes wichtig, d.h. es bedarf nicht so vieler technischer Kompromisse wie bei herkömmlichen Antriebssystemen. Sämtliche Berechnungskriterien können auf diese Drehzahl bezogen werden. Die Leerlaufdrehzahl kann vernachlässigt werden, die Drehzahlen zwischen der Leerlaufdrehzahl und der Drehzahl des maximalen Drehmoments sind nicht relevant und Drehzahlen oberhalb der Drehzahl des maximalen Drehmoments können vorkommen oder auch nicht.
    • 10. Neue Antriebe treten jetzt in den Bereich der technischen und wirtschaftlichen Realisierbarkeit.
    • 11. Die Übersetzung im Fahrzeug kann so ausgelegt werden, daß der Synchronlauf in dem neuen Getriebe dann eintritt, wenn eine evtl. gesetzlich vorgeschriebene Endgeschwindigkeit erreicht ist.
    • 12. Um unter Inkaufnahme eines schlechteren Wirkungsgrades Fahrzeugen eine höhere Geschwindigkeit zu verleihen, als es der Synchronlauf des VA-Antriebs erlaubt, kann die Motordrehzahl zusätzlich erhöht werden, um die Leistungsreserve (in kW bzw. PS) des Motors zu nutzen.
  • Zusammengefasst wird also ein als "vegetativ" bezeichnetes erstes Antriebssystem beschrieben, bei dem die Regelung des Verhältnisses zwischen Antriebs- und Abtriebsdrehzahl über ein stufenlos regelbares servomechanisches Getriebe erfolgt, wobei jeweils eine der beiden Drehzahlen zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades unabhängig von der Belastung konstant gehalten werden kann. Die stufenlose Veränderung der jeweils nicht konstant gehaltenen anderen Drehzahl (auch bei n = 0 beginnend) erfolgt durch bewusst herbeigeführte Veränderung des dem im Servogetriebe wirksamen Planetenradsystems innewohnenden, im folgenden als "systemimmanent" bezeichneten Drehzahlverhältnisses zwischen jeweils zwei der sämtlich beweglichen Teile dieser Planetenradanordnung mittels fest mit Teilen diese Anordnung verbundener Servomaschinen (Steuermechanismen wie z. B. hydraulische Kupplung, hydraulischer Wandler, Viskosekupplung, elektrische Kupplung, mechanische Rutschkupplung), wodurch das jeweils dritte Teil der Planetenradanordnung in eine Drehbewegung versetzt wird, wobei Drehzahl und Drehrichtung von der Art der Veränderung des Drehzahlverhältnisses der jeweils beiden anderen Teile sowie davon abhängt, in welchem Drehzahlbereich sich diese bewusst herbeigeführte Veränderung abspielt.
  • Die Umkehr der Drehrichtung, die nur möglich ist, wenn der Planetenradträger individuell abgebremst werden kann, wird durch Reduzierung der Planetenträgerdrehzahl, notfalls bis zum Stand, erzielt.
  • Um stets ein Leistungsgleichgewicht zwischen erzeugter und abgenommener Leistung zu gewährleisten, wird eine Rückkopplung zwischen Servogetriebe und Antriebsmaschine vorgesehen.
  • Die Erfindung beinhaltet die Nutzung des spezifischen "systemimmanenten Drehzahlverhältnisses" von Planetenradsystemen mit dem Ergebnis, dass bei drehender Antriebswelle und stehendem Abtrieb schon zwei Elemente im servomechanischen Getriebe mit unter Umständen weniger als 50 Prozent Drehzahldifferenz sich in gleicher Drehrichtung bewegen können. Eine völlige Drehzahlangleichung zwischen An- und Abtrieb durch Synchronisation dieser beiden Elemente bedeutet eine erhebliche Wirkungsgradsteigerung gegenüber allen bisher bekannten Konstruktionen.
  • Weiterhin wird ein zweites Antriebssystem beschrieben, bei dem bei dem ersten Antriebssystem eine hydromechanische Steuerung vorhanden ist, bei der der die Drehzahldifferenz steuernde Wandler zum Zwecke der notfalls erforderlichen Entleerung bei Leerlaufdrehzahl mit Fliehkraftventilen ausgestattet ist, die bis zum Synchronlauf von Pumpe und Turbine für einen ständigen begrenzten Durchlauf sorgen.
  • Weiterhin wird ein drittes Antriebssystem beschrieben, bei dem sich bei dem ersten Antriebssystem das in der Servomaschine zu synchronisierende "systemimmanente Drehzahlverhältnis" in dem Planetenradsystem dadurch erheblich beeinflussen lässt, dass das Planetenradgetriebe erweitert wird. Nach 2 verringert sich die den Wirkungsgrad beeinflussende Drehzahldifferenz im Wandler zwischen Pumpenrad und Turbine auf weniger als 1:0,6. Hierbei treibt z. B. die Turbine 6.1 beide Sonnenräder 9.1 und 9.2 und Turbine 6.2 den ersten Planetenträger 8.1, der wiederum über das Umlaufrad 5.1 den Planetenträger 8.2 antreibt. Auf diese Weise lässt sich der Wirkungsgrad in der Servomaschine sehr einfach erheblich verbessern.
  • Weiterhin wird ein viertes Antriebssystem beschrieben, bei dem bei dem ersten bis dritten Antriebssystem die Servomaschine mittels durch Freilauf gelagerter Räder eine weiterer Wirkungsgradsteigerung bringt.
  • Es wird auch ein fünftes Antriebssystem beschrieben, bei dem bei dem ersten, dritten und vierten Antriebssystem bei stehendem Gehäuse gemäß 5 eine leichte Drehmomentsteuerung möglich wird.
  • Ferner wird ein sechstes Antriebssystem beschrieben, bei dem bei dem ersten bis fünften Antriebssystem ein Wandleraufbau mit Pumpe, Turbine und Leitrad gemäß in 6 möglich wird, bei dem jetzt auch eine stufenlose Drehzahländerung nach Drehrichtungsumkehr möglich ist.
  • Lediglich zur Verdeutlichung der Funktionsweise sei erwähnt, dass bei einer siebten Ausführung des o.g. ersten Antriebssystems bei den Ausführungen nach 7, 8, 9 und 10 die die Drehzahl steuernden Viskosemaschinen zusätzlich thermisch gesteuert werden, um die stufenlose Traktion zu erleichtern. Bei diesen Konstruktionen ist die Richtung des Kraftverlaufes durch das servomechanische Getriebe nicht festgelegt.
  • Weiterhin sei lediglich zur Verdeutlichung der Funktionsweise erwähnt, dass bei einer achten Ausführung des oben genannten ersten, zweiten, vierten und fünften Antriebssystems bei einer Anordnung nach 9 in der einerseits mit dem Sonnenrad und andererseits mit dem Umlaufrad gekoppelten Servomaschine von vornherein eine Drehzahldifferenz von etwa 1:0,5 (und zwar in Gegenrichtung) besteht. Die Umkehr der Drehrichtung müsste jetzt z. B. nach Anordnung der 6 erfolgen. Schließlich haben auch die 11 und 12 ausschließlich erläuternden Charakter.
    • 1
    Antriebswelle
    2
    Wandler-Gehäuse
    3
    Pumpe
    4
    Pumpenwelle
    5.1
    Umlaufrad 1
    5.2
    Umlaufrad 2
    6.1
    Turbine 1
    6.2
    Turbine 2
    7.1
    Turbinenwelle 1
    7.2
    Turbinenwelle 2
    8.1
    Planetenträger 1
    8.2
    Planetenträger 2
    9.1
    Sonnenrad 1
    9.2
    Sonnenrad 2
    10
    Abtriebswelle
    11
    Leitrad
    12
    Freilauf
    13
    Bremse
    14
    Fliehkraftventil
    15
    Ölkanal
    16
    Differential
    17
    Zahnrad
    18
    Zahnrad
    19
    Zahnrad
    20
    Zahnrad

Claims (5)

  1. Getriebeanordnung mit: – einer Antriebswelle (1) und einer Abtriebswelle (10); – mindestens einem Planetengetriebe mit jeweils einem ersten, durch die Antriebswelle (1) beaufschlagten Getrieberad, einem zweiten Getrieberad, sowie einem dritten Getrieberad, das die Abtriebswelle (10) beaufschlagt; und – einem Steuermechanismus in Form einer Servomaschine, zur Steuerung der Drehzahl des zweiten Getrieberades, die in der Weise ausgelegt und mit dem Planetengetriebe verbunden ist, dass zum Beschleunigen der Abtriebswelle (10) im Vorwärtslauf eine Drehzahldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Getrieberad vermindert wird, wobei – der Steuermechanismus ein hydraulischer Wandler mit einer Pumpe (3), einer ersten Turbine (6.1) sowie einer zweiten Turbine (6.2) ist, wobei die Antriebswelle (1) die Pumpe (3) und die erste Turbine (6.1) das erste Getrieberad (9.1) beaufschlagt und die zweite Turbine (6.2) mit dem zweiten Getrieberad (8.1) verbunden ist, und wobei eine im wesentlichen stufenlose Beschleunigung oder Verzögerung der Drehung des zweiten Getrieberades (8.1) gegenüber der Drehung des ersten Getrieberades (9.1) durch eine durch Steuerung der Ölfüllung in dem Wandler bewirkte Verstärkung bzw. Verminderung der Kopplung zwischen dem zweiten Getrieberad (8.1) und der Antriebswelle (1) herbeigeführt wird.
  2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Planetengetriebe mit mindestens drei Getrieberädern (5.2, 8.2, 9.2) vorgesehen ist, wobei die erste Turbine (6.1) das erste Getrieberad (9.1) des ersten Planetengetriebes und das erste Getrieberad (9.2) des zweiten Planetengetriebes beaufschlagt, das dritte Getrieberad (5.1) des ersten Planetengetriebes mit dem zweiten Getrieberad (8.2) des zweiten Planetengetriebes verbunden ist und das dritte Getrieberad (5.2) des zweiten Planetengetriebes mit der Abtriebswelle (10) verbunden ist.
  3. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getrieberad ein Planetenträger (8.1) des ersten Planetengetriebes ist und dass eine Bremse (13) vorgesehen ist, mit der der Planetenträger (8.1) zur Umkehrung der Drehrichtung der Abtriebswelle (10) abgebremst werden kann.
  4. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuermechanismus zur Steuerung der Drehzahl des zweiten Getrieberades der in der Weise ausgelegt und mit dem Planetengetriebe verbunden ist, dass zum Beschleunigen der Abtriebswelle (10) im Rückwärtslauf eine Drehzahldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Getrieberad erhöht wird.
  5. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) direkt mit dem ersten Getrieberad (9.1) verbunden ist.
DE19934321755 1993-06-30 1993-06-30 Vegetative Antriebskonzeption mit Hilfe eines stufenlosen servomechanischen Getriebes Expired - Lifetime DE4321755B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934321755 DE4321755B4 (de) 1993-06-30 1993-06-30 Vegetative Antriebskonzeption mit Hilfe eines stufenlosen servomechanischen Getriebes
PCT/DE1994/000739 WO1995001522A2 (de) 1993-06-30 1994-06-29 Antriebskonzeption mit hilfe eines stufenlosen getriebes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934321755 DE4321755B4 (de) 1993-06-30 1993-06-30 Vegetative Antriebskonzeption mit Hilfe eines stufenlosen servomechanischen Getriebes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4321755A1 DE4321755A1 (de) 1993-12-02
DE4321755B4 true DE4321755B4 (de) 2006-07-27

Family

ID=6491603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19934321755 Expired - Lifetime DE4321755B4 (de) 1993-06-30 1993-06-30 Vegetative Antriebskonzeption mit Hilfe eines stufenlosen servomechanischen Getriebes

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4321755B4 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10314757B3 (de) 2003-03-31 2004-11-11 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Antriebsstrang zum Übertragen einer variablen Leistung
DE102004058258A1 (de) * 2004-12-03 2006-06-08 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie aus einer Meeresströmung
AT504395B1 (de) * 2006-11-21 2009-05-15 Amsc Windtec Gmbh Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes
DE102011018236A1 (de) * 2011-04-19 2012-10-25 Voith Patent Gmbh Vorrichtung zur Kraftübertragung
DE102012008710A1 (de) * 2012-04-25 2013-11-14 Harald von Hacht Gegenläufige Energiewandler
JP5778844B1 (ja) * 2014-12-08 2015-09-16 株式会社日立ニコトランスミッション 可変速装置

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE653589C (de) * 1935-11-03 1937-11-27 Aeg Hydromechanische Kraftuebertragung fuer Landfahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge
US2147528A (en) * 1935-03-15 1939-02-14 Fottinger Hermann Turbomechanical transmission gear
US2308547A (en) * 1939-07-25 1943-01-19 Schneider Brothers Company Variable speed transmission
DE859999C (de) * 1949-04-27 1952-12-18 Wilhelm Dipl-Ing Caesar Stufenlos regelbares Getriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
US2737827A (en) * 1952-05-27 1956-03-13 Frederick W Seybold Automatic transmission
DE1097832B (de) * 1956-10-22 1961-01-19 Ferodo Sa Hydraulische Kraftuebertragungsvorrichtung fuer Kraftfahrzeuge
US3299739A (en) * 1963-12-30 1967-01-24 Ford Motor Co Transmission
US3431798A (en) * 1967-10-18 1969-03-11 James W Dillard Automatic transmission system
US3653279A (en) * 1970-11-23 1972-04-04 Caterpillar Tractor Co Differential fluid coupling drive
DE2215396A1 (de) * 1971-04-16 1972-10-26 Ganz-Mavag Mozdony-, Vagon- Es Gepgyar, Budapest Hydraulisches Wechselgetriebe, insbesondere für Schienenfahrzeuge
DE2317482A1 (de) * 1973-04-06 1975-01-16 Martin Forchheim Planetengetriebe
DE2410342A1 (de) * 1973-09-14 1975-03-27 Johann Widak Getriebe
DE2530185A1 (de) * 1975-07-05 1977-02-03 Gerhard Spaeth Automatisches getriebe zum antreiben einer welle, beispielsweise einer fahrzeugwelle
DE2650152A1 (de) * 1976-10-30 1978-05-03 Reiner Schneider Automatisches getriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE3503134A1 (de) * 1985-01-31 1986-08-21 Heinrich 4600 Dortmund Kleff Kraftschluessiges regelgetriebe mit drehzahl - drehmomentregelung
DE3712659A1 (de) * 1986-04-15 1987-10-22 Daikin Mfg Co Ltd Ein aus drei elementen bestehender mehrstufen-drehmomentwandler
WO1991000968A2 (en) * 1989-07-06 1991-01-24 Johnston Thomas A Variable transmission apparatus

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2147528A (en) * 1935-03-15 1939-02-14 Fottinger Hermann Turbomechanical transmission gear
DE653589C (de) * 1935-11-03 1937-11-27 Aeg Hydromechanische Kraftuebertragung fuer Landfahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge
US2308547A (en) * 1939-07-25 1943-01-19 Schneider Brothers Company Variable speed transmission
DE859999C (de) * 1949-04-27 1952-12-18 Wilhelm Dipl-Ing Caesar Stufenlos regelbares Getriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
US2737827A (en) * 1952-05-27 1956-03-13 Frederick W Seybold Automatic transmission
DE1097832B (de) * 1956-10-22 1961-01-19 Ferodo Sa Hydraulische Kraftuebertragungsvorrichtung fuer Kraftfahrzeuge
US3299739A (en) * 1963-12-30 1967-01-24 Ford Motor Co Transmission
US3431798A (en) * 1967-10-18 1969-03-11 James W Dillard Automatic transmission system
US3653279A (en) * 1970-11-23 1972-04-04 Caterpillar Tractor Co Differential fluid coupling drive
DE2215396A1 (de) * 1971-04-16 1972-10-26 Ganz-Mavag Mozdony-, Vagon- Es Gepgyar, Budapest Hydraulisches Wechselgetriebe, insbesondere für Schienenfahrzeuge
DE2317482A1 (de) * 1973-04-06 1975-01-16 Martin Forchheim Planetengetriebe
DE2410342A1 (de) * 1973-09-14 1975-03-27 Johann Widak Getriebe
DE2530185A1 (de) * 1975-07-05 1977-02-03 Gerhard Spaeth Automatisches getriebe zum antreiben einer welle, beispielsweise einer fahrzeugwelle
DE2650152A1 (de) * 1976-10-30 1978-05-03 Reiner Schneider Automatisches getriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE3503134A1 (de) * 1985-01-31 1986-08-21 Heinrich 4600 Dortmund Kleff Kraftschluessiges regelgetriebe mit drehzahl - drehmomentregelung
DE3712659A1 (de) * 1986-04-15 1987-10-22 Daikin Mfg Co Ltd Ein aus drei elementen bestehender mehrstufen-drehmomentwandler
WO1991000968A2 (en) * 1989-07-06 1991-01-24 Johnston Thomas A Variable transmission apparatus

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-B.: KICKBUSCH, E.: Föttinger-Kupplungen und Föttinger Getriebe, S. 110-129 *
DE-Z, antriebs technik 6 (1967) Nr. 12 S. 432-440 *
DE-Z, Technische Rundschau Nr. 11 v. 20.03.1964 S. 15 *
DE-Z, VDI-Berichte, Bd. 29, 1958, S. 150-151 *
DE-Z, VDI-Z, 106 (1964) Nr. 6.-Febr. (III) S. 196- 205
E-Z, VDI-Z, 106 (1964) Nr. 6.-Febr. (III) S. 196-205 *
Hydraulics u. Pneumatics, Nov. 1963, S. 97-102 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE4321755A1 (de) 1993-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3289243B1 (de) Triebstrang für pumpen, energieerzeugungsanlagen oder dergleichen und verfahren zum anfahren eines solchen triebstranges
EP2466169B1 (de) Einrichtung für ein Getriebe
EP2258966B1 (de) Überlagerungsgetriebe
EP2370285B1 (de) Hybrid-antriebseinheit und verfahren zu deren betrieb
EP0081696B1 (de) Hydrostatischmechanisches Stellkoppelgetriebe mit eingangsseitiger Leistungsverzweigung
DE112016004798T5 (de) Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug
DE19909424A1 (de) Hybridgetriebe für Fahrzeuge
DE3026219A1 (de) Antriebsaggregat mit einer antriebsmaschine und einem schwungrad
EP2253867A1 (de) Leistungsverzweigungsgetriebe
DE19606771A1 (de) Hybridantrieb, insbesondere für Kraftfahrzeuge
EP1280677A2 (de) Hybridgetriebe, insbesondere für kraftfahrzeuge
DE19631281A1 (de) Verfahren zum Steuern des Anhaltvorgangs eines mit einem automatischen Getriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs
EP1896282A1 (de) Hybridgetriebe
DE19739906A1 (de) Stufenloses Fahrzeuggetriebe
DE102012216277A1 (de) Getriebevorrichtung mit einer Planetengetriebeeinrichtung
DE19727153C2 (de) Mehrganggetriebe, insbesondere Sechsgang-Getriebe
WO2011120492A1 (de) Antriebsbaugruppe für ein kraftfahrzeug
DE4321755B4 (de) Vegetative Antriebskonzeption mit Hilfe eines stufenlosen servomechanischen Getriebes
DE19641723A1 (de) Stufenloses Getriebe, insbesondere mit Leistungsverzweigung
WO1995001522A2 (de) Antriebskonzeption mit hilfe eines stufenlosen getriebes
EP0868618B1 (de) Verfahren zum steuern eines hydrostatisch-mechanischen leistungsverzweigungsgetriebes bei unbestimmten getriebestellungen
DE10116989A1 (de) Anfahrelement und Momentenwandler für Arbeitsmaschinen mit Energierückgewinnung
DE8018579U1 (de) Antriebsaggregat mit einer Antriebsmaschine und einem Schwungrad
DE3303881C2 (de) Einrichtung zur Bremsenergie-Rückgewinnung für Fahrzeuge
DE1933792B2 (de) Gasturbinenwerk, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
8122 Nonbinding interest in granting licenses declared
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition