DE60106504T9

DE60106504T9 - Hydromechanisches Getriebe mit stufenloser Übersetzung

Info

Publication number: DE60106504T9
Application number: DE60106504T
Authority: DE
Inventors: Eugenio Todeschini
Original assignee: Same Deutz Fahr Group SpA
Current assignee: Same Deutz Fahr Group SpA
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2006-04-13
Also published as: DE60106504T2; DE60106504D1; US20010034283A1; EP1128093A3; IT1319855B1; EP1128093B1; ITTO20000162A1; EP1128093A2; US6450912B2

Description

Diese Erfindung betrifft ein hydromechanisches Getriebe mit einem kontinuierlich veränderbaren Übersetzungsverhältnis, wie dies in US-A-5,890.981 geoffenbart ist, die den nächstkommenden Stand der Technik darstellt.
Ein Gegenstand der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Getriebe zu liefern, das die kontinuierliche Veränderung des Übersetzungsverhältnisses über einen breiten Bereich ermöglicht, sowohl für positive Werte als auch für negative Werte dieses Verhältnisses.
Dieser sowie weitere Gegenstände werden erfindungsgemäß mit einem hydromechanischen Getriebe erreicht, das ein kontinuierlich veränderbares Verhältnis besitzt, dessen herausragende Merkmale im angeschlossenen Anspruch 1 festgelegt sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung eines nicht einschränkenden Beispiels und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigt:
1 ein Getriebe gemäß der Erfindung;
2 ein Diagramm, in dem die Betriebskennlinien dargestellt sind, die mit dem Getriebe gemäß 1 erreicht werden können;
3 ein weiters Getriebe gemäß der Erfindung;
4 ein Diagramm, in dem die Betriebskennlinien dargestellt sind, die mit dem Getriebe von 3 erreicht werden können;
5 ein weiters Getriebe gemäß der Erfindung; und
6 und 7 Diagramme, in denen die Betriebskennlinien dargestellt sind, die mit dem Getriebe von 5 erreicht werden können.
In 1 ist mit dem Bezugszeichen T allgemein ein Getriebe gemäß der Erfindung bezeichnet.
Das Getriebe T besitzt eine Antriebswelle IS, die über eine Kupplung C₀ mit einem Motor E verbunden werden kann. Die Abtriebswelle des Getriebes trägt das Bezugszeichen OS.
Das Getriebe T weist eine Planeten-Reduziergetriebeeinheit EG auf, die ein Antriebs-Sonnenrad A1, das auf einer Antriebswelle S₀ sitzt, ein Abtriebs-Sonnenrad A2, das auf einer Hohlwelle S1 sitzt, ein äußeres Ringrad B mit zwei Reihen von Zähnen B1 und B2 sowie einen Planetenradträger C besitzt, der Planetenräder C1 und C2 trägt, die mit den Rädern A1 und A2 sowie mit den Reihen von Zähnen B1 bzw. B2 im Eingriff stehen.
Der Planetenradträger C ist an einer Welle S2 befestigt, die koaxial zur Welle S1 liegt.
Die Antriebswelle IS kann mit Hilfe einer Kupplung CF mit einem Zahnrad G1 verbunden werden, das koaxial zur Welle IS liegt und in ein Zahnrad G2 eingreift, das auf einer Hohlwelle S3 sitzt, die am Ringrad B des Planeten-Reduziergetriebes EG befestigt ist und koaxial zur Welle S₀ liegt.
Die Zahnräder G1 und G2 liefern ein Übersetzungsverhältnis, das beispielsweise im Wesentlichen gleich 1 ist.
Die Wellen S3 und S₀ und damit das Ringrad B und das Antriebs-Sonnenrad A1 können mit Hilfe einer Kupplung CL verbunden werden, um sie in Drehung zu versetzen.
Stromabwärts der Kupplung CF ist die Welle IS über eine weitere Kupplung CT mit einem Zahnrad G3 verbunden, das mit einem Zahnrad G4 im Eingriff steht, das auf der Antriebswelle S4 einer hydraulischen Variator-Einrichtung V sitzt. Diese Einheit enthält beispielsweise eine Pumpe mit veränderbarer Strömungsmenge P, die mit einem Flüssigkeitsmotor M verbunden ist. Dieser Motor besitzt ein konstantes Verschiebungsvolumen oder Schluckvolumen, doch kann er auch ein verstellbares Schluckvolumen besitzen.
Die Kupplung CT hat die Aufgabe, die hydrostatische Gruppe zu entkuppeln, um den Verbrauch von Rotationsenergie in bestimmten Zuständen zu beseitigen, beispielsweise bei einem Traktor, der mit dem Zapfgetriebe am Stand läuft, oder beim Anlassen des Motors.
Die Antriebswelle S5 des Variators V trägt ein Zahnrad G5, das mit einem Zahnrad G6 im Eingriff steht, das seinerseits mit einem Zahnrad G7 gekuppelt ist, das auf der Antriebswelle S₀ des Planeten-Reduziergetriebes EG sitzt.
Stromaufwärts der Kupplung CF ist ein Zahnrad G8 auf der Welle IS angebracht, das mit einem Zahnrad G9 im Eingriff steht, das über eine Kupplung CR für eine Drehung mit einem Zahnrad G10 gekuppelt werden kann. Dieses Zahnrad G10 greift in das Zahnrad G2 mit einem Übersetzungsverhältnis ein, das beispielsweise im Wesentlichen gleich 1 ist.
Die Welle S1 der Planetengetriebeeinheit EG trägt ein Sonnenrad A3, das mit Planetenrädern C4 gekuppelt ist, die von einem Planetenradträger C3 getragen werden, der auf einer Hohlwelle S6 befestigt ist, die gleichfalls koaxial zur Welle S2 verläuft. Die Planetenräder C4 stehen mit einem äußeren Ringrad B3 im Eingriff, das mit Hilfe einer Kupplung CB mit dem Körper oder dem Gehäuse G des Getriebes verriegelt werden kann.
Eine Kupplung CHH ermöglicht, wenn sie eingerückt ist, eine Drehverbindung der Welle S6 mit der Welle S1 über den Planetenradträger C3.
Wenn eine Kupplung CH eingerückt ist, ermöglich sie eine Kupplung der Wellen S2 und S6, um sie miteinander in Drehung zu versetzen.
Die Einheit A3-C4-B3-C3 ist so aufgebaut, dass sich dann, wenn die Kupplung CB eingerückt und damit das Ringrad B3 verriegelt ist und die Kupplungen CH und CHH ausgerückt sind, der Planetenradträger C3 und die Welle S6 mit einer geringen Geschwindigkeit drehen, die um einen Teilungsfaktor τ (beispielsweise gleich 4) gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle S1 des Planeten-Reduziergetriebes EG herabgesetzt ist.
Wenn andererseits die Kupplungen CB und CH ausgerückt sind und die Kupplung CHH eingerückt ist, drehen sich der Planetenradträger C3 und die Welle S6 mit der selben Drehzahl wie die Abtriebswelle S1 des Planeten-Reduziergetriebes EG.
Die Welle S6 trägt ein Zahnrad G11, das mit einem Zahnrad G12 im Eingriff steht, das koaxial zur Abtriebswelle OS liegt. Die Räder G11 und G12 liefern miteinander eine Herabsetzung der Drehzahl im Verhältnis α > 1.
Das Zahnrad G12 kann mit der Abtriebswelle OS des Getriebes über die Kupplung CW gekuppelt werden.
Das oben beschriebene Getriebe ist beispielsweise so aufgebaut, dass dann, wenn sich die Welle des Motors E mit einer Drehzahl ω_E dreht und die Kupplung CF eingerückt ist:

– die Drehzahl ω_V der Abtriebswelle S5 des Variators V zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert, die gleich ω_E bzw. –ω_E sind, durch eine Veränderung der Strömungsmenge und der Strömungsrichtung des Hydraulikfluids in der Pumpe P des Variators veränderbar ist; und
– sich die Drehzahl ω_S1 der Welle S1 und die Drehzahl ω_S2 der Welle S2 am Ausgang der Planeten-Reduziergetriebeeinheit EG zwischen ω_E und 2ω_E bzw. zwischen ω_E bzw. 0,5ω_E ändern, wenn sich ω_V zwischen ω_E und –ω_E ändert.

Die obige Erläuterung ist in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
TABELLE 1
Wenn, wie dies unten im numerischen Beispiel beschrieben wird, die Drehzahl ω_E der Motorwelle E gleich 2300 Umdrehungen pro Minute beträgt, nehmen die in der obigen Tabelle angeführten Drehzahlen folgende Werte an (in Umdrehungen pro Minute): TABELLE 2
Die Arbeitsweise des oben beschriebenen Getriebes T soll nunmehr im Zusammenhang mit dem Diagramm von 2 beschrieben werden, in dem die angegebenen Drehzahlwerte den beispielhaften Werten der Drehzahlen entsprechen, die Tabelle 2 zeigt.
2 zeigt eine Betriebskennlinie, die mit dem Getriebe gemäß der Erfindung erreicht werden kann.
In dieser Fig. sind die Drehzahl ω_V der Abtriebswelle S5 des Variators V auf der Abszisse und die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle OS des Getriebes, geteilt durch das Übersetzungsverhältnis ins Langsame α, das mit den Zahnrädern G11 und G12 erreicht wird, auf der Ordinate aufgetragen.
Die in 2 gezeigte Kennlinie zeigt einen symmetrischen Verlauf hinsichtlich des Ursprungs O und enthält einen linearen Mittelbereich 1, der durch den Ursprung verläuft, einen oberen Teil, der drei lineare Bereiche 2, 3 und 4 besitzt, sowie einen unteren Teil, der drei lineare Bereiche 2', 3' und 4' besitzt.
Im Betrieb wird der Mittelbereich 1 der Kennlinie wie folgt erreicht. Die Kupplungen C₀, CT und CW werden eingerückt, so dass die Welle des Motors E über die Zahnräder G3, G4 mit dem Variator V verbunden ist.
Die Kupplungen CF und CR sind ausgerückt.
Die Kupplung CL ist eingerückt, so dass das Ringrad B der Planeteneinheit EG für eine Drehung mit der Welle S₀ und dem Antriebs-Sonnenrad A1 gekuppelt ist, und die Antriebswelle S₀ dieser Einheit über die Zahnräder G5, G6, G7 mit der Abtriebswelle des Variators V gekuppelt ist.
Unter diesen Bedingungen dreht sich die Abtriebswelle S1 des Planeten-Reduziergetriebes EG mit der selben Drehzahl wie die Antriebswelle S₀, die von der Abtriebswelle S5 des Variators V angetrieben wird.
Die Kupplung CB ist eingerückt und die Kupplung CHH ausgerückt. Die Kupplung CH ist ebenfalls ausgerückt.
Die Welle S6 dreht sich jetzt mit einer Drehzahl, die gleich der Drehzahl der Welle S1 des Planeten-Reduziergetriebes EG ist, geteilt durch das Verhältnis τ, das man mit der Einheit A3, C4, B3, C3 erreicht.
Die Abtriebswelle OS des Getriebes T dreht sich mit der Drehzahl der Welle S6, reduziert um den Faktor α durch die Zahnräder G11, G12.
Im Mittelbereich 1 der Kennlinie von 2, mit den oben angegebenen numerischen Werten, bei einer Gesamtänderung der Drehzahl ω_V des Variators von –2300 bis +2300 Umdrehungen pro Minute, wird die Abtriebswelle OS des Getriebes T mit einer Drehzahl ω₀ in Drehung versetzt, die sich zwischen (–ω_V/τ)α und (+ω_V/τ)α ändert, das heißt zwischen (–2300/4)α = –575α und (+2300/4)α = 575α. Diese Drehzahlen der Abtriebswelle OS werden an den Punkten a und a' der Kennlinie von 2 erreicht.
Die Bereiche 2, 3 und 4 der Kennlinie sind, ausgehend vom Punkt a, wie folgt kennzeichnend für Betriebsarten im Vorwärtsgang.
Am Punkt a ist die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle OS, wie oben erwähnt, gleich +575α.
Wenn in diesem Zustand die Kupplung CL ausgerückt und die Kupplung CF eingerückt werden, wobei der Zustand der anderen Kupplungen unverändert bleibt, ist die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle OS wiederum (für ω_V = +2300, das heißt im Punkt a) gleich +575α. Tatsächlich dreht sich die Welle S1 des Planeten-Reduziergetriebes, gemäß Tabelle 2, mit einer Drehzahl ω_S1 = 2300 Umdrehungen pro Minute. Die Welle S6 dreht sich mit der Drehzahl der Welle S1, vermindert um den Faktor τ, und die Abtriebswelle OS wird von der Welle S6 über die Übersetzung ins Langsame G11, G12 in Drehung versetzt.
Im Punkt a ist die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle des Getriebes, nach einer Umschaltung der Kupplungen CL und CF, daher gleich (+2300/τ)α = 575α.
Wenn die Drehzahl ω_V des Variators V jetzt den Bereich von +2300 bis –2300 Umdrehungen pro Minute durchläuft, ändert sich die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle OS gemäß der Beziehung ω₀ = (ω_S1/τ)α. Die Drehzahl ω_S1 der Abtriebswelle S1 des Planeten-Reduziergetriebes EG ändert sich (gemäß Tabelle 2) von +2300 bis +4600 Umdrehungen pro Minute und damit zwischen den Punkten a und b (Bereich 2) der Kennlinie von 2, wobei sich die Ausgangsdrehzahl ω₀ zwischen (2300/4)α = 575α (im Punkt a) und (+4600/4)α = 1150α (im Punkt b) ändert.
Im Punkt b drehen sich der Planetenradträger C und die Abtriebswelle S2 des Planeten-Reduziergetriebes EG mit einer Drehzahl ω_S2 = +1150 Umdrehungen pro Minute (Tabelle 2), die gleich der Drehzahl ω_S1/τ = 4600/4 der Welle S6 ist.
Im Punkt b können nun die Kupplung CH eingerückt und die Kupplung CB ausgerückt werden, wobei nach dem Ausführen dieser Vorgänge die Abtriebswelle OS des Getriebes mit der Abtriebswelle S2 des Planeten-Reduziergetriebes EG, noch immer über die Übersetzung G11, G12, gekuppelt ist.
Wenn die Ausgangsdrehzahl ω_V des Variators V jetzt den Bereich von –2300 bis +2300 Umdrehungen pro Minute durchläuft, verändert sich die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle OS des Getriebes gemäß der Beziehung ω₀ = (ω_S2)α. Die Drehzahl ω_S2 ändert sich von 1150 bis 2300 Umdrehungen pro Minute (Tabelle 2), womit die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle OS den Bereich von 1150α (im Punkt b) bis 2300α Umdrehungen pro Minute (im Punkt c) durchläuft.
Im Punkt c sind die Drehzahlen ω_S2 und ω_S1 einander gleich und gleich 2300 Umdrehungen pro Minute (Tabelle 2). Nunmehr ist es möglich, die Kupplung CH auszurücken und die Kupplung CHH einzurücken, so dass die Abtriebswelle OS des Getriebes mit der Abtriebswelle S1 des Planeten-Reduziergetriebes EG, noch immer über die Übersetzung G11, G12, verbunden ist. Die Kupplung CB bleibt ausgerückt.
Die Ausgangsdrehzahl ω_V des Variators V durchläuft jetzt wiederum den Bereich von +2300 bis –2300 Umdrehungen pro Minute und die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle OS des Getriebes ändert sich gemäß der Beziehung ω₀ = (ω_S1)α. Die Drehzahl ω_S1 ändert sich von 2300 bis 4600 Umdrehungen pro Minute (Tabelle 2), womit die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle OS entsprechend den Be reich von 2300α (im Punkt c) bis 4600α (im Punkt d) durchläuft.
In den Bereichen 2', 3' und 4' sind die Kupplungen CL und CF ausgerückt, während die Kupplung CR eingerückt ist (ausgehend vom Punkt a'). In diesen Bereichen folgt die Arbeitsweise des Getriebes T daher einem identen Ablauf, wie er oben im Zusammenhang mit den Bereichen 2, 3 und 4 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass nach dem Einrücken der Kupplung CR zwischen der Antriebswelle E und der Welle S3 des Planeten-Reduziergetriebes EG die Kraftübertragung jetzt über drei Zahnräder G8, G9–G10 und G2 statt über die beiden Zahnräder G1 und G2 erfolgt, die in den Bereichen 2, 3, 4 wirken, wenn die Kupplung CF eingerückt und die Kupplung CR ausgerückt sind.
Damit kehrt sich in den Bereichen 2', 3' und 4' das Vorzeichen der Kraftübertragung vom Motor E zur Welle S3 des Planeten-Reduziergetriebes EG gegenüber den Bereichen 2, 3, 4 um. Die Bereiche 2', 3' und 4' liegen daher zu den Bereichen 2, 3 und 4 bezogen auf den Ursprung O symmetrisch, wobei die Arbeitsweise der Kupplungen CB, CH und CHH in diesen Bereichen gleich ist, wie dies bereits im Zusammenhang mit den Bereichen 2, 3 und 4 beschrieben wurde.
Die obige Erläuterung im Hinblick auf ein festes numerisches Beispiel kann so verallgemeinert werden, dass sich dann, wenn sich die Drehzahl ω_V des Variators V von –ω_E bis +ω_E ändert, die Drehzahl ω_S1 der Abtriebswelle S1 der Planeteneinheit EG von +ω_E bis +kω_E (k > 1) ändert, womit sich die Drehzahl ω_S2 der Welle S2 von +ω_E bis ω_E/k entsprechend ändert, wobei τ = 1/k² ist.
In 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, die der oben im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Ausführungsform ähnlich ist. In 3 sind jene Teile und Elemente, die den bereits beschriebenen Teilen und Elementen gleich sind oder diesen entsprechen, wiederum mit den gleichen alphanumerischen Bezugszeichen versehen, die vorher verwendet wurden.
Das Getriebe von 1 kann durch 4 Betriebsarten beschrieben werden:
eine erste Betriebsart, im Wesentlichen ein „hydrostatischer" Betrieb, entspricht dem Bereich 1 von 2; wobei es dann 3 Betriebsarten im Vorwärtsgang (und 3 Betriebsarten im Rückwärtsgang) gibt, die den Bereichen 2, 3 und 4 (2', 3', 4') von 2 entsprechen.
Im Gegensatz dazu ist ersichtlich, dass das Getriebe von 3 fünf Betriebsarten besitzt, oder dass es – über die gleichen vier Betriebsarten wie das Getriebe von 1 hinaus – eine fünfte Betriebsart im Vorwärtsgang besitzt (und eine entsprechende fünfte Betriebsart im Rückwärtsgang). Die Betriebskennlinie für das Getriebe von 3 ist in 4 dargestellt.
Kurz gesagt: beim Getriebe von 3 kann die Welle S2 mit der Abtriebswelle OS über eine weitere Kupplung CVHH sowie eine Übersetzung ins Schnelle gekuppelt werden, die zwei Zahnräder G20 und G21 besitzt. Diese Übersetzung G20, G21 vervielfacht die Drehzahl um einen Faktor β = αk².
Die ersten vier Betriebsarten des Getriebes von 3 sind mit den Betriebsarten des Getriebes von 1 ident. Wenn das Getriebe von 3 im Zweig 4 (4') im Punkt d (d') von 2 oder 4 ankommt, kann die Kupplung CVHH (die bisher ausgerückt war) eingerückt werden: tatsächlich dreht sich in diesem Zustand die Abtriebswelle OS mit einer Drehzahl ω0 = ωS1·α = 2ωE·α (k=2) = 4600·αwobei diese Drehzahl gleich jener Drehzahl ist, auf die die Welle S2 die Abtriebswelle über den Vervielfacher G20, G21 in Drehung zu setzen versucht: ωS2·β = ωS2·α·k2 = ωS2·α·4 = 1150·α·4 = 4600·α
Ausgehend vom Punkt d (d') kann damit der Betrieb des Getriebes von 3, dem Bereich 5 (5') von 4 folgend, bis zu einem Punkt e (e') weitergehen, in dem die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle den Maximalwert von 9200·α Umdrehungen pro Minute erreicht.
In 5 ist ein weiters Getriebe gemäß der Erfindung dargestellt, das 6 Betriebsarten besitzt. Obwohl sich der Aufbau des Getriebes von 5 etwas von dem der Getriebe von 1 und 3 unterscheidet, sind jenen Teilen oder Elementen, die in 5 gleich oder im Wesentlichen äquivalent zu Teilen oder Elementen sind, die bereits beschrieben wurden, die gleichen alphanumerischen Bezugszeichen zugeordnet, die früher verwendet wurden.
Kurz gesagt: beim Getriebe von 5 beziehen sich die Wellen S6 und S2 auf eine Untersetzung A3' – C4' – B3' – C3', die der Einheit A3 – C4 – B3 – C3 ähnlich ist, die bereits beschrieben wurde.
Der Planetenradträger C3' ist für eine Drehung mit der Abtriebswelle OS befestigt und kann selektiv mit der Welle S6 oder der Welle S2 durch das Einrücken einer Kupplung CTR (analog der Kupplung CHH) oder einer Kupplung CBHH (analog der Kupplung CH) gekuppelt werden. Eine Kupplung CB' verriegelt, wenn sie eingerückt ist, das Ringrad B3', worauf sich der Planetenradträger C3' und die Abtriebswelle OS mit einer Drehzahl drehen, die um einen Teilungsfaktor τ' (gleichfalls beispielsweise gleich 4) gegenüber der Drehzahl der Welle S6 herabgesetzt ist.
Wie für Fachleute ersichtlich ist, ermöglicht eine geeignete Arbeitsweise der Kupplungen des Getriebes gemäß 5 einen Betrieb in sechs Betriebsarten, wie dies im Besonderen in der folgenden Tabelle 3 dargestellt ist: TABELLE 3

X = eingerückt
* vorzugsweise eingerückt

Es sei darauf hingewiesen, dass diese Tabelle 3 auch für die Getriebe von 1 und 3 gilt, offensichtlich bis zur vierten bzw. zur fünften Betriebsart und ausschließlich der Spalte CB'.
Mit dem Getriebe von 5 ist es daher möglich, eine Betriebskennlinie ω₀/ω_V zu erreichen, mit
einem ersten Bereich (der durch den Ursprung geht), in dem sich die Drehzahl ω₀ der Abtriebswelle gemäß dem Verhältnis ω₀ = ω_V/(τ·τ') ändert, wobei τ und τ' die Übersetzungen ins Langsame sind, die man mit den Einheiten A3 – C4 – B3 – C3 und A3' – C4' – B3' – C3' erreicht, wenn die Kupplungen CB und CB' eingerückt sind,
einem zweiten Bereich, in dem ω₀ = ω_S2/τ' ist,
einem dritten Bereich, in dem ω₀ = ω_S2/τ' ist,
einem vierten Bereich, in dem ω₀ = ω_S1/τ' ist,
einem fünften Bereich, in dem ω₀ = ω_S2 ist, und
einem sechsten Bereich, in dem ω₀ = ω_S6 = ω_S1 ist.
Entsprechende Beziehungen gelten auch für Betriebsarten im Rückwärtsgang.
6 zeigt die Betriebskennlinie für das Getriebe von 5. Jener Teil der Kennlinie, der sich auf die ersten fünf Betriebsarten bezieht, besitzt den gleichen Verlauf wie die Kennlinie von 4, wobei die Werte von ω₀/α um τ' (angenommen gleich 4) herabgesetzt sind, da beim Getriebe von 5 eine weitere Übersetzung ins Langsame A3'-C4'-B3'-C3'-CB' vorhanden ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass das System von 5, das sechs Betriebsarten besitzt, auch in nur vier Betriebsarten betrieben werden kann, und zwar wie folgt:

– in einer ersten Betriebsart (oder Bereich der Kennlinie ω₀/ω_V), in der ω₀ = ω_V/τ' ist,
– in einer zweiten Betriebsart, in der ω₀ = ω_S1/τ' ist,
– in einer dritten Betriebsart, in der ω₀ = ω_S2 ist, und
– in einer vierten Betriebsart, in der ω₀ = ω_S1 ist,

7

Beim Betrieb in vier Betriebsarten werden die Kupplungen von 5 so betätigt, wie dies die folgende Tabelle 4 zeigt: TABELLE 4
Die Möglichkeit eines Betriebs in vier/sechs Betriebsarten ist besonders bei einer Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit interessant, da (im Betrieb mit vier Betriebsarten) beim Anfahren höhere Beschleunigungswerte erreicht werden, wenn gleichzeitig keine höhere Traktion benötigt wird.
Weiters sei darauf hingewiesen, dass in 1 und 5 zwei unterschiedliche Aufbauten für die Umkehr des Antriebs dargestellt sind, wobei die Umkehrfunktion mit einer Vielzahl von anderen, für sich bekannten Aufbauten erreicht werden kann.
Jene Gruppe, die die variable Pumpe/den Motor mit einem konstanten oder verstellbaren Schluckvolumen enthält, kann am besten mit einem Steuerventil X (5) ausgestattet werden, das quer zu den Hochdruck- und den Niederdruckleitungen angeordnet ist, die diese Einheiten verbinden. Die Aufgabe dieses Ventils, das über die Reibungskupplung oder andere Einrichtungen betätigt werden kann, besteht darin, eine Steuerung, bis zur Reduktion auf Null, der Druckdifferenz der hydrostatischen Gruppe und damit des übertragenen Drehmoments zu ermöglichen, wenn das Getriebe in der ersten Betriebsart arbeitet.
Diese Funktion ist besonders beim Fahren des Fahrzeugs mit niedrigen Geschwindigkeiten sowie während des Ankuppelns von Geräten nützlich.
Auf ähnliche Weise können Getriebe aufgebaut werden, die auch mehr als sechs Betriebsarten besitzen.
Selbstverständlich bleibt die Grundlage der Erfindung gleich, wobei die Ausführungsformen sowie Einzelheiten im Aufbau gegenüber der Beschreibung und den Zeichnungen des nicht einschränkenden Beispiels weit verändert werden können, ohne dadurch vom Gebiet der Erfindung abzuweichen, wie sie in den angeschlossenen Ansprüchen festgelegt ist.

Claims

Hydromechanisches Getriebe (T), das ein kontinuierlich veränderbares Übersetzungsverhältnis besitzt, wobei das Getriebe enthält: eine Antriebswelle (IS), die mit einem Motor (E) gekuppelt werden kann, eine Abtriebswelle (OS), ein Planeten-Reduziergetriebe (EG) mit einem Antriebs-Sonnenrad (A1), mit einem Ringrad (B) und mit einer ersten bzw. einer zweiten schnellen und langsamen Abtriebswelle (S1, S2), eine erste Kupplung (CL), eine hydraulische Variator-Einheit (V), die zwischen der Antriebswelle (IS) des Getriebes (T) und dem Antriebs-Sonnenrad (A1) der Planeten-Reduziereinheit (EG) gekuppelt ist; eine zweite und dritte Kupplung (CF, CR), die betätigt werden können, um die Antriebswelle (IS) des Getriebes (T) mit dem Ringrad (B) der Planeten-Reduziereinheit (EG) mit entsprechenden Übersetzungsverhältnissen mit entgegengesetztem Vorzeichen bzw. im Vorwärts- und Rückwärtsgang zu kuppeln; eine Hilfs-Kupplungseinrichtung (CHH, CH, CVHH, CTR, CB, CB'), die dazu vorgesehen ist, um die Abtriebswelle (OS) des Getriebes (T) selektiv mit der ersten oder der zweiten Abtriebswelle (S1, S2) der Planeten-Reduziergetriebeeinheit (EG) mit vorgegebenen Übersetzungsverhältnissen (α; β; τ; τ') zu kuppeln, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (CL) betätigt werden kann, um das Antriebs-Sonnenrad (A1), das Ringrad (B) und die Reduziereinheit (EG) für eine Drehung miteinander zu kuppeln, wobei der Aufbau so erfolgt, dass dann, wenn sich die Ausgangsdrehzahl (ω_V) des Variators (V) über einen vorgegebenen Bereich zu beiden Seiten von Null ändert und die erste Kupplung (CL) ausgerückt ist und die zweite oder die dritte Kupplung (CF oder CR) eingerückt sind, die erste und die zweite Abtriebswelle (S1, S2) der Planeten-Reduzier getriebeeinheit (EG) entsprechende Drehzahlen (ω_S1, ω_S2) besitzen, die sich über entsprechende Bereiche von fortlaufenden Werten ändern; wobei der Aufbau so erfolgt, dass das Getriebe (T) arbeiten kann: – in einer ersten Betriebsart, in der die erste Kupplung (CL) eingerückt ist und die zweite und die dritte Kupplung (CF, CR) ausgerückt sind, die Abtriebswelle (OS) des Getriebes mit einer Abtriebswelle (S1) der Planeten-Reduziergetriebeeinheit (EG) gekuppelt ist und ihre Drehzahl (ω₀) sich proportional zur Ausgangsdrehzahl (ω_V) des Variators (V) ändert; und – in einer Vielzahl von aufeinander folgenden Betriebsarten im Vorwärtsgang (Rückwärtsgang), in denen die erste Kupplung (CL) ausgerückt ist, die zweite (dritte) Kupplung (CF; CR) eingerückt ist und die Abtriebswelle (OS) des Getriebes (T) selektiv mit der ersten oder der zweiten Abtriebswelle (S1, S2) der Planeten-Reduziergetriebeeinheit (EG) über die Hilfskupplungen (CHH, CH, CVHH, CTR, CB, CB') mit den vorgegebenen Übersetzungsverhältnissen (α; β; τ; τ') gekuppelt wird.
Hydromechanisches Getriebe gemäß Anspruch 1, wobei die hydraulische Variator-Einheit (V) eine Pumpe (P) mit veränderbarer Strömungsmenge sowie einen zugeordneten Flüssigkeitsmotor (M) aufweist und so aufgebaut ist, dass sie mit Hilfe einer Kupplung (CT) ausgekuppelt werden kann, die ihr zugeordnet ist.
Hydromechanisches Getriebe gemäß Anspruch 2, wobei der Variator-Gruppe (V) ein Steuerventil (X) zugeordnet ist, das dazu dient, um die Druckdifferenz der Gruppe (V) in der oben erwähnten ersten Betriebsart steuern zu können.
Hydromechanisches Getriebe gemäß einem oder mehreren der bisherigen Ansprüche, wobei das Getriebe eine Einrichtung enthält, die selektiv umschaltbar ist, um selektiv einen Betrieb in einer ersten oder einer zweiten Folge von Betriebsarten zu liefern.