WO2019115147A1 - Stufenlos leistungsverzweigtes getriebe - Google Patents

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WO2019115147A1
WO2019115147A1 PCT/EP2018/081583 EP2018081583W WO2019115147A1 WO 2019115147 A1 WO2019115147 A1 WO 2019115147A1 EP 2018081583 W EP2018081583 W EP 2018081583W WO 2019115147 A1 WO2019115147 A1 WO 2019115147A1
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transmission
input shaft
planetary gear
output shaft
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PCT/EP2018/081583
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Benedikt Reick
Stefan Beck
Philipp Rechenbach
Raphael Himmelsbach
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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Definitions

  • the present invention relates to a continuously split power transmission for a work machine. More specifically, the present invention relates to a continuously split power transmission having a planetary gear arrangement, a manual transmission and a variator.
  • the power split of such transmission systems determines the efficiency curve of today's continuously variable-power transmission so-called continuously-variable transmission crucial.
  • the best efficiency in gear ratios is achieved when the power to be performed is done in a high proportion on a so-called mechanical power path.
  • This mechanical power path includes only rotatable shafts and gear pairs.
  • the transmission efficiency is usually lower when the power to be led to a higher proportion on a power path, in which the total transmission ratio is infinitely variable. This fact exerts a direct influence on the system efficiency profile of a drive train designed with a steplessly power-split transmission and thus also on consumption-optimized drive train management of the transmission.
  • Continuously power-split gearboxes provide users with a great deal of added value in work machines.
  • the performance, comfort and fuel consumption of work machines can be optimized via the CVT transmission.
  • the infinitely variable automatic adjustment of the gear ratio also allows the driver to complete himself to focus on the work process. This significantly improves the efficiency, productivity and process quality of the work processes.
  • the steplessly hydrostatically mechanically power-split transmission delivers a poorer transmission efficiency when operating via the hydrostatic power path than purely mechanical transmissions. Investigations have shown, however, that the overall efficiency of a drive train of a work machine can be improved by steplessly varying the gear ratio and the use of sophisticated control strategies.
  • Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
  • Disclosed is a continuously power split transmission with a planetary gear arrangement.
  • the planetary gear arrangement has three planetary gear sets, one input shaft and three output shafts.
  • the transmission further includes a transmission connected to the output shafts, a reverse gear and a variator.
  • Each of the three planetary gear sets is assigned in each case an output shaft.
  • the input shaft is in each of the three planetary gear sets via a respective gear pair, each with an output shaft in operative connection.
  • the transmission is switchable using the gearbox and the reversing gear in at least eight driving ranges.
  • the gearbox can be switched in ten driving ranges.
  • the variator is set up to continuously vary a transmission ratio within the driving ranges.
  • the variator is continuously in communication with a single planetary gear set of the three planetary gear sets.
  • the planetary gear sets can be designed as simple minus planetary gear. For use in an agricultural machine, it is essential that both driving ranges in a first direction of travel and almost identical driving ranges in the opposite direction of travel are possible.
  • An output-coupled starting gear can be realized in which power is supplied exclusively via the variator and transmitted through the gearbox. Furthermore, no switching elements are provided within the interconnected planetary gear sets, whereby the complexity of the planetary gear arrangement is reduced.
  • the variator may comprise two interconnected energy converters, each having an output shaft, which are connected via one or more spur gear continuously with the planetary gear set.
  • the inseparable coupling of the energy converter to the planetary gear set a simple and reliable configuration is achieved.
  • losses in the power transmission between variator and planetary gear are reduced.
  • the energy converters can be hydraulic or electrical energy converters. Both energy converters form the variator.
  • the energy converters can be electrical machines, each with power electronics. In this way, an electrically infinitely power-split transmission is provided, which has an increased transmission efficiency.
  • additional functionalities such as electric gears and hybrid driving can be realized with this transmission.
  • a driving range can be provided in which the power is transmitted purely electrically. Such a driving range is particularly suitable as a starting area.
  • the energy converters can provide electrical power to a consumer via a DC link.
  • a battery may be provided for storing the electrical power. From the transmission is therefore deductible electrical power, which is available for additional functionality.
  • the input shaft may be connected to a first planetary arrangement.
  • a first output shaft may be connected to a first ring gear.
  • a connecting shaft may be connected to a first sun gear.
  • the input shaft In a second planetary gear set of the three planetary gear sets, the input shaft may be connected to a second ring gear.
  • a second output shaft may be connected to a second planetary arrangement and the connecting shaft may be connected to a second sun gear.
  • the input shaft In a third planetary gear set of the three planetary gear sets, the input shaft may be connected to a third planetary arrangement.
  • the connecting shaft may be connected to a third ring gear and a third output shaft may be connected to a third sun gear.
  • the third ring gear and the third output shaft may be continuously operatively connected to the variator.
  • the first planetary gear set, the second planetary gear set and the third planetary gear set can be arranged in the input shaft direction in this sequence.
  • the third ring gear may be engaged via a provided on this external teeth with a fixed gear on an output shaft of a first energy converter of the variator.
  • the third output shaft can be over two spur gears with be in operative connection with an output shaft of a second energy converter of the variator. In this way, the energy converters are effectively tied to the third planetary gear set.
  • An additional pretranslation can be provided to reduce a torque load on the energy converters, making them smaller and less expensive to implement.
  • the three planetary gear sets can have identical gear ratios.
  • the planetary gear sets of the planetary gear arrangement may have the same level translation.
  • the manual transmission can be a spur gear.
  • three gear wheels which are actively connected to the output shafts of the planetary gear arrangement, can be brought into operative connection with gearshift gears which can be switched on and off, optionally with an output shaft of the gearbox.
  • gearshift gears which can be switched on and off, optionally with an output shaft of the gearbox.
  • the transmission may have a first input shaft with a fixed gear and a rotatable manner connected via a switching element with the first input shaft idler gear. Also, the transmission may have a second input shaft coaxial with the first input shaft. The second input shaft may have four non-rotatably connected via switching elements with the second input shaft connectable idler gears.
  • the output shaft may have three fixed gears, one of which may be engaged with the idler gear of the first input shaft and two with idler gears of the second input shaft.
  • the input shafts and the output shaft may be formed as solid shafts. In this way the complexity is reduced.
  • Another idler gear of the four idler gears of the second input shaft may be engaged with a fixed gear of the third output shaft of the planetary gear assembly.
  • Another idler gear may be engaged with a fixed gear of the second output shaft of the planetary gear assembly.
  • the first input shaft may have another via a switching element rotatably connected to the first input shaft idler gear.
  • the output shaft may have another fixed gear which is engaged with the idler gear.
  • the actuation of the switching elements can be done hydraulically, pneumatically or electrically.
  • the switching elements can be designed as load switching elements, such as friction clutches, or as form-locking switching elements, such as jaw clutches.
  • the output shaft of the transmission may be a hollow shaft which is arranged coaxially with the input shaft of the planetary gear arrangement.
  • the infinitely power-split transmission can have a reverse gear.
  • This can be designed so that the input shaft of the planetary gear arrangement via the reversing gear with the transmission input shaft can be brought into operative connection to represent different directions of rotation of the transmission output shaft.
  • the reversing gear for reversing the direction of rotation may comprise a planetary gear.
  • the output shaft of the gearbox can be brought into operative connection via a reversing gear with the transmission output shaft.
  • the continuously variable-power transmission may have a power take-off shaft.
  • This power take-off shaft may be rotatably connected to the transmission input shaft.
  • the transmission input shaft may be arranged coaxially with the power take-off shaft.
  • the transmission output shaft can be arranged offset parallel to the transmission input shaft and to the input shaft.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a planetary gear arrangement in combination with a reverse gear and a variator for use in a continuously power-split transmission according to a first and a second embodiment.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a gearbox for use in a continuously power-split transmission according to the first embodiment.
  • Fig. 3 shows schematically a continuously power split transmission according to the first embodiment.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a further gearbox for use in a continuously split power transmission according to the second embodiment.
  • Fig. 5 shows schematically a continuously power split transmission according to the second embodiment.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of another planetary gear arrangement in combination with a reverse gear and a variator for use in a continuously power-split transmission according to a third and a fourth embodiment.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a gearbox for use in a continuously power-split transmission according to the third embodiment.
  • Fig. 8 shows schematically a continuously power split transmission according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of the transmission shown in FIG. 3; FIG.
  • Fig. 1 1 shows a circuit diagram of the transmission shown in Fig. 5.
  • Fig. 12 shows a circuit diagram of the transmission shown in Figures 7 and 8. Detailed description of embodiments
  • Fig. 1 shows a part of a continuously power-split transmission. More specifically, in Fig. 1, a planetary gear assembly 100, a reverse gear 400, and a variator 300 are shown.
  • a transmission input shaft 5 is connected to an input shaft 406 of the reversing gear 400.
  • the reversing gear 400 connects the input shaft 406 with an input shaft 1 16 of the planetary gear assembly 100 such that the direction of rotation can be reversed.
  • the reversing gear 400 is designed as a planetary gear, wherein a sun gear 401 rotatably connected to the input shaft 406 is connected.
  • a planetary assembly 402 engages the sun gear 401 on the one hand and a ring gear 403 on the other hand.
  • the ring gear 403 is rotatably connected to the input shaft 1 16 of the planetary gear assembly 100.
  • the planetary arrangement 402 is connected via a planet carrier with a switching element S42.
  • the switching element S42 is designed as a brake and serves to selectively connect the planet carrier rotation with the housing.
  • the input shaft 406 selectively rotatably connected to the input shaft 1 16 connectable.
  • the switching element S41 is designed as a clutch, more precisely as a multi-plate clutch.
  • the input shaft 1 16 which may also be referred to as the output shaft of the reversing gear 400, is a hollow shaft.
  • the input shaft 406 is a solid shaft.
  • the input shaft 406 and the input shaft 1 16 are arranged coaxially.
  • the input shaft 406 extends in the axial direction of the reversing gear 400 completely through the reversing gear 400 and also through the planetary gear assembly 100.
  • the input shaft 406 simultaneously represents a so-called power take-off shaft 1 14.
  • About the power take-off shaft 1 14 is a torque available, which is to drive can be used by implements or attachments.
  • the planetary gear assembly 100 includes three planetary gear sets P1, P2, P3.
  • the first planetary gear set P1 has a planetary arrangement 104. A web of the planetary assembly 104 is rotatably connected to the input shaft 1 16.
  • the first planetary gear P1 has a sun gear 103 which is rotatably connected to a connecting shaft 109.
  • the connecting shaft 109 is formed as a hollow shaft and arranged coaxially with the input shaft 1 16.
  • the first planetary gear set P1 has a ring gear 105 which is rotatably connected to an output shaft 102.
  • the output shaft 102 further includes a fixed gear 101, which may also be referred to as a driven gear.
  • the fixed gear 101 is in the continuously power-split transmission part of a gear pair 124, wherein the fixed gear 101 is in engagement with a gear of a transmission described in more detail later.
  • the input shaft 1 16 is thus in the first planetary gear P1 via a gear pair 1 18, in which the planetary assembly 104 is in engagement with the ring gear 105, directly connected to the output shaft 102.
  • the input shaft 116 in the first planetary gear P1 via a gear pair 1 17, in which the planetary assembly 104 is in engagement with the sun gear 103, connected directly to the connecting shaft 109.
  • the second planetary gear set P2 has a planetary arrangement 107.
  • a web of the planetary assembly 107 is rotatably connected to an output shaft 122.
  • the output shaft 122 has a fixed gear 131, which may also be referred to as a driven gear.
  • the fixed wheel 131 is in the continuously split-power Part of a gear pair 125, in which the fixed gear 131 is in engagement with a gear of the transmission described in more detail later.
  • the second planetary gear P2 has a sun gear 108 which is rotatably connected to the connecting shaft 109.
  • the second planetary gear P2 has a ring gear 106 which is rotatably connected to the input shaft 1 16.
  • the web of the planetary assembly 104 is formed at the junction between the ring gear 106 and the input shaft 16.
  • the input shaft 1 16 is thus directly connected to the output shaft 122 in the second planetary gear P2 via a gear pair 121 in which the planetary assembly 107 is in engagement with the ring gear 106.
  • the connecting shaft 109 is directly connected to the output shaft 122 via a gear pair 120 in which the planetary gear 107 is engaged with the sun gear 108.
  • the third planetary gear P3 has a ring gear 110 which is rotatably connected to the connecting shaft 109.
  • the ring gear 1 10 has on its outer side an outer toothing 132, which is provided for connecting a variator 300.
  • the third planetary gear P3 has a planetary arrangement 1 11, the web is rotatably connected to the input shaft 1 16.
  • the third planetary gear P3 has a sun gear 1 13 which is rotatably connected to an output shaft 1 12.
  • a fixed gear 130 is provided on the output shaft 1 12. This fixed wheel 130 may also be referred to as a driven gear.
  • the fixed gear 130 is part of a gear pair 128 in the continuously power-split transmission, in which the fixed gear 130 is in engagement with a gear of a later-described shift transmission.
  • the input shaft 1 16 is thus in the third planetary gear P3 via a gear pair 1 15, in which the planetary assembly 11 1 is in engagement with the sun gear 113, directly connected to the output shaft 1 12.
  • the first planetary gear set P1, the second planetary gear set P2 and the third planetary gear set P3 are arranged in this sequence in the longitudinal direction of the planetary gear arrangement 100, more specifically in the longitudinal direction of the input shaft 1 16.
  • the first planetary gear set P1 is arranged on the side of the reversing gear 400.
  • the variator 300 comprises an energy converter 301 in the form of a first electric machine with a first power electronics and a second energy converter 302 in the form of a second electrical machine with a second power electronics.
  • the energy converter 301 is electrically connected to the energy converter 302.
  • the first electric machine 301 has an output shaft 303 with a fixed gear 305.
  • the fixed gear 305 is on the outer teeth 132 with the ring gear 1 10 is engaged.
  • the output shaft 303 is operatively connected to the connecting shaft 109 through a gear pair 126 in which the ring gear 110 of the third planetary gear set P3 is engaged with the fixed gear 305.
  • the second electric machine 302 has an output shaft 304 with a fixed gear 306.
  • the fixed gear 306 is engaged with a fixed gear 308 which is rotatably connected to a shaft 309.
  • a fixed gear 310 is further rotatably provided, which is in engagement with the fixed gear 130 of the output shaft 112.
  • the second electric machine 302 is thus via a gear pair 127 with the output shaft 1 12 in operative connection, wherein the gear pair 127 is formed by the fixed gear 130 and the fixed gear 310.
  • Fig. 2 shows another part of a continuously power-split transmission. More specifically, a manual transmission 500 is shown in FIG.
  • the transmission 500 has an input shaft 517 and an input shaft 513.
  • a fixed gear 514 is rotatably connected to the input shaft 517.
  • a first idler gear 515 and a second idler gear 516 are arranged on the input shaft 517, which can optionally be rotationally fixed to the input shaft via a switching element S1.
  • le 517 are connectable.
  • the switching element S1 is formed in the embodiment shown as a double clutch, which has a first clutch S1 1 and a second clutch S12. If the first clutch S1 1 is engaged, the first idler gear 515 is rotatably connected to the input shaft 517. If the second clutch S12 is engaged, the second idler gear 516 is rotatably connected to the input shaft 517.
  • the fixed gear 514 is in the continuously power-split transmission part of the gear pair 124.
  • the idler gears 515 and 516 may also be referred to as output gears of the input shaft.
  • the idler gear 505 On the input shaft 513, four idler gears 505, 506, 520, 521 are provided, more specifically a first idler gear 505, a second idler gear 506, a third idler gear 520 and a fourth idler gear 521.
  • the second idler gear 506 is part of the gear pairing 128 in the continuously power-split gearbox.
  • the first idler gear 505 and the second idler gear 506 are selectively connected to the input shaft 517 via a switching element S2.
  • the switching element S2 is formed in the embodiment shown as a double clutch, which has a first clutch S21 and a second clutch S22. If the first clutch S21 is engaged, the idler gear 505 is rotatably connected to the input shaft 513.
  • the idler gear 506 is rotatably connected to the input shaft 513.
  • the third idler gear 520 and the fourth idler gear 521 may also be referred to as output gears of the input shaft 513.
  • the third idler gear 520 and the fourth idler gear 521 are selectively rotatably connected to the input shaft 513 via a switching element S3.
  • the switching element S3 is formed in the embodiment shown as a double clutch, which has a first clutch S31 and a second clutch S32. If the first clutch S31 is engaged, the third idler gear 520 is rotatably connected to the input shaft 513. When the second clutch S32 is engaged, the fourth idler gear 521 is non-rotatably connected to the input shaft 513.
  • the transmission 500 further includes an output shaft 510.
  • a first fixed gear 502, a second fixed gear 503, a third fixed gear 507 and a fourth fixed gear 508 are rotatably connected to the output shaft 510.
  • the first fixed gear 502 is engaged with the first idler gear 515 and forms a gear pair 501 therewith.
  • the second fixed gear 503 is engaged with the second idler gear 516 and forms a gear pair 504 therewith.
  • the third fixed gear 507 engages the third idler gear 520 and forms a gear pair 509 therewith.
  • the fourth fixed gear 508 is connected to the fourth idler gear 521 engages and forms with this a gear pair 512.
  • the output shaft 510 simultaneously represents a transmission output shaft 6, on which an output gear 61 is provided for further power transmission.
  • a ring gear of a rear axle of an agricultural machine for example a tractor, can be connected to this driven gear 61.
  • a combination of the shift transmission 500 shown in Fig. 2 with the arrangement described in Fig. 1 forms a continuously power-split transmission 1 according to a first embodiment and is shown in Fig. 3.
  • the fixed gear 101 of the planetary gear assembly 100 is engaged with the fixed gear 514 and forms therewith the gear pair 124.
  • the fixed gear 131 of the planetary gear assembly 100 is engaged with the first idler gear 505 and forms with this the gear pair 125.
  • the fixed gear 130 is connected to the second Losrad 506 in engagement and forms with this the gear pair 128th
  • a modification of the shift transmission 500 shown in Fig. 2 is shown in Fig. 4.
  • the transmission 600 shown in Fig. 4 differs from the transmission 500 in that the gear pair 501 is not present.
  • the transmission 600 has only a single idler gear 516, and not the first idler gear 515 and the first fixed gear 502 of the arrangement shown in FIG.
  • the first switching element S1 is formed only with a simple jaw clutch S12, which can connect the idler gear 516 rotatably connected to the input shaft 517.
  • the other elements of the shift transmission 600 correspond to those of the shift transmission 500 shown in FIG.
  • a combination of the shift transmission 600 shown in Fig. 4 with the arrangement described in Fig. 1 forms a continuously power split transmission 2 according to a second embodiment and is shown in Fig. 5.
  • the fixed wheel 101 of the tarpaulin The fixed gear 131 of the planetary gear assembly 100 engages the first idler gear 505 and forms with it the gear pair 125.
  • the fixed gear 130 is engaged with the second idler gear 506 and forms with this the gear pair 128.
  • the planetary gear assembly 800 differs from the planetary gear assembly 100 shown in FIG. 1 in that the input shaft 816 is formed as a solid shaft. In addition, no reverse gear is provided on the input side, but the transmission input shaft is coupled to the input shaft 816.
  • the input shaft 816 simultaneously represents a power take-off shaft 814. About the power take-off shaft 814 is a torque available, which can be used to drive equipment or attachments.
  • the remaining components of the planetary gear assembly 800 are identical to those of the planetary gear assembly 100 described above.
  • the variator 300 is coupled to the planetary gear assembly 800 in the manner described with reference to FIG.
  • the electrical machines 301 and 302 are additionally connected to each other via an intermediate circuit 31 1 according to the modification. Electrical power for consumers is made available via the intermediate circuit 31 1.
  • the intermediate circuit 31 1 has a line 314 connected to the first electric machine 301 and a line 315 connected to the second electric machine 302.
  • an inverter 313, 312 is provided in each line 314, 315.
  • the two lines 314 and 315 are connected to a line 316, at which the electrical power for a consumer can be tapped off.
  • a manual transmission 700 which is usable with the planetary gear assembly 800 shown in FIG. 6, is shown in FIG.
  • the transmission 700 differs from the transmission 600 shown in Fig. 4 in that the clutches S12, S21, S22, S31, S32 are designed as individual load switching elements.
  • the clutches S12, S21, S22, S31, S32 are designed as multi-plate clutches.
  • the output shaft 510 does not constitute the transmission output shaft but an input shaft of a reversing gear 1000.
  • the reversing gear 1000 has a first idler gear 1001 and a second idler gear 1002.
  • the first idler gear 1001 is rotatably connected via a switching element S51 in the form of a coupling with the output shaft 510 and the second idler gear 1002 is rotatably connected via a switching element S52 in the form of a coupling with the output shaft 510.
  • the first idler gear 1001 is connected via a gear 1003 with a first fixed gear 1004 of a transmission output shaft 1006 in operative connection.
  • the second idler gear 1002 is engaged with a second fixed gear 1005 on the transmission output shaft 1006.
  • An output gear 1007 is rotatably connected to the transmission output shaft 1006.
  • a combination of the shift transmission 700 shown in FIG. 7 and the reversing transmission 1000 with the arrangement described in FIG. 6 forms a continuously power-split transmission 3 according to a third embodiment and is shown in FIG. 8.
  • the fixed gear 101 of the planetary gear assembly 800 is engaged with the fixed gear 514 and forms with this the gear pair 124.
  • the fixed gear 131 of the planetary gear assembly 800 is engaged with the first idler gear 505 and forms with this the gear pair 125.
  • the fixed gear 130 is connected to the second Losrad 506 in engagement and forms with this the gear pair 128th
  • FIG. 9 shows a continuously power-split transmission 4 according to a fourth embodiment.
  • the transmission 4 according to the fourth embodiment differs from the transmission 3 according to the third embodiment in that the transmission is nested to save space.
  • An output shaft 902, which corresponds in function to the output shaft 510, is designed as a hollow shaft according to the fourth embodiment.
  • the output shaft 902 is made coaxial with the auxiliary output shaft 814.
  • the sub output shaft 814 extends longitudinally through the output shaft 902 and the reverse gear 1000.
  • the second input shaft 901 which corresponds in function to the input shaft 513, is formed as a hollow shaft.
  • the input shaft 517 and the input shaft 901 are arranged coaxially, with the input shaft 517 passing through the input shaft 901. through stretches.
  • the fixed gear 514 and the idler gear 516 are arranged in the longitudinal direction of the gearbox 900 on different sides of the input shaft 901.
  • All the gears of the planetary gear arrangements, the reverse gear, the gearbox, and the gears for power transmission from the electric machines 301, 302 to the third planetary gear P3 are formed as spur gears.
  • the driving ranges and power paths of the continuously variable-power transmission 1 according to the first embodiment are shown in FIG. 10.
  • the transmission 1 according to the first embodiment has ten driving ranges.
  • the clutches S41, S22 and S32 are engaged and the brake S42 and the clutches S21, S12, S31 and S1 1 are disengaged.
  • the clutches S41, S21 and S32 are engaged, and the brake S42 and the clutches S22, S12, S31 and S1 1 are disengaged.
  • the third running range FB3 the clutches S41, S21 and S12 are engaged and the brake S42 and the clutches S22, S32, S31 and S1 1 are disengaged.
  • the clutches S41, S21 and S31 are engaged and the brake S42 and the clutches S22, S32, S12 and S1 1 are disengaged.
  • the clutches S41, S21 and S1 1 are engaged, and the brake S42 and the clutches S22, S32, S12 and S31 are disengaged.
  • the brake S42 and the clutches S22 and S32 are engaged and the clutches S41, S21, S12, S31 and S1 1 are disengaged.
  • the brake S42 and the clutches S21 and S32 are engaged and the clutches S41, S22, S12, S31 and S1 1 are disengaged.
  • the brakes S42 and the clutches S21 and S12 are engaged and the clutches S41, S22, S32, S31 and S1 1 are disengaged.
  • the ninth driving range FB9 the brake S42 and the clutches S21 and S31 are engaged, and the clutches S41, S22, S32, S12 and S1 1 are disengaged.
  • the brake S42 and the clutches S21 and S1 1 are engaged, and the clutches S41, S22, S32, S12 and S31 are disengaged.
  • the transmission 2 has eight travel ranges FB1 to FB8.
  • the driving ranges correspond to the driving ranges of the transmission 1 according to the first embodiment with the difference that an actuation of the clutch S1 1 is omitted. This eliminates the driving ranges FB5 and FB10 in Fig. 10.
  • the other circuits of the clutches and the brake are identical and form the driving ranges FB1 to FB8. These correspond in FIG. 10 to the travel ranges FB1 to FB4 and FB6 to FB9 without actuation of the clutch S1 1.
  • the gears 3 and 4 have eight driving ranges FB1 to FB8.
  • the circuits of the clutches S22, S21, S32, S12 and S31 correspond to those of the driving ranges FB1 to FB8 in FIG.
  • the clutches S41 and S42 in Fig. 1 1 have been replaced by the clutches S51 and S52 and are switched according to the clutches S41 and S42.

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Abstract

Beschrieben ist ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe mit einer Planetengetriebeanordnung. Die Planetengetriebeanordnung weist drei Planetenradsätze (P1, P2, P3), eine Eingangswelle (116; 816) und drei Ausgangswellen (102, 112, 122) auf. Das Getriebe weist ferner ein mit den Ausgangswellen verbundenes Schaltgetriebe (500; 600; 700; 900), ein Wendegetriebe und einen Variator auf. Jedem der drei Planetenradsätze (P1, P2, P3) ist jeweils eine Ausgangswelle (102, 112, 122) zugeordnet. Die Eingangswelle (116; 816) steht in jedem der drei Planetenradsätze (P1, P2, P3) über jeweils eine Zahnradpaarung (118, 121, 115) mit je einer Ausgangswelle (102, 112, 122) in Wirkverbindung. Das Getriebe ist unter Verwendung des Schaltgetriebes und des Wendegetriebes (400; 1000) in wenigstens acht Fahrbereiche (FB1 bis FB10) schaltbar ist. Der Variator (300) ist eingerichtet, eine Übersetzung des Getriebes (1; 2; 3; 4) innerhalb der Fahrbereiche (FB1 bis FB10) jeweils stufenlos zu variieren. Der Variator (300) steht kontinuierlich mit einem einzigen Planetenradsatz (P3) der drei Planetenradsätze (P1, P2, P3) in Wirkverbindung.

Description

Stufenlos leistunqsverzweiqtes Getriebe
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe für eine Arbeitsmaschine. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe mit einer Planetengetriebeanordnung, einem Schaltgetriebe und einem Variator.
Stand der Technik
Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Bau- oder Landmaschinen, werden zunehmend mit stufenlos leistungsverzweigten Getrieben ausgebildet. In der Landtechnik sind solche stufenlosen Getriebesysteme häufig hydrostatisch-leistungsverzweigt.
Die Leistungsverzweigung solcher Getriebesysteme prägt den Wirkungsgradverlauf heutiger stufenlos leistungsverzweigten Getriebe sogenannter continuously-variable- transmission entscheidend. In der Regel wird der beste Wirkungsgrad bei Getriebeübersetzungen dann erreicht, wenn die zu führende Leistung zu einem hohen Anteil über einen sogenannten mechanischen Leistungspfad erfolgt. Dieser mechanische Leistungspfad umfasst lediglich drehbare Wellen und Zahnradpaarungen. Im Unterschied dazu ist der Getriebewirkungsgrad meist geringer, wenn die zu führende Leistung zu einem höheren Anteil über einen Leistungspfad geführt wird, in dem die Gesamtgetriebeübersetzung stufenlos variierbar ist. Diese Tatsache übt einen direkten Einfluss auf den Systemwirkungsgradverlauf eines mit einem stufenlos leistungsverzweigten Getriebe ausgeführten Antriebsstrangs und damit auch auf ein verbrauchsoptimales Antriebsstrangmanagement des Getriebes aus. stufenlos leistungsverzweigte Getriebe liefern für den Anwender in Arbeitsmaschinen einen großen Mehrwert. Über das CVT-Getriebe sind in Kombination mit einer entsprechenden Fahrstrategie die Leistungsfähigkeit, der Komfort sowie der Kraftstoffverbrauch von Arbeitsmaschinen optimierbar. Das stufenlose automatische Verstellen der Getriebeübersetzung ermöglicht es dem Fahrer zusätzlich, sich vollständig auf den Arbeitsprozess zu konzentrieren. Effizienz, Produktivität und Prozessqualität der Arbeitsprozesse werden dadurch deutlich verbessert.
Systembedingt liefert das stufenlos hydrostatisch mechanisch leistungsverzweigte Getriebe bei Betrieb über den hydrostatischen Leistungspfad einen schlechteren Getriebewirkungsgrad als rein mechanische Getriebe. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass durch stufenloses Variieren der Getriebeübersetzung und die Verwendung ausgefeilter Regelstrategien der Gesamtwirkungsgrad eines Antriebsstranges einer Arbeitsmaschine verbessert werden kann.
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, stufenlos leistungsverzweigte Fahrantriebe eingangsgekoppelt, ausgangsgekoppelt oder in einer sogenannten Compound- Bauweise auszuführen. Jede dieser Bauweisen bietet individuelle Vor- und Nachteile. Getriebe, die Kombinationen aus den letztgenannten Bauweisen aufweisen, ermöglichen sehr große Getriebespreizungen bei gleichzeitig niedrigen Leistungen über den variablen Leistungspfad. Des Weiteren ermöglichen stufenlos leistungsverzweigte Getriebe eine Vielzahl verschiedener Fahrfunktionen. So ist es möglich, eine Arbeitsmaschine im sogenannten Powered-zero-Betriebszustand zu betreiben. Dabei kann eine Antriebsmaschine im Fahrzeugstillstand ohne zusätzliches Trennelement zwischen der Antriebsmaschine und einem Abtrieb der Arbeitsmaschine mit einer Drehzahl größer Null betrieben werden. Im Volllastbereich der Antriebsmaschine kann durch den Einsatz eines stufenlos leistungsverzweigten Getriebesdie maximale Motorleistung über einen breiten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zur Verfügung gestellt werden.
Darstellung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe zu schaffen, in welchem eine Blindleistung reduziert oder gar vermieden wird.
Die Aufgabe wir mit einem stufenlos leistungsverzweigten Getriebe nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Offenbart ist ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe mit einer Planetengetriebeanordnung. Die Planetengetriebeanordnung weist drei Planetenradsätze, eine Eingangswelle und drei Ausgangswellen auf. Das Getriebe weist ferner ein mit den Ausgangswellen verbundenes Schaltgetriebe, ein Wendegetriebe und einen Variator auf. Jedem der drei Planeten radsätze ist jeweils eine Ausgangswelle zugeordnet. Die Eingangswelle steht in jedem der drei Planetenradsätze über jeweils eine Zahnradpaarung mit je einer Ausgangswelle in Wirkverbindung. Das Getriebe ist unter Verwendung des Schaltgetriebes und des Wendegetriebes in wenigstens acht Fahrbereiche schaltbar ist. Das Getriebe kann in zehn Fahrbereiche schaltbar sein. Der Variator ist eingerichtet, eine Übersetzung des Getriebes innerhalb der Fahrbereiche jeweils stufenlos zu variieren. Der Variator steht kontinuierlich mit einem einzigen Planetenradsatz der drei Planetenradsätze in Wirkverbindung. Die Planetenradsätze können als einfache Minusplanetengetriebe ausgebildet sein. Für die Anwendung in einer Landmaschine ist es wesentlich, dass sowohl Fahrbereiche in einer ersten Fahrtrichtung und nahezu gleiche Fahrbereiche in der entgegengesetzten Fahrtrichtung möglich sind.
Mit dem vorstehend beschriebenen Getriebe kann eine Blindleistung im System stets vermieden werden. Es lässt sich ein ausgangsgekoppelter Anfahrgang verwirklichen, bei dem ausschließlich über den Variator Leistung bereitgestellt und durch das Getriebe übertragen wird. Des Weiteren sind innerhalb der verschalteten Planetenradsätze keine Schaltelemente vorgesehen, wodurch die Komplexität der Planetengetriebeanordnung reduziert wird.
Der Variator kann zwei miteinander verbundene Energiewandler mit je einer Ausgangswelle aufweisen, die über eine oder mehrere Stirnradstufen kontinuierlich mit dem Planetenradsatz verbunden sind. Durch die untrennbare Ankopplung der Energiewandler an den Planeten radsatz wird eine einfache und zuverlässige Konfiguration erreicht. Zudem werden Verluste bei der Leistungsübertragung zwischen Variator und Planetenradsatz reduziert. Die Energiewandler können hydraulische oder elektrische Energiewandler sein. Beide Energiewandler bilden den Variator. Die Energiewandler können elektrische Maschinen mit jeweils einer Leistungselektronik sein. Auf diese Weise ist ein elektrisch stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe geschaffen, welches einen erhöhten Getriebewirkungsgrad aufweist. Zudem lassen sich mit diesem Getriebe Zusatzfunktionalitäten wie elektrische Gänge und hybridisches Fahren verwirklichen. Beispielsweise kann ein Fahrbereich vorgesehen sein, bei dem die Leistung rein elektrisch übertragen wird. Ein solcher Fahrbereich eignet sich besonders als Anfahrbereich.
Die Energiewandler können über einen Zwischenkreis elektrische Leistung für einen Verbraucher zur Verfügung stellen. Optional kann eine Batterie zur Speicherung der elektrischen Leistung vorgesehen sein. Aus dem Getriebe ist demnach elektrische Leistung abführbar, die für Zusatzfunktionalitäten zur Verfügung steht.
Im ersten Planetenradsatz der drei Planetenradsätze kann die Eingangswelle mit einer ersten Planetenanordnung verbunden sein. Eine erste Ausgangswelle kann mit einem ersten Hohlrad verbunden sein. Eine Verbindungswelle kann mit einem ersten Sonnenrad verbunden sein. In einem zweiten Planetenradsatz der drei Planetenradsätze kann die Eingangswelle mit einem zweiten Hohlrad verbunden sein. Eine zweite Ausgangswelle kann mit einer zweiten Planetenanordnung verbunden sein und die Verbindungswelle kann mit einem zweiten Sonnenrad verbunden sein. In einem dritten Planetenradsatz der drei Planetenradsätze kann die Eingangswelle mit einer dritten Planetenanordnung verbunden sein. Die Verbindungswelle kann mit einem dritten Hohlrad verbunden sein und eine dritte Ausgangswelle kann mit einem dritten Sonnenrad verbunden sein.
Das dritte Hohlrad und die dritte Ausgangswelle können kontinuierlich mit dem Variator wirkverbunden sein. Der erste Planeten radsatz, der zweite Planetenradsatz und der dritte Planetenradsatz können in Eingangswellenrichtung in dieser Abfolge angeordnet sind.
Das dritte Hohlrad kann über eine an diesem vorgesehene Außenverzahnung mit einem Festrad an einer Ausgangswelle eines ersten Energiewandlers des Variators in Eingriff sein. Die dritte Ausgangswelle kann über zwei Stirnradgetriebestufen mit einer Ausgangswelle eines zweiten Energiewandlers des Variators in Wirkverbindung sein. Auf diese Weise sind die Energiewandler wirkungsgleich an den dritten Planetenradsatz angebunden. Eine zusätzliche Vorübersetzung kann vorgesehen werden, um eine Drehmomentbelastung der Energiewandler zu verringern, wodurch diese kleiner und kostengünstiger verwirklicht werden können.
Die drei Planeten radsätze können identische Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Insbesondere können die Planeten radsätze der Planetengetriebeanordnung die gleiche Standübersetzung aufweisen.
Das Schaltgetriebe kann ein Stirnradgetriebe sein. Zur Erzeugung der Fahrbereiche können drei kontinuierlich mit den Ausgangswellen der Planetengetriebeanordnung wirkverbundene Zahnräder über zu- und abschaltbare Zahnradpaarungen wahlweise mit einer Ausgangswelle des Schaltgetriebes in Wirkverbindung gebracht werden. Durch die Ausgestaltung als Stirnradgetriebe wird die Komplexität des Getriebes weiter verringert.
Das Schaltgetriebe kann eine erste Eingangswelle mit einem Festrad und einem über ein Schaltelement drehfest mit der ersten Eingangswelle verbindbares Losrad aufweisen. Auch kann das Schaltgetriebe eine zu der ersten Eingangswelle koaxiale zweite Eingangswelle aufweisen. Die zweite Eingangswelle kann vier über Schaltelemente drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbindbare Losräder aufweisen. Die Ausgangswelle kann drei Festräder aufweisen, von denen eines mit dem Losrad der ersten Eingangswelle und zwei mit Losrädern der zweiten Eingangswelle in Eingriff sein können. Die Eingangswellen und die Ausgangswelle können als Vollwellen ausgebildet sein. Auf diese Weise wird die Komplexität reduziert.
Ein weiteres Losrad der vier Losräder der zweiten Eingangswelle kann mit einem Festrad der dritten Ausgangswelle der Planetengetriebeanordnung in Eingriff sein.
Ein weiteres Losrad kann mit einem Festrad der zweiten Ausgangswelle der Planetengetriebeanordnung in Eingriff sein. Die erste Eingangswelle kann ein weiteres über ein Schaltelement drehfest mit der ersten Eingangswelle verbindbares Losrad aufweisen. Die Ausgangswelle kann ein weiteres Festrad aufweisen, welches mit dem Losrad in Eingriff ist.
Die Aktuierung der Schaltelemente kann hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch erfolgen. Die Schaltelemente können als Lastschaltelemente, wie Reibkupplungen, oder als formschlüssige Schaltelemente, wie Klauenkupplungen, ausgeführt sein.
Die Ausgangswelle des Schaltgetriebes kann eine Hohlwelle sein, die koaxial zu der Eingangswelle der Planetengetriebeanordnung angeordnet ist.
Das stufenlos leistungsverzweigte Getriebe kann ein Wendegetriebe aufweisen. Dieses kann so ausgestaltet sein, dass zur Darstellung verschiedener Drehrichtungen der Getriebeausgangswelle die Eingangswelle der Planetengetriebeanordnung über das Wendegetriebe mit der Getriebeeingangswelle in Wirkverbindung bringbar ist. Beispielsweise kann das Wendegetriebe zur Umkehrung der Drehrichtung ein Planetengetriebe aufweisen. Zur Darstellung verschiedener Drehrichtungen der Getriebeausgangswelle kann die Ausgangswelle des Schaltgetriebes über ein Wendegetriebe mit der Getriebeausgangswelle in Wirkverbindung bringbar sein.
Das stufenlos leistungsverzweigte Getriebe kann einen Nebenabtriebswelle aufweisen. Diese Nebenabtriebswelle kann mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbundene sein. Die Getriebeeingangswelle kann koaxial zu der Nebenabtriebswelle angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Getriebeausgangswelle parallel versetzt zu der Getriebeeingangswelle und zu der Eingangswelle angeordnet sein.
Kurzbeschreibunq der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Planetengetriebeanordnung in Kombination mit einem Wendegetriebe und einem Variator zur Verwendung in einem stufenlos leistungsverzweigten Getriebe gemäß einer ersten und einer zweiten Ausführungsform. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Schaltgetriebes zur Verwendung in einem stufenlos leistungsverzweigten Getriebe gemäß der ersten Ausführungsform.
Fig. 3 zeigt schematisch ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe gemäß der ersten Ausführungsform.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Schaltgetriebes zur Verwendung in einem stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe gemäß der zweiten Ausführungsform.
Fig. 5 zeigt schematisch ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe gemäß der zweiten Ausführungsform.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Planetengetriebeanordnung in Kombination mit einem Wendegetriebe und einem Variator zur Verwendung in einem stufenlos leistungsverzweigten Getriebe gemäß einer dritten und einer vierten Ausführungsform.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Schaltgetriebes zur Verwendung in einem stufenlos leistungsverzweigten Getriebe gemäß der dritten Ausführungsform.
Fig. 8 zeigt schematisch ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe gemäß der dritten Ausführungsform.
Fig. 9 zeigt schematisch ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe gemäß der vierten Ausführungsform.
Fig. 10 zeigt ein Schaltschema des in Fig. 3 gezeigten Getriebes.
Fig. 1 1 zeigt ein Schaltschema des in Fig. 5 gezeigten Getriebes.
Fig. 12 zeigt ein Schaltschema der in den Figuren 7 und 8 gezeigten Getriebe. Detaillierte Beschreibung von Ausführunqsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Gleiche oder ähnliche Elemente sind in den unterschiedlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines stufenlos leistungsverzweigten Getriebes. Genauer gesagt sind in Fig. 1 eine Planetengetriebeanordnung 100, ein Wendegetriebe 400 und ein Variator 300 gezeigt.
Eine Getriebeeingangswelle 5 ist mit einer Eingangswelle 406 des Wendegetriebes 400 verbunden. Das Wendegetriebe 400 verbindet die Eingangswelle 406 derart mit einer Eingangswelle 1 16 der Planetengetriebeanordnung 100, dass die Drehrichtung umgekehrt werden kann. Das Wendegetriebe 400 ist als Planetengetriebe ausgebildet, wobei ein Sonnenrad 401 drehfest mit der Eingangswelle 406 verbunden ist. Eine Planetenanordnung 402 ist einerseits mit dem Sonnenrad 401 in Eingriff und andererseits mit einem Hohlrad 403 in Eingriff. Das Hohlrad 403 ist mit der Eingangswelle 1 16 der Planetengetriebeanordnung 100 drehfest verbunden. Die Planetenanordnung 402 ist über einen Planetenträger mit einem Schaltelement S42 verbunden. Das Schaltelement S42 ist als Bremse ausgebildet und dient dazu, den Planetenträger wahlweise drehfest mit dem Gehäuse zu verbinden. Über ein weiteres Schaltelement S41 ist die Eingangswelle 406 wahlweise drehfest mit der Eingangswelle 1 16 verbindbaren. Das Schaltelement S41 ist als Kupplung, genauer gesagt als Lamellenkupplung, ausgebildet. Durch diese Anordnung ist es möglich, durch geeignete Schaltung der Schaltelemente S41 und S42 die Drehrichtung von der Eingangswelle 406 auf die Eingangswelle 1 16 umzukehren. Ist das Schaltelement S41 ausgerückt, also inaktiv, und das Schaltelement S42 eingerückt und damit eine Drehung des Planetenträgers unterbunden, dreht sich das Hohlrad 403 in entgegengesetzter Richtung zu der Drehrichtung der Eingangswelle 406. Umgekehrt sind der Drehsinn der Eingangswelle 406 und der Drehsinn der Eingangswelle 1 16 gleich, wenn das Schaltelement S41 eingerückt ist und das Schaltelement S42 ausgerückt ist. Die Eingangswelle 1 16, welche auch als Ausgangswelle des Wendegetriebes 400 bezeichnet werden kann, ist eine Hohlwelle. Die Eingangswelle 406 ist eine Vollwelle. Die Eingangswelle 406 und die Eingangswelle 1 16 sind koaxial angeordnet. Die Eingangswelle 406 erstreckt sich in axialer Richtung des Wendegetriebes 400 vollständig durch das Wendegetriebe 400 und auch durch die Planetengetriebeanordnung 100. Die Eingangswelle 406 stellt gleichzeitig eine sogenannte Nebenabtriebswelle 1 14 dar. Über die Nebenabtriebswelle 1 14 ist ein Drehmoment zur Verfügung stellbar, welches zum Antrieb von Arbeitsgeräten oder Anbauten genutzt werden kann.
Die Planetengetriebeanordnung 100 umfasst drei Planeten radsätze P1 , P2, P3.
Der erste Planetenradsatz P1 weist eine Planetenanordnung 104 auf. Ein Steg der Planetenanordnung 104 ist drehfest mit der Eingangswelle 1 16 verbunden. Der erste Planetenradsatz P1 weist ein Sonnenrad 103 auf, das mit einer Verbindungswelle 109 drehfest verbunden ist. Die Verbindungswelle 109 ist als Hohlwelle ausgebildet und koaxial zu der Eingangswelle 1 16 angeordnet. Der erste Planeten radsatz P1 weist ein Hohlrad 105 auf, das drehfest mit einer Ausgangswelle 102 verbunden ist. Die Ausgangswelle 102 weist ferner ein Festrad 101 auf, welches auch als Abtriebszahnrad bezeichnet werden kann. Das Festrad 101 ist im stufenlos leistungsverzweigten Getriebe Teil einer Zahnradpaarung 124, bei der das Festrad 101 in Eingriff mit einem Zahnrad eines später genauer beschriebenen Schaltgetriebes ist. Die Eingangswelle 1 16 ist somit im ersten Planetenradsatz P1 über eine Zahnradpaarung 1 18, in welcher die Planetenanordnung 104 in Eingriff mit dem Hohlrad 105 ist, direkt mit der Ausgangswelle 102 verbunden. Des Weiteren ist die Eingangswelle 116 im ersten Planetenradsatz P1 über eine Zahnradpaarung 1 17, in welcher die Planetenanordnung 104 in Eingriff mit dem Sonnenrad 103 ist, direkt mit der Verbindungswelle 109 verbunden.
Der zweite Planeten radsatz P2 weist eine Planetenanordnung 107 auf. Ein Steg der Planetenanordnung 107 ist drehfest mit einer Ausgangswelle 122 verbunden. Die Ausgangswelle 122 weist ein Festrad 131 auf, welches auch als Abtriebszahnrad bezeichnet werden kann. Das Festrad 131 ist im stufenlos leistungsverzweigten Ge- triebe Teil einer Zahnradpaarung 125, bei der das Festrad 131 in Eingriff mit einem Zahnrad des später genauer beschriebenen Schaltgetriebes ist. Der zweite Planetenradsatz P2 weist ein Sonnenrad 108 auf, das mit der Verbindungswelle 109 drehfest verbunden ist. Der zweite Planetenradsatz P2 weist ein Hohlrad 106 auf, das mit der Eingangswelle 1 16 drehfest verbunden ist. Bei der gezeigten Anordnung ist der Steg der Planetenanordnung 104 an der Verbindung zwischen dem Hohlrad 106 und der Eingangswelle 1 16 ausgebildet. Die Eingangswelle 1 16 ist somit im zweiten Planetenradsatz P2 über eine Zahnradpaarung 121 , in welcher die Planetenanordnung 107 in Eingriff mit dem Hohlrad 106 ist, direkt mit der Ausgangswelle 122 verbunden. Des Weiteren ist die Verbindungswelle 109 im zweiten Planetenradsatz P2 über eine Zahnradpaarung 120, in welcher die Planetenanordnung 107 in Eingriff mit dem Sonnenrad 108 ist, direkt mit der Ausgangswelle 122 verbunden.
Der dritte Planetenradsatz P3 weist ein Hohlrad 110 auf, das drehfest mit der Verbindungswelle 109 verbunden ist. Das Hohlrad 1 10 weist auf seiner Außenseite eine Außenverzahnung 132 auf, die zur Anbindung eines Variators 300 vorgesehen ist.
Die Anbindung des Variators 300 wird später genauer beschrieben.
Der dritte Planetenradsatz P3 weist eine Planetenanordnung 1 11 auf, deren Steg drehfest mit der Eingangswelle 1 16 verbunden ist. Der dritte Planetenradsatz P3 weist ein Sonnenrad 1 13 auf, das drehfest mit einer Ausgangswelle 1 12 verbunden ist. Ein Festrad 130 ist an der Ausgangswelle 1 12 vorgesehen. Dieses Festrad 130 kann auch als Abtriebszahnrad bezeichnet werden. Das Festrad 130 ist im stufenlos leistungsverzweigten Getriebe Teil einer Zahnradpaarung 128, bei der das Festrad 130 in Eingriff mit einem Zahnrad eines später näher bezeichneten Schaltgetriebes ist. Die Eingangswelle 1 16 ist somit im dritten Planetenradsatz P3 über eine Zahnradpaarung 1 15, in welcher die Planetenanordnung 11 1 in Eingriff mit dem Sonnenrad 113 ist, direkt mit der Ausgangswelle 1 12 verbunden. Des Weiteren ist die Eingangswelle 1 16 im dritten Planetenradsatz P3 über eine Zahnradpaarung 123, in welcher die Planetenanordnung 1 1 1 in Eingriff mit dem Hohlrad 1 10 ist, mit der Verbindungswelle 109 verbunden. Der erste Planetenradsatz P1 , der zweite Planetenradsatz P2 und der dritte Planetenradsatz P3 sind in dieser Abfolge in Längsrichtung der Planetengetriebeanordnung 100 angeordnet, genauer gesagt in Längsrichtung der Eingangswelle 1 16. Der erste Planetenradsatz P1 ist dabei auf der Seite des Wendegetriebes 400 angeordnet.
Der Variator 300 umfasst bei der gezeigten Ausführungsform einen Energiewandler 301 in Form einer ersten elektrischen Maschine mit einer ersten Leistungselektronik und einen zweiten Energiewandler 302 in Form einer zweiten elektrischen Maschine mit einer zweiten Leistungselektronik. Der Energiewandler 301 ist mit dem Energiewandler 302 elektrisch verbunden.
Die erste elektrische Maschine 301 weist eine Ausgangswelle 303 mit einem Festrad 305 auf. Das Festrad 305 steht über die Außenverzahnung 132 mit dem Hohlrad 1 10 in Eingriff. Anders gesagt steht die Ausgangswelle 303 mit der Verbindungswelle 109 über eine Zahnradpaarung 126 in Wirkverbindung, in welcher das Hohlrad 1 10 des dritten Planetenradsatzes P3 in Eingriff mit dem Festrad 305 ist.
Die zweite elektrische Maschine 302 weist eine Ausgangswelle 304 mit einem Festrad 306 auf. Das Festrad 306 ist mit einem Festrad 308 in Eingriff, welches mit einer Welle 309 drehfest verbunden ist. An der Welle 309 ist ferner ein Festrad 310 drehfest vorgesehen, welches mit dem Festrad 130 der Ausgangswelle 112 in Eingriff ist. Die zweite elektrische Maschine 302 ist somit über eine Zahnradpaarung 127 mit der Ausgangswelle 1 12 in Wirkverbindung, wobei die Zahnradpaarung 127 von dem Festrad 130 und dem Festrad 310 gebildet ist.
Fig. 2 zeigt einen weiteren Teil eines stufenlos leistungsverzweigten Getriebes. Genauer gesagt ist in Fig. 2 ein Schaltgetriebe 500 gezeigt.
Das Schaltgetriebe 500 weist eine Eingangswelle 517 und eine Eingangswelle 513 auf. Ein Festrad 514 ist mit der Eingangswelle 517 drehfest verbunden. Des Weiteren sind an der Eingangswelle 517 ein erstes Losrad 515 und ein zweites Losrad 516 angeordnet, die über ein Schaltelement S1 wahlweise drehfest mit der Eingangswel- le 517 verbindbar sind. Das Schaltelement S1 ist bei der gezeigten Ausführung als Doppelklauenkupplung ausgebildet, welche eine erste Kupplung S1 1 und eine zweite Kupplung S12 aufweist. Ist die erste Kupplung S1 1 eingerückt, ist das erste Losrad 515 mit der Eingangswelle 517 drehfest verbunden. Ist die zweite Kupplung S12 eingerückt, ist das zweite Losrad 516 mit der Eingangswelle 517 drehfest verbunden. Das Festrad 514 ist im stufenlos leistungsverzweigten Getriebe Teil der Zahnradpaarung 124. Die Losräder 515 und 516 können auch als Abtriebszahnräder der Eingangswelle bezeichnet werden.
An der Eingangswelle 513 sind vier Losräder 505, 506, 520, 521 vorgesehen, genauer gesagt ein erstes Losrad 505, ein zweites Losrad 506, ein drittes Losrad 520 und ein viertes Losrad 521 . Das erste Losrad 505 ist im stufenlos leistungsverzweigten Getriebe Teil der Zahnradpaarung 125. Das zweite Losrad 506 ist im stufenlos leistungsverzweigten Getriebe Teil der Zahnradpaarung 128. Das erste Losrad 505 und das zweite Losrad 506 sind über ein Schaltelement S2 wahlweise drehfest mit der Eingangswelle 517 verbindbar. Das Schaltelement S2 ist bei der gezeigten Ausführung als Doppelklauenkupplung ausgebildet, welche eine erste Kupplung S21 und eine zweite Kupplung S22 aufweist. Ist die erste Kupplung S21 eingerückt, ist das Losrad 505 drehfest mit der Eingangswelle 513 verbunden. Ist die zweite Kupplung S22 eingerückt, ist das Losrad 506 drehfest mit der Eingangswelle 513 verbunden. Das dritte Losrad 520 und das vierte Losrad 521 können auch als Abtriebszahnräder der Eingangswelle 513 bezeichnet werden. Das dritte Losrad 520 und das vierte Losrad 521 sind über ein Schaltelement S3 wahlweise drehfest mit der Eingangswelle 513 verbindbar. Das Schaltelement S3 ist bei der gezeigten Ausführung als Doppelklauenkupplung ausgebildet, welche eine erste Kupplung S31 und eine zweite Kupplung S32 aufweist. Ist die erste Kupplung S31 eingerückt, ist das dritte Losrad 520 drehfest mit der Eingangswelle 513 verbunden. Ist die zweite Kupplung S32 eingerückt, ist das vierte Losrad 521 drehfest mit der Eingangswelle 513 verbunden.
Das Schaltgetriebe 500 weist ferner eine Ausgangswelle 510 auf. Ein erstes Festrad 502, ein zweites Festrad 503, ein drittes Festrad 507 und ein viertes Festrad 508 sind drehfest mit der Ausgangswelle 510 verbunden. Das erste Festrad 502 ist mit dem ersten Losrad 515 in Eingriff und bildet mit diesem eine Zahnradpaarung 501. Das zweite Festrad 503 ist mit dem zweiten Losrad 516 in Eingriff und bildet mit diesem eine Zahnradpaarung 504. Das dritte Festrad 507 ist mit dem dritten Losrad 520 in Eingriff und bildet mit diesem eine Zahnradpaarung 509. Das vierte Festrad 508 ist mit dem vierten Losrad 521 in Eingriff und bildet mit diesem eine Zahnradpaarung 512.
Die Ausgangswelle 510 stellt gleichzeitig eine Getriebeausgangswelle 6 dar, an der zur weiteren Leistungsübertragung ein Abtriebszahnrad 61 vorgesehen ist. Mit diesem Abtriebszahnrad 61 kann beispielsweise ein Tellerrad einer Hinterachse einer Landmaschine beispielsweise eines Traktors verbunden sein.
Eine Kombination des in Fig. 2 gezeigten Schaltgetriebes 500 mit der in Fig. 1 beschriebenen Anordnung bildet ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe 1 gemäß einer ersten Ausführungsform und ist in Fig. 3 gezeigt. Das Festrad 101 der Planetengetriebeanordnung 100 ist mit dem Festrad 514 in Eingriff und bildet mit diesem die Zahnradpaarung 124. Das Festrad 131 der Planetengetriebeanordnung 100 ist mit dem ersten Losrad 505 in Eingriff und bildet mit diesem die Zahnradpaarung 125. Das Festrad 130 ist mit dem zweiten Losrad 506 in Eingriff und bildet mit diesem die Zahnradpaarung 128.
Eine Abwandlung des in Fig. 2 gezeigten Schaltgetriebes 500 ist in Fig. 4 gezeigt. Das in Fig. 4 gezeigte Schaltgetriebe 600 unterscheidet sich von dem Schaltgetriebe 500 dadurch, dass die Zahnradpaarung 501 nicht vorhanden ist. Anders gesagt weist das Schaltgetriebe 600 nur ein einziges Losrad 516 auf, und nicht das erste Losrad 515 und das erste Festrad 502 der in Fig. 2 gezeigten Anordnung. Dementsprechend ist das erste Schaltelement S1 nur noch mit einer einfachen Klauenkupplung S12 ausgebildet, die das Losrad 516 mit der Eingangswelle 517 drehfest verbinden kann. Die sonstigen Elemente des Schaltgetriebes 600 entsprechen denjenigen des in Fig. 2 gezeigten Schaltgetriebes 500.
Eine Kombination des in Fig. 4 gezeigten Schaltgetriebes 600 mit der in Fig. 1 beschriebenen Anordnung bildet ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform und ist in Fig. 5 gezeigt. Das Festrad 101 der Plane- tengetriebeanordnung 100 ist mit dem Festrad 514 in Eingriff und bildet mit diesem die Zahnradpaarung 124. Das Festrad 131 der Planetengetriebeanordnung 100 ist mit dem ersten Losrad 505 in Eingriff und bildet mit diesem die Zahnradpaarung 125. Das Festrad 130 ist mit dem zweiten Losrad 506 in Eingriff und bildet mit diesem die Zahnradpaarung 128.
Eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist in Fig. 6 gezeigt. Die Planetengetriebeanordnung 800 unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Planetengetriebeanordnung 100 dadurch, dass die Eingangswelle 816 als Vollwelle ausgebildet ist. Zudem ist eingangsseitig kein Wendegetriebe vorgesehen, sondern die Getriebeeingangswelle an die Eingangswelle 816 gekoppelt. Die Eingangswelle 816 stellt gleichzeitig eine Nebenabtriebswelle 814 dar. Über die Nebenabtriebswelle 814 ist ein Drehmoment zur Verfügung stellbar, welches zum Antrieb von Arbeitsgeräten oder Anbauten genutzt werden kann. Die übrigen Bestandteile der Planetengetriebeanordnung 800 sind identisch zu denjenigen der vorstehend beschriebenen Planetengetriebeanordnung 100. Der Variator 300 ist in der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Art und Weise mit der Planetengetriebeanordnung 800 gekoppelt. Die elektrischen Maschinen 301 und 302 sind gemäß der Abwandlung zusätzlich über einen Zwischenkreis 31 1 miteinander verbunden. Über den Zwischenkreis 31 1 wird elektrische Leistung für Verbraucher zur Verfügung gestellt. Der Zwischenkreis 31 1 weist eine mit der ersten elektrischen Maschine 301 verbundene Leitung 314 und eine mit der zweiten elektrischen Maschine 302 verbundene Leitung 315 auf. In jeder Leitung 314, 315 ist ein Wechselrichter 313, 312 vorgesehen. Die beiden Leitungen 314 und 315 sind mit einer Leitung 316 verbunden, an welcher die elektrische Leistung für einen Verbraucher abgreifbar ist.
Ein Schaltgetriebe 700, welches mit der in Fig. 6 gezeigten Planetengetriebeanordnung 800 verwendbar ist, ist in Fig. 7 gezeigt. Das Schaltgetriebe 700 unterscheidet sich von dem in Fig. 4 gezeigten Schaltgetriebe 600 dadurch, dass die Kupplungen S12, S21 , S22, S31 , S32 als einzelne Lastschaltelemente ausgeführt sind. Die Kupplungen S12, S21 , S22, S31 , S32 sind dabei als Lamellenkupplungen ausgeführt. Des Weiteren bildet die Ausgangswelle 510 nicht die Getriebeausgangswelle sondern eine Eingangswelle eines Wendegetriebes 1000. Das Wendegetriebe 1000 weist ein erstes Losrad 1001 und ein zweites Losrad 1002 auf. Das erste Losrad 1001 ist über ein Schaltelement S51 in Form einer Kupplung drehfest mit der Ausgangswelle 510 verbindbar und das zweite Losrad 1002 ist über ein Schaltelement S52 in Form einer Kupplung drehfest mit der Ausgangswelle 510 verbindbar. Das erste Losrad 1001 ist über ein Zahnrad 1003 mit einem ersten Festrad 1004 einer Getriebeausgangswelle 1006 in Wirkverbindung. Das zweite Losrad 1002 ist mit einem zweiten Festrad 1005 an der Getriebeausgangswelle 1006 in Eingriff. Ein Abtriebszahnrad 1007 ist drehfest mit der Getriebeausgangswelle 1006 verbunden.
Eine Kombination des in Fig. 7 gezeigten Schaltgetriebes 700 und des Wendegetriebes 1000 mit der in Fig. 6 beschriebenen Anordnung bildet ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe 3 gemäß einer dritten Ausführungsform und ist in Fig. 8 gezeigt. Das Festrad 101 der Planetengetriebeanordnung 800 ist mit dem Festrad 514 in Eingriff und bildet mit diesem die Zahnradpaarung 124. Das Festrad 131 der Planetengetriebeanordnung 800 ist mit dem ersten Losrad 505 in Eingriff und bildet mit diesem die Zahnradpaarung 125. Das Festrad 130 ist mit dem zweiten Losrad 506 in Eingriff und bildet mit diesem die Zahnradpaarung 128.
Fig. 9 zeigt ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe 4 gemäß einer vierten Ausführungsform. Das Getriebe 4 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich dadurch vom Getriebe 3 gemäß der dritten Ausführungsform, dass das Schaltgetriebe verschachtelt ausgeführt ist, um Bauraum einzusparen. Eine Ausgangswelle 902, die in ihrer Funktion der Ausgangswelle 510 entspricht, ist gemäß der vierten Ausführungsform als Hohlwelle ausgeführt. Die Ausgangswelle 902 ist koaxial zu der Nebenabtriebswelle 814 ausgeführt. Die Nebenabtriebswelle 814 erstreckt sich in Längsrichtung durch die Ausgangswelle 902 und das Wendegetriebe 1000. Um diese Anordnung zu ermöglichen, ist gemäß der vierten Ausführungsform die zweite Eingangswelle 901 , welche in ihrer Funktion der Eingangswelle 513 entspricht, als Hohlwelle ausgebildet. Die Eingangswelle 517 und die Eingangswelle 901 sind koaxial angeordnet, wobei sich die Eingangswelle 517 durch die Eingangswelle 901 hin- durch erstreckt. Das Festrad 514 und das Losrad 516 sind in Längsrichtung des Schaltgetriebes 900 auf unterschiedlichen Seiten der Eingangswelle 901 angeordnet.
Sämtliche Zahnräder der Planetengetriebeanordnungen, der Wendegetriebe, der Schaltgetriebes, sowie die Zahnräder zur Leistungsübertragung von den elektrischen Maschinen 301 , 302 zum dritten Planetenradsatz P3 sind als Stirnräder ausgebildet. Durch die vorstehend beschriebenen Konfigurationen der Planetengetriebeanordnungen, der Wendegetriebe, der Schaltgetriebe und der Variatoren sind jeweils einzelne Module eines Antriebsstrangs geschaffen, die in geeigneter Weise verbunden werden können.
In den stufenlos leistungsverzweigten Getrieben sind durch Zu- und Abschalten verschiedener mechanischer Leistungspfade bzw. Zahnradstufen mehrere Fahrbereiche einstellbar. Innerhalb dieser Fahrbereiche ist die Übersetzung des Getriebes durch ein Betätigen der elektrischen Maschinen 301 , 302 stufenlos veränderbar.
Die Fahrbereiche und Leistungspfade des stufenlos leistungsverzweigten Getriebes 1 gemäß der ersten Ausführungsform ergeben sich aus Fig. 10. Das Getriebe 1 gemäß der ersten Ausführungsform weist zehn Fahrbereiche auf. Im ersten Fahrbereich FB1 sind die Kupplungen S41 , S22 und S32 eingerückt und sind die Bremse S42 und die Kupplungen S21 , S12, S31 und S1 1 ausgerückt. Im zweiten Fahrbereich FB2 sind die Kupplungen S41 , S21 und S32 eingerückt und sind die Bremse S42 und die Kupplungen S22, S12, S31 und S1 1 ausgerückt. Im dritten Fahrbereiche FB3 sind die Kupplungen S41 , S21 und S12 eingerückt und sind die Bremse S42 und die Kupplungen S22, S32, S31 und S1 1 ausgerückt. Im vierten Fahrbereich FB4 sind die Kupplungen S41 , S21 und S31 eingerückt und sind die Bremse S42 und die Kupplungen S22, S32, S12 und S1 1 ausgerückt. Im fünften Fahrbereich FB5 sind die Kupplungen S41 , S21 und S1 1 eingerückt und sind die Bremse S42 und die Kupplungen S22, S32, S12 und S31 ausgerückt. Im sechsten Fahrbereiche FB6 sind die Bremse S42 und die Kupplungen S22 und S32 eingerückt und sind die Kupplungen S41 , S21 , S12, S31 und S1 1 ausgerückt. Im siebten Fahrbereiche FB7 sind die Bremse S42 und die Kupplungen S21 und S32 eingerückt und sind die Kupplungen S41 , S22, S12, S31 und S1 1 ausgerückt. Im achten Fahrbereich FB8 sind die Bremse S42 und die Kupplungen S21 und S12 eingerückt und sind die Kupplungen S41 , S22, S32, S31 und S1 1 ausgerückt. Im neunten Fahrbereiche FB9 sind die Bremse S42 und die Kupplungen S21 und S31 eingerückt und sind die Kupplungen S41 , S22, S32, S12 und S1 1 ausgerückt. Im zehnten Fahrbereiche FB10 sind die Bremse S42 und die Kupplungen S21 und S1 1 eingerückt und sind die Kupplungen S41 , S22, S32, S12 und S31 ausgerückt.
Die Fahrbereiche und Leistungspfade des stufenlos leistungsverzweigten Getriebes
2 gemäß der zweiten Ausführungsform ergeben sich aus Fig. 1 1 . Das Getriebe 2 weist acht Fahrbereiche FB1 bis FB8 auf. Die Fahrbereiche entsprechen den Fahrbereichen des Getriebes 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass eine Betätigung von Kupplung S1 1 entfällt. Damit entfallen die Fahrbereiche FB5 und FB10 in Fig. 10. Die übrigen Schaltungen der Kupplungen und der Bremse sind identisch und bilden die Fahrbereiche FB1 bis FB8. Diese entsprechen in Fig. 10 den Fahrbereichen FB1 bis FB4 und FB6 bis FB9 ohne Betätigung der Kupplung S1 1 .
Die Fahrbereiche und Leistungspfade des stufenlos leistungsverzweigten Getriebes
3 gemäß der dritten Ausführungsform und des stufenlos leistungsverzweigten Getriebes 4 gemäß der vierten Ausführungsform ergeben sich aus Fig. 12. Die Getriebe 3 und 4 weisen acht Fahrbereiche FB1 bis FB8 auf. Die Schaltungen der Kupplungen S22, S21 , S32, S12 und S31 entsprechen denjenigen der Fahrbereiche FB1 bis FB8 in Fig. 1 1 . Die Kupplungen S41 und S42 in Fig. 1 1 wurden durch die Kupplungen S51 bzw. S52 ersetzt und werden entsprechend den Kupplungen S41 und S42 geschaltet.
Bezuqszeichen Getriebe
Getriebe
Getriebe
Getriebe
Getriebeeingangswelle
Getriebeausgangswelle
Abtriebszahnrad
Planetengetriebeanordnung
Festrad
Ausgangswelle
Sonnenrad
Planetenanordnung
Hohlrad
Hohlrad
Planetenanordnung
Sonnenrad
Verbindungswelle
Hohlrad
Planetenanordnung
Ausgangswelle
Sonnenrad
Nebenabtriebswelle
Zahnradpaarung
Eingangswelle/Hohlwelle
Zahnradpaarung
Zahnradpaarung
Zahnradpaarung
Zahnradpaarung
Ausgangswelle
Zahnradpaarung
Zahnradpaarung Zahnradpaarung
Zahnradpaarung
Zahnradpaarung
Zahnradpaarung
Festrad
Festrad
Außenverzahnung
Planetengetriebeanordnung
Variator
Energiewandler/elektrische Maschine
Energiewandler/elektrische Maschine
Ausgangswelle
Ausgangswelle
Festrad
Festrad
Festrad
Welle
Festrad
Zwischenkreis
Wechselrichter
Wechselrichter
Leitung
Wendegetriebe
Sonnenrad
Planetenanordnung
Hohlrad
Eingangswelle
Schaltgetriebe
Zahnradpaarung
Festrad
Festrad
Zahnradpaarung
Losrad 06 Losrad
07 Festrad
08 Festrad
09 Zahnradpaarung
10 Ausgangswelle
12 Zahnradpaarung
13 Eingangswelle
14 Festrad
15 Losrad
16 Losrad
17 Eingangswelle
20 Losrad
21 Losrad
22 Losrad
00 Schaltgetriebe
00 Schaltgetriebe
00 Planetengetriebeanordnung 14 Nebenabtriebswelle 16 Eingangswelle
900 Schaltgetriebe
901 Eingangswelle
902 Ausgangswelle
1000 Wendegetriebe
1001 Losrad
1002 Losrad
1003 Zahnrad
1004 Festrad
1005 Festrad
1006 Getriebeausgangswelle
1007 Abtriebszahnrad
FB1 ...10 Fahrbereich
P1 Planetenradsatz
P2 Planetenradsatz P3 Planetenradsatz
51 Schaltelement
511 Kupplung
512 Kupplung
52 Schaltelement
521 Kupplung
522 Kupplung
53 Schaltelement
531 Kupplung
532 Kupplung
541 Schaltelement/Kupplung
542 Schaltelement/Bremse
551 Schaltelement/Kupplung
552 Schaltelement/Kupplung

Claims

Patentansprüche
1. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ; 2; 3; 4), gekennzeichnet durch eine Planetengetriebeanordnung (100; 800) mit drei Planetenradsätzen (P1 , P2, P3), einer Eingangswelle (1 16; 816) und drei Ausgangswellen (102; 112; 122),
ein mit den Ausgangswellen (102, 1 12, 122) verbundenes Schaltgetriebe (500; 600; 700; 900),
ein Wendegetriebe (400; 1000), und
einen Variator (300),
wobei jedem der drei Planeten radsätze (P1 , P2, P3) jeweils eine Ausgangswelle (102, 1 12, 122) zugeordnet ist und die Eingangswelle (1 16; 816) in jedem der drei Planetenradsätze (P1 , P2, P3) über jeweils eine Zahnradpaarung (1 18, 121 , 1 15) mit je einer Ausgangswelle (102, 112, 122) in Wirkverbindung steht,
wobei das Getriebe (1 ; 2; 3; 4) unter Verwendung des Schaltgetriebes (500; 600;
700; 900) und des Wendegetriebes (400; 1000) in wenigstens acht Fahrbereiche (FB1 bis FB10) schaltbar ist,
wobei der Variator (300) eingerichtet ist, eine Übersetzung des Getriebes (1 ; 2; 3; 4) innerhalb der Fahrbereiche (FB1 bis FB10) jeweils stufenlos zu variieren, und wobei der Variator (300) kontinuierlich mit einem einzigen Planetenradsatz (P3) der drei Planeten radsätze (P1 , P2, P3) in Wirkverbindung steht.
2. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ; 2; 3; 4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Variator (300) zwei miteinander verbundene Energiewandler (301 , 302) mit je einer Ausgangswelle (302, 304) aufweist, die über eine oder mehrere Stirnradstufen kontinuierlich mit dem Planeten radsatz (P3) verbunden sind.
3. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ; 2; 3; 4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiewandler (301 , 302) elektrische Maschinen mit jeweils einer Leistungselektronik sind.
4. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ; 2; 3; 4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiewandler (301 , 302) über einen Zwischenkreis (31 1 ) elektrische Leistung für einen Verbraucher zur Verfügung stellen.
5. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ; 2; 3; 4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Planetenradsatz (P1 ) der drei Planetenradsätze (P1 , P2, P3) die Eingangswelle (1 16; 816) mit einer ersten Planetenanordnung (104) verbunden ist, eine erste Ausgangswelle (102) mit einem ersten Hohlrad (105) verbunden ist und eine Verbindungswelle (109) mit einem ersten Sonnenrad (103) verbunden ist, in einem zweiten Planetenradsatz (P2) der drei Planetenradsätze (P1 , P2, P3) die Eingangswelle (1 16; 816) mit einem zweiten Hohlrad (106) verbunden ist, eine zweite Ausgangswelle (122) mit einer zweiten Planetenanordnung (107) verbunden ist und die Verbindungswelle (109) mit einem zweiten Sonnenrad (108) verbunden ist, und in einem dritten Planetenradsatz (P3) der drei Planetenradsätze (P1 , P2, P3) die Eingangswelle (1 16, 816) mit einer dritten Planetenanordnung (1 1 1 ) verbunden ist, die Verbindungswelle (109) mit einem dritten Hohlrad (1 11 ) verbunden ist und eine dritte Ausgangswelle (1 12) mit einem dritten Sonnenrad (113) verbunden ist.
6. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Hohlrad (1 1 1 ) und die dritte Ausgangswelle (1 12) kontinuierlich mit dem Variator (300) wirkverbunden sind und/oder der erste Planetenradsatz (P1 ), der zweite Planetenradsatz (P2) und der dritte Planetenradsatz (P3) in Eingangswellenrichtung in dieser Abfolge angeordnet sind.
7. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Hohlrad (1 11 ) über eine an diesem vorgesehene Außenverzahnung (132) mit einem Festrad (305) an einer Ausgangswelle (303) eines ersten Energiewandlers (301 ) des Variators (300) in Eingriff ist und, dass die dritte Ausgangswelle (1 12) über zwei Stirnradgetriebestufen (1 13, 310, 308, 306) mit einer Ausgangswelle (304) eines zweiten Energiewandlers (302) des Variators (300) in Wirkverbindung ist.
8. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Planetenradsätze (P1 , P2, P3) identische Übersetzungsverhältnisse aufweisen.
9. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ; 2; 3; 4), dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (500; 600; 700; 900) ein Stirnradgetriebe ist, welches zur Erzeugung der Fahrbereiche (FB1 bis FB10) drei kontinuierlich mit den Ausgangswellen (102, 122, 1 12) der Planetengetriebeanordnung (100; 800) wirkverbundene Zahnräder (514, 505, 506) über zu- und abschaltbare Zahnradpaarungen (504, 509, 512) wahlweise mit einer Ausgangswelle (510) des Schaltgetriebes (500) in Wirkverbindung bringen kann.
10. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ; 2; 3; 4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (500; 600; 700; 900) eine erste Eingangswelle (517) mit einem Festrad (514) und einem über ein Schaltelement (S12) drehfest mit der ersten Eingangswelle (517) verbindbares Losrad (516), eine zu der ersten Eingangswelle (517) koaxiale zweite Eingangswelle (513) mit vier über Schaltelemente (S21 , S22, S31 , S32) drehfest mit der zweiten Eingangswelle (513) verbindbaren Losrädern (505, 506, 520, 521 ) aufweist, und wobei die Ausgangswelle (510) drei Festräder (503, 507, 508) aufweist, von denen eines mit dem Losrad (516) der ersten Eingangswelle (517) und zwei mit Losrädern (520, 521 ) der zweiten Eingangswelle (513) in Eingriff sind.
1 1. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Losrad (505) der vier Losräder der zweiten Eingangswelle (513) mit einem Festrad (131 ) der zweiten Ausgangswelle (122) in Eingriff ist und ein weiteres Losrad (506) mit einem Festrad (130) der dritten Ausgangswelle (1 12) in Eingriff ist.
12. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ) nach Anspruch 10 oder Anspruch 1 1 , wobei die erste Eingangswelle (517) ein weiteres über ein Schaltelement (S11 ) drehfest mit der ersten Eingangswelle (517) verbindbares Losrad (515) aufweist und die Ausgangswelle (510) ein weiteres Festrad (502) aufweist, welches mit dem Losrad (516) in Eingriff ist.
13. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Ausgangswelle (902) des Schaltgetriebes eine Hohlwelle ist, die koaxial zu der Eingangswelle (816) der Planetengetriebeanordnung (800) ist.
14. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ; 2; 3; 4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Wendegetriebe (400), wobei zur Darstellung verschiedener Drehrichtungen der Getriebeausgangswelle (6) die Eingangswelle (1 16) der Planetengetriebeanordnung (100) über das Wendegetriebe (400) mit der Getriebeeingangswelle (5) in Wirkverbindung bringbar ist oder zur Darstellung verschiedener Drehrichtungen der Getriebeausgangswelle (1006) die Ausgangswelle (510) des Schaltgetriebes (700) über ein Wendegetriebe (1000) mit der Getriebeausgangswelle (1006) in Wirkverbindung bringbar ist.
15. Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe (1 ; 2; 3; 4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der Getriebeeingangswelle (5) drehfest verbundene Nebenabtriebswelle (114; 814), wobei die Getriebeeingangswelle (5) koaxial zu der Nebenabtriebswelle (1 14) angeordnet ist und/oder die Getriebeausgangswelle (6; 1006) parallel versetzt zu der Getriebeeingangswelle (5) und der Eingangswelle (1 16; 816) angeordnet ist.
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