DE102018213890A1 - Motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, and motor vehicle drive train - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe (G), insbesondere für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GW2), einen ersten Variator (V1), einen zweiten Variator (V2), einen ersten Planetenradsatz (P1), einen zweiten Planetenradsatz (P2), einen dritten Planetenradsatz (P3) sowie zumindest ein erstes Schaltelement (A), ein zweites Schaltelement (B), ein drittes Schaltelement (C), ein viertes Schaltelement (D) und ein fünftes Schaltelement (E), wobei durch selektives Betätigen der Schaltelemente (A, B, C, D, E) unterschiedliche Fahrbereiche stufenlos darstellbar sind, sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Getriebe (G).The invention relates to a motor vehicle transmission (G), in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, comprising an input shaft (GW1), an output shaft (GW2), a first variator (V1), a second variator (V2), a first planetary gear set (P1) , a second planetary gear set (P2), a third planetary gear set (P3) and at least a first shift element (A), a second shift element (B), a third shift element (C), a fourth shift element (D) and a fifth shift element (E) , With selective actuation of the switching elements (A, B, C, D, E) different driving ranges can be continuously displayed, and drive train for a motor vehicle with such a transmission (G).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, umfassend eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, einen ersten Variator, einen zweiten Variator, sowie einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz, wobei sich die Planetenradsätze jeweils aus mehreren Elementen zusammensetzen, wobei ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement, ein drittes Schaltelement, ein viertes Schaltelement und ein fünftes Schaltelement vorgesehen sind, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle darstellbar sind, und wobei der zweite Variator mit einer Welle gekoppelt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, welcher ein vorgenanntes Kraftfahrzeuggetriebe umfasst.The invention relates to a motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, comprising an input shaft, an output shaft, a first variator, a second variator, and a first planetary gear set, a second planetary gear set and a third planetary gear set, the planetary gear sets each consisting of several elements Put together, wherein a first switching element, a second switching element, a third switching element, a fourth switching element and a fifth switching element are provided, by their selective actuation different power flow paths between the drive shaft and the output shaft can be represented, and wherein the second variator is coupled to a shaft , Furthermore, the invention relates to a motor vehicle drive train for an agricultural or municipal utility vehicle, which comprises an aforementioned motor vehicle transmission.
Bei landwirtschaftlichen und auch kommunalen Nutzfahrzeugen sind aufgrund des breiten Aufgabenfeldes unterschiedliche Fahrbereiche darzustellen, was bei einem Getriebe eines derartigen Nutzfahrzeuges eine große Spreizung zwischen einer langsamsten und einer schnellsten Übersetzung notwendig macht. Neben in Gruppenbauweise ausgeführten Getrieben kommen häufig auch stufenlose Getriebe zur Anwendung, bei welchen im Rahmen einer Leistungsverzweigung zumeist eine mechanische Leistungsübertragung und eine hydrostatische Leistungsübertragung miteinander kombiniert werden. Dabei wird innerhalb des Getriebes der Betrieb eines mechanischen Getriebeteils mit dem eines hydrostatischen Getriebeteils überlagert, so dass sich ein Betrieb des Nutzfahrzeuges vom Stillstand bis zur Endgeschwindigkeit stufenlos und zugkraftunterbrechungsfrei realisieren lässt.Due to the wide range of tasks, different driving areas are to be represented in agricultural and also municipal utility vehicles, which in the case of a transmission of such a utility vehicle requires a large spread between a slowest and a fastest translation. In addition to gearboxes designed in a group construction, continuously variable gearboxes are often used, in which a mechanical power transmission and a hydrostatic power transmission are usually combined with one another in the context of a power split. The operation of a mechanical transmission part is superimposed on that of a hydrostatic transmission part within the transmission, so that operation of the commercial vehicle from standstill to the top speed can be implemented continuously and without interruption in tractive force.
Aus der
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein stufenloses Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, welches sich durch eine kompakte Bauweise und einen niedrigen Herstellungsaufwand auszeichnet.Starting from the prior art described above, it is the object of the present invention to provide a continuously variable motor vehicle transmission which is characterized by a compact design and low production costs.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Kraftfahrzeugantriebsstrang, in welchem ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand von Anspruch 14.This object is achieved on the basis of the preamble of
Gemäß der Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeuggetriebe eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, einen ersten Variator, einen zweiten Variator sowie einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz und einen dritten Planetenradsatz. Dabei setzen sich die Planetenradsätze jeweils aus mehreren Elementen zusammen, wobei jeder Planetenradsatz hierbei bevorzugt jeweils ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweist. Zudem sind ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement, ein drittes Schaltelement, ein viertes Schaltelement und ein fünftes Schaltelement vorgesehen, durch deren selektive Betätigung unterschiedliche Kraftflussführungen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle dargestellt werden können. Ferner ist der zweite Variator mit dem dritten Element der zweiten Planetenstufe, dem sogenannten Hohlrad gekoppelt. Das dritte Element der zweiten Planetenstufe ist entweder direkt oder über eine Welle mit einer Bremse verbunden.According to the invention, a motor vehicle transmission comprises an input shaft, an output shaft, a first variator, a second variator and a first planetary gear set, a second planetary gear set and a third planetary gear set. The planetary gear sets are each composed of several elements, each planetary gear set preferably having a first element, a second element and a third element. In addition, a first switching element, a second switching element, a third switching element, a fourth switching element and a fifth switching element are provided, through the selective actuation of which different flow of force flow between the input shaft and the output shaft can be represented. Furthermore, the second variator is coupled to the third element of the second planetary stage, the so-called ring gear. The third element of the second planetary stage is connected to a brake either directly or via a shaft.
Erfindungsgemäß sind also neben drei Planetenradsätzen, die gemeinsam einem mechanischen Getriebeteil des Getriebes zugeordnet sind, zudem zwei Variatoren vorgesehen, um das erfindungsgemäße Getriebe als leistungsverzweigtes Getriebe auszugestalten, bei welchem eine Leistungsübertragung des mechanischen Getriebeteils mit einer Leistungsübertragung über die Variatoren auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise überlagert werden kann. Hierdurch wird ein stufenloses Getriebekonzept verwirklicht.According to the invention, in addition to three planetary gear sets which are jointly assigned to a mechanical transmission part of the transmission, two variators are also provided in order to design the transmission according to the invention as a power-split transmission, in which a power transmission of the mechanical transmission part with a power transmission via the variators in a manner known in principle to the person skilled in the art and way can be overlaid. This enables a continuously variable transmission concept to be implemented.
Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung ein rotierbares Bauteil des Getriebes zu verstehen, über welches je zugehörige Komponenten des Getriebes drehfest miteinander verbunden sind oder über das eine derartige Verbindung bei Betätigung eines entsprechenden Schaltelements hergestellt wird. Die jeweilige Welle kann die Komponenten dabei axial oder radial oder auch sowohl axial und radial miteinander verbinden. So kann die jeweilige Welle auch als Zwischenstück vorliegen, über welches eine jeweilige Komponente zum Beispiel radial angebunden wird. Ist das dritte Bauteil der zweiten Planetenstufe direkt mit der Bremse verbunden, wird diese direkte Verbindung auch als Welle bezeichnet.For the purposes of the invention, a “shaft” is to be understood as a rotatable component of the transmission via which the associated components of the transmission are connected to one another in a rotationally fixed manner or via which such a connection is established when an appropriate switching element is actuated. The respective shaft can connect the components axially or radially or else both axially and radially. The respective shaft can also be present as an intermediate piece, via which a respective component is connected radially, for example. If the third component of the second planetary stage is connected directly to the brake, this direct connection is also referred to as a shaft.
Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Längsmittelsachse des Getriebes gemeint, entlang welcher die Planetenradsätze des Getriebes insbesondere koaxial zueinander liegend angeordnet sind. Unter „radial“ ist dann eine Orientierung in Durchmesserrichtung einer auf der Längsmittelachse liegenden Welle zu verstehen. In the context of the invention, “axial” means an orientation in the direction of a longitudinal central axis of the transmission, along which the planetary gear sets of the transmission are arranged, in particular, lying coaxially to one another. "Radial" is then to be understood as an orientation in the diameter direction of a shaft lying on the longitudinal central axis.
Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind im Sinne der Erfindung bevorzugt koaxial zueinander liegend angeordnet, wobei die Antriebswelle und die Abtriebswelle dabei einander stirnseitig gegenüberliegend vorgesehen sein können. Alternativ dazu kann aber auch die An- oder die Abtriebswelle zumindest teilweise als Hohlwelle gestaltet sein, welche dann ganz oder teilweise axial mit der Ab- oder der Antriebswelle überdeckt, indem die Ab- oder die Antriebswelle axial in diese Hohlwelle hineingeführt oder sogar hindurchgeführt ist.For the purposes of the invention, the drive shaft and the output shaft are preferably arranged coaxially to one another, the drive shaft and the output shaft being able to be provided opposite one another on the end face. As an alternative to this, however, the input or output shaft can also be at least partially designed as a hollow shaft, which then completely or partially overlaps axially with the output or drive shaft, in that the output or drive shaft leads axially into this hollow shaft or is even guided through it.
Bevorzugt weist die Abtriebswelle des Getriebes eine Verzahnung auf, über welche die Abtriebswelle dann im Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer achsparallel zur Abtriebswelle angeordneten, im Kraftfahrzeugantriebsstrang nachfolgenden Komponente in Wirkverbindung steht. Hierbei ist die Verzahnung bevorzugt an einer Anschlussstelle der Abtriebswelle vorgesehen, wobei diese Anschlussstelle der Abtriebswelle bevorzugt axial im Bereich eines Endes des Getriebes liegt, welches entgegengesetzt zu einem axialen Ende des Getriebes vorgesehen ist, an dem eine die Verbindung zu einer vorgeschalteten Antriebsmaschine herstellende Anschlussstelle der Antriebswelle platziert ist. Diese Art der Anordnung eignet sich besonders zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichteten Antriebsstrang.The output shaft of the transmission preferably has a toothing, via which the output shaft is then in operative connection in the motor vehicle drive train with a component arranged axially parallel to the output shaft and following in the motor vehicle drive train. Here, the toothing is preferably provided at a connection point of the output shaft, this connection point of the output shaft preferably lying axially in the region of one end of the gearbox, which is provided opposite to an axial end of the gearbox, at which a connection point of the upstream connecting machine provides the connection Drive shaft is placed. This type of arrangement is particularly suitable for use in a motor vehicle with a drive train oriented in the direction of travel of the motor vehicle.
Im Rahmen der Erfindung können zwischen einem Getriebeeingang, an welchem das Kraftfahrzeuggetriebe mit der vorgeschalteten Antriebsmaschine verbunden bzw. verbindbar ist, und der Antriebswelle eine oder auch mehrere weitere Getriebegruppen vorgesehen sein, die sich hierbei jeweils aus mehreren Übersetzungsstufen zusammensetzen können und bei denen unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse schaltbar sein können. Ebenso können auch zwischen der Abtriebswelle und einem Getriebeausgang, an dem das Kraftfahrzeuggetriebe mit nachfolgenden Komponenten im Antriebsstrang in Verbindung steht, eine oder mehrere derartige Getriebegruppen platziert sein. So kann das Kraftfahrzeuggetriebe zusätzlich eine Kriechganggruppe, eine Wendegruppe oder ähnliches aufweisen.Within the scope of the invention, one or more further gear groups can be provided between a gear input, at which the motor vehicle gear is connected or connectable to the upstream drive machine, and the drive shaft, each of which can be composed of several gear ratios and in which different gear ratios can be switched could be. Likewise, one or more such transmission groups can also be placed between the output shaft and a transmission output at which the motor vehicle transmission is connected to subsequent components in the drive train. The motor vehicle transmission can additionally have a creeper group, a turning group or the like.
Die Planetenradsätze umfassen jeweils mehrere Elemente, wobei diese Elemente bevorzugt jeweils in Form je eines Sonnenrades, je eines Planetenstegs und je eines Hohlrades vorliegen. Die drei Planetenradsätze bilden dabei dann bevorzugt den mechanischen Getriebeteil des Kraftfahrzeuggetriebes.The planetary gear sets each comprise a plurality of elements, these elements preferably being in the form of a sun gear, a planet carrier and a ring gear. The three planetary gear sets then preferably form the mechanical transmission part of the motor vehicle transmission.
Unter einem „Variator“ ist im Sinne der Erfindung eine Komponente des Kraftfahrzeuggetriebes zu verstehen, welche durch entsprechende Regelung als in den mechanischen Getriebeteil Leistung abgebende Komponente und/oder als aus dem mechanischen Getriebeteil Leistung entnehmende Komponente betrieben werden kann. Dabei kann eine Leistungsabgabe bzw. Leistungsaufnahme bei einem der Variatoren bevorzugt aber bei beiden Variatoren stufenlos verstellt werden. Besonders bevorzugt können die beiden Variatoren jeweils in beiden Betriebsarten betrieben werden, nämlich einerseits in der ersten Betriebsart, in welcher durch den jeweiligen Variator eine Leistung abgegeben wird, sowie andererseits in der zweiten Betriebsart, in der durch den jeweiligen Variator Leistung aufgenommen wird. Die beiden Variatoren sind insbesondere zudem unmittelbar oder mittelbar miteinander gekoppelt, um die über den einen Variator aus dem mechanischen Getriebeteil entnommene Leistung seitens des anderen Variators ganz oder teilweise wieder in den mechanischen Getriebeteil einspeisen zu können. Je nach konkreter Ausführung der Variatoren, können diese auch als Wandler vorliegen, bei welchen in Abhängigkeit der Betriebsart mechanische Energie in eine anderweitige Energie (z.B. hydraulisch, elektrisch) oder umgekehrt umgesetzt wird.In the context of the invention, a “variator” is to be understood as a component of the motor vehicle transmission, which can be operated by appropriate regulation as a component that outputs power in the mechanical transmission part and / or as a component that derives power from the mechanical transmission part. Power output or power consumption in one of the variators can preferably be infinitely adjusted in both variators. Particularly preferably, the two variators can each be operated in both operating modes, namely on the one hand in the first operating mode in which power is output by the respective variator and on the other hand in the second operating mode in which power is consumed by the respective variator. The two variators are in particular also directly or indirectly coupled to one another in order to be able to feed all or part of the power drawn from the mechanical transmission part by the other variator back into the mechanical transmission part. Depending on the specific design of the variators, they can also be available as converters, which, depending on the operating mode, convert mechanical energy into other energy (e.g. hydraulic, electrical) or vice versa.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Antriebswelle drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, während die Abtriebswelle drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung steht. Zudem ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit dem ersten Variator gekoppelt, wohingegen das dritte Element des dritten Planetenradsatzes über das erste Schaltelement festgesetzt werden kann. Das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes sind drehfest miteinander verbunden und können gemeinsam mittels des zweiten Schaltelements drehfest mit dem dritten Element der zweiten Planetenstufe in Verbindung gebracht werden. Abgesehen davon kann das dritte Element der zweiten Planetenstufe zudem über das dritte Schaltelement drehfest mit der Abtriebswelle verbunden werden. Des Weiteren kann das erste Element des zweiten Planetenradsatzes mittels des vierten Schaltelements drehfest mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung gebracht werden, während zwei der Elemente des dritten Planetenradsatzes über das fünfte Schaltelement drehfest miteinander verbindbar sind.The invention now includes the technical teaching that the drive shaft is non-rotatably connected to the second element of the first planetary gear set and the second element of the second planetary gear set, while the output shaft is non-rotatably connected to the second element of the third planetary gear set. In addition, the first element of the first planetary gear set is coupled to the first variator, whereas the third element of the third planetary gear set can be fixed via the first switching element. The third element of the first planetary gear set and the first element of the third planetary gear set are rotatably connected to one another and can be rotatably connected to the third element of the second planetary stage by means of the second switching element. Apart from this, the third element of the second planetary stage can also be connected in a rotationally fixed manner to the output shaft via the third switching element. Furthermore, the first element of the second planetary gear set can be connected in a rotationally fixed manner to the third element of the first planetary gear set and the first element of the third planetary gear set by means of the fourth switching element, while two of the elements of the third planetary gear set can be connected to one another in a rotationally fixed manner via the fifth switching element.
Mit anderen Worten ist bei dem erfindungsgemäßen Getriebe also die Antriebswelle ständig drehfest mit dem zweiten Element des ersten Planetenradsatzes und dem zweiten Element des zweiten Planetenradsatzes verbunden, wohingegen die Abtriebswelle permanent drehfest mit dem zweiten Element des dritten Planetenradsatzes in Verbindung steht. Ferner ist das erste Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Variator gekoppelt, während der zweite Variator permanent mit dem dritten Element der zweiten Planetenstufe gekoppelt ist. Außerdem sind noch das dritte Element des ersten Planetenradsatzes und das erste Element des dritten Planetenradsatzes ständig drehfest miteinander verbunden. In other words, in the transmission according to the invention, the drive shaft is permanently connected to the second element of the first planetary gear set and the second element of the second planetary gear set, whereas the output shaft is permanently connected to the second element of the third planetary gear set. Furthermore, the first element of the first planetary gear set is permanently coupled to the first variator, while the second variator is permanently coupled to the third element of the second planetary stage. In addition, the third element of the first planetary gear set and the first element of the third planetary gear set are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner.
Durch Betätigen des ersten Schaltelements wird das dritte Element des dritten Planetenradsatzes festgesetzt und in der Folge an einer Drehbewegung gehindert, wohingegen ein Schließen des zweiten Schaltelements eine drehfeste Verbindung des dritten Elementes der zweiten Planetenstufe mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes nach sich zieht. Das dritte Schaltelement verbindet im geschlossenen Zustand das dritte Element der zweiten Planetenstufe und die Abtriebswelle drehfest miteinander, während eine Betätigung des vierten Schaltelements eine drehfeste Verbindung des ersten Elements des zweiten Planetenradsatzes mit dem dritten Element des ersten Planetenradsatzes und dem ersten Element des dritten Planetenradsatzes zur Folge hat. Schließlich bewirkt das fünfte Schaltelement im betätigten Zustand die drehfeste Verbindung von zweien der Elemente des dritten Planetenradsatzes, was ein Verblocken des dritten Planetenradsatzes nach sich zieht.By actuating the first switching element, the third element of the third planetary gear set is fixed and subsequently prevented from rotating, whereas closing the second switching element ensures a rotationally fixed connection of the third element of the second planetary stage with the third element of the first planetary gear set and the first element of the third Planetary gear set entails. The third switching element connects the third element of the second planetary stage and the output shaft in a rotationally fixed manner to one another, while actuation of the fourth switching element results in a rotationally fixed connection of the first element of the second planetary gear set with the third element of the first planetary gear set and the first element of the third planetary gear set Has. Finally, the fifth switching element in the actuated state brings about the rotationally fixed connection of two of the elements of the third planetary gear set, which results in blocking of the third planetary gear set.
Das erste Schaltelement ist vorliegend also als Bremse gestaltet, die bei Betätigung die hieran angebundene Komponente des Getriebes festsetzt und in der Folge an einer Drehbewegung hindert. Dagegen liegen das zweite Schaltelement, das dritte Schaltelement, das vierte Schaltelement und auch das fünfte Schaltelement als Kupplungen vor, die bei Betätigung jeweils die hieran unmittelbar anknüpfenden Komponenten des Getriebes gegebenenfalls in ihren Drehbewegungen angleichen und anschließend drehfest miteinander verbinden.In the present case, the first switching element is thus designed as a brake which, when actuated, fixes the component of the gearbox connected to it and subsequently prevents it from rotating. In contrast, the second switching element, the third switching element, the fourth switching element and also the fifth switching element are present as clutches which, when actuated, if necessary, adjust the rotational movements of the components of the transmission which are directly connected thereto and then connect them in a rotationally fixed manner.
Eine jeweilige drehfeste Verbindung der rotierbaren Komponenten des Getriebes ist erfindungsgemäß bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen realisiert, die dabei bei räumlich dichter Lage der Komponenten auch als kurze Zwischenstücke vorliegen können. Konkret können die Komponenten, die permanent drehfest miteinander verbunden sind, dabei jeweils entweder als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Im zweitgenannten Fall werden dann die jeweiligen Komponenten und die ggf. vorhandene Welle durch ein gemeinsames Bauteil gebildet, wobei dies insbesondere eben dann realisiert wird, wenn die jeweiligen Komponenten im Getriebe räumlich dicht beieinander liegen.A respective rotationally fixed connection of the rotatable components of the transmission is preferably realized according to the invention via one or more intermediate shafts, which can also be present as short intermediate pieces when the components are spatially close. Specifically, the components that are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner can either be present as individual components connected in a rotationally fixed manner or also in one piece. In the second-mentioned case, the respective components and the shaft that may be present are then formed by a common component, this being realized in particular when the respective components are spatially close to one another in the transmission.
Bei Komponenten des Getriebes, die erst durch Betätigung eines jeweiligen Schaltelements miteinander verbunden werden, wird eine Verbindung ebenfalls bevorzugt über eine oder auch mehrere zwischenliegende Wellen verwirklicht.In the case of components of the transmission which are only connected to one another by actuation of a respective switching element, a connection is likewise preferably implemented via one or more intermediate shafts.
Ein Festsetzen erfolgt insbesondere durch drehfestes Verbinden mit einem drehfesten Bauelement des Getriebes, bei welchem es sich vorzugsweise um eine permanent stillstehende Komponente handelt, bevorzugt um ein Gehäuse des Getriebes, einen Teil eines derartigen Gehäuses oder ein damit drehfest verbundenes Bauelement.Fixing takes place in particular by rotationally fixed connection to a rotationally fixed component of the transmission, which is preferably a permanently stationary component, preferably a housing of the transmission, a part of such a housing or a component connected in a rotationally fixed manner.
Eine derartige Ausgestaltung eines Kraftfahrzeuggetriebes hat den Vorteil, dass sich mit nur drei Planetenradsätzen, fünf Schaltelementen und zwei Variatoren ein stufenloses Getriebe mit niedrigem Herstellungsaufwand verwirklichen lässt, welches sich zudem durch einen kompakten Aufbau auszeichnet. Aufgrund der Einbindung der Variatoren und der Verknüpfung der mechanischen Komponenten des Getriebes untereinander kann hierbei eine Leistungsverzweigung auf geeignete Art und Weise und bei geringer Belastung der Variatoren dargestellt werden.Such an embodiment of a motor vehicle transmission has the advantage that with only three planetary gear sets, five shifting elements and two variators, a continuously variable transmission can be realized with low manufacturing costs, which is also characterized by a compact construction. Due to the integration of the variators and the connection of the mechanical components of the transmission to one another, a power split can be represented in a suitable manner and with little load on the variators.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe können vier unterschiedliche Fahrbereiche realisiert werden, wobei in allen Fahrbereichen eine Leistungsverzweigung über den mechanischen Getriebebereich und die beiden Variatoren realisiert wird. So ergibt sich ein erster Fahrbereich durch Betätigen des ersten und des zweiten Schaltelements, während ein zweiter Fahrbereich durch Schließen des ersten und des vierten Schaltelements dargestellt wird. Des Weiteren ergibt sich ein dritter Fahrbereich durch Betätigen des dritten und des vierten Schaltelements sowie ein vierter Fahrbereich durch Schließen des vierten und des fünften Schaltelements. Besonders bevorzugt kann in allen vier Fahrbereichen eine Fahrt durch Leistungsverzweigung realisiert werden. Im ersten und im dritten Fahrbereich sind die Variatoren dabei abtriebsseitig des mechanischen Getriebebereichs gekoppelt (output coupled), während in dem zweiten und in dem vierten Fahrbereich eine Koppelung der Variatoren zwischen Komponenten des mechanischen Getriebebereichs stattfindet (compound coupled).In the motor vehicle transmission according to the invention, four different driving ranges can be implemented, with a power split across the mechanical transmission range and the two variators being implemented in all driving ranges. A first driving range is obtained by actuating the first and second switching elements, while a second driving range is shown by closing the first and fourth switching elements. Furthermore, there is a third driving range by actuating the third and fourth switching elements and a fourth driving range by closing the fourth and fifth switching elements. It is particularly preferred that a trip can be implemented in all four driving areas through power split. In the first and in the third driving range, the variators are coupled on the output side of the mechanical transmission range (output coupled), while in the second and in the fourth driving range the variators are coupled between components of the mechanical transmission range (compound coupled).
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Variatoren als Elektromaschinen ausgeführt, wobei die Variatoren dabei jeweils zum einen als Generator sowie zum anderen als Elektromotor betrieben werden können. In diesem Fall sind dem Kraftfahrzeuggetriebe also zwei Elektromaschinen zugeordnet, die im Einzelnen durch entsprechende Regelung einerseits als Generator sowie andererseits als Elektromotor arbeiten können. Hierdurch kann eine Leistungsverzweigung verwirklicht werden, indem über den einen, als Generator arbeitenden Variator Leistung abgegriffen und über den anderen, als Elektromotor fungierenden Variator Leistung eingespeist wird. Bevorzugt sind die beiden Variatoren dabei elektrisch miteinander verbunden, indem sie bevorzugt in ein gemeinsames Netz integriert sind, zu welchem dann auch ein oder mehrere elektrische Energiespeicher und weitere Komponenten gehören können.According to one embodiment of the invention, the two variators are designed as electrical machines, the variators in each case on the one hand as a generator and on the other can be operated as an electric motor. In this case, two electric machines are assigned to the motor vehicle transmission, which can work individually as a generator and on the other hand as an electric motor by appropriate control. In this way, a power split can be realized by tapping power via one variator that works as a generator and feeding power in through the other variator that acts as an electric motor. The two variators are preferably electrically connected to one another in that they are preferably integrated in a common network, to which one or more electrical energy stores and further components can then also belong.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ergibt sich zwischen dem zweiten Variator und der Abtriebswelle ein erster Gang durch Betätigen des ersten und des zweiten Schaltelements. Des Weiteren kann zwischen dem zweiten Variator und der Abtriebswelle ein zweiter Gang durch Schließen des zweiten und des fünften Schaltelements oder durch Betätigen des dritten Schaltelements und eines weiteren Schaltelements realisiert werden. Hierdurch kann ein elektrisches Fahren über den zweiten Variator bei dessen Betrieb als Elektromotor dargestellt werden, wobei über den ersten Variator dabei jeweils durch Drehzahlausgleich ein Stillstand der Antriebswelle sichergestellt werden muss.In a further development of the aforementioned embodiment, a first gear is obtained between the second variator and the output shaft by actuating the first and the second switching element. Furthermore, a second gear can be realized between the second variator and the output shaft by closing the second and the fifth switching element or by actuating the third switching element and a further switching element. As a result, electric driving can be represented by the second variator when it is operating as an electric motor, with the first variator always having to ensure that the drive shaft comes to a standstill by speed compensation.
Gemäß einer zu der vorgenannten Ausführungsform alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sind die beiden Variatoren als Hydrostaten ausgeführt, wobei die Variatoren dabei hydraulisch miteinander verbunden sind und jeweils zum einen als Hydraulikpumpe sowie zum anderen als Hydraulikmotor betreibbar sind. In diesem Fall bilden die beiden Variatoren also einen hydrostatischen Getriebeteil des Kraftfahrzeuggetriebes, in welchem die beiden Variatoren hydraulisch miteinander verbunden sind. Die Hydrostaten sind dabei jeweils insbesondere als stufenlos verstellbare Schrägscheiben- oder Schrägachsenmaschinen ausgeführt, bei welchen das jeweilige Förder- oder Schluckvolumen durch entsprechende Verstellung stufenlos verändert werden kann. Dabei kann der einzelne Hydrostat einerseits als Hydraulikpumpe sowie andererseits als Hydraulikmotor betrieben werden. Eine hydraulische Verbindung der Hydrostaten ist dabei bevorzugt in einem Hydraulikkreis vollzogen, in welchem dann zusätzlich auch Hydraulikventile und/oder ein oder mehrere Druckspeicher vorgesehen sein können. Prinzipiell könnte aber auch nur bei einem der Hydrostaten das Förder- oder Schluckvolumen variierbar sein.According to an alternative embodiment of the invention to the aforementioned embodiment, the two variators are designed as hydrostats, the variators being hydraulically connected to one another and each being operable as a hydraulic pump and as a hydraulic motor. In this case, the two variators thus form a hydrostatic transmission part of the motor vehicle transmission, in which the two variators are hydraulically connected to one another. The hydrostats are each designed, in particular, as infinitely adjustable swash plate or inclined axis machines, in which the respective delivery or swallowing volume can be changed continuously by appropriate adjustment. The individual hydrostat can be operated on the one hand as a hydraulic pump and on the other hand as a hydraulic motor. A hydraulic connection of the hydrostats is preferably carried out in a hydraulic circuit in which hydraulic valves and / or one or more pressure accumulators can then also be provided. In principle, however, the delivery or swallowing volume could also be variable only with one of the hydrostats.
Alternativ zu den vorgenannten Varianten könnten die Variatoren gemeinsam aber auch einen mechanischen, stufenlosen Getriebeteil bilden, wie beispielsweise ein Umschlingungsgetriebe. Der einzelne Variator wäre dann beispielweise als Kegelscheibenpaar gestaltet, zwischen welchen ein die Variatoren verbindender Riemen oder Kette läuft.As an alternative to the aforementioned variants, the variators could also jointly form a mechanical, continuously variable transmission part, such as a belt transmission. The individual variator would then be designed, for example, as a pair of conical pulleys, between which a belt or chain connecting the variators runs.
Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass das fünfte Schaltelement bei Betätigung das erste Element und das zweite Element des dritten Planetenradsatzes oder das erste Element und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes oder das zweite Element und das dritte Element des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbindet. Bei allen drei vorgenannten Varianten wird dabei jeweils ein Verblocken des dritten Planetenradsatzes im geschlossenen Zustand des fünften Schaltelements herbeigeführt, indem zwei der Elemente des dritten Planetenradsatzes drehfest miteinander verbunden werden.It is a further embodiment of the invention that, when actuated, the fifth switching element rotatably connects the first element and the second element of the third planetary gear set or the first element and the third element of the third planetary gear set or the second element and the third element of the third planetary gear set. In all three of the aforementioned variants, blocking of the third planetary gear set in the closed state of the fifth shift element is brought about by connecting two of the elements of the third planetary gear set in a rotationally fixed manner.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Antriebswelle oder die Abtriebswelle mit einer Wendeeinheit verbunden. Erfindungsgemäß ist in diesem Fall also entweder antriebsseitig der Antriebswelle oder abtriebsseitig der Abtriebswelle eine zusätzliche Wendeeinheit vorgesehen, über welche in den Fahrbereichen des Kraftfahrzeuggetriebes gezielt eine Vor- oder eine Rückwärtsfahrt des zugehörigen Kraftfahrzeuges dargestellt werden kann.In a further development of the invention, the drive shaft or the output shaft is connected to a turning unit. According to the invention, in this case, an additional turning unit is provided either on the drive side of the drive shaft or on the drive side of the output shaft, via which a forward or reverse drive of the associated motor vehicle can be deliberately represented in the driving areas of the motor vehicle transmission.
Diese Wendeeinheit kann dabei prinzipiell einen dem Fachmann bekannten Aufbau aufweisen. So kann eine Wendeeinheit durch eine Planetenstufe und zwei Schaltelemente gebildet sein, wobei das eine Schaltelement zur Darstellung einer Vorwärtsfahrt die Planetenstufe verblockt und damit einen starren Durchtrieb ermöglicht, während durch Betätigung des jeweils anderen Schaltelements eine entgegengesetzte Drehbewegung realisiert wird. Eine Wendeeinheit könnte allerdings auch durch zwei Stirnradstufen mit je einem zugeordneten Schaltelement verwirklicht sein, wobei bei einer der beiden Stirnradstufen im Zuge der Einbindung in den Kraftfluss über das zugeordnete Schaltelement eine entgegengesetzte Drehbewegung über ein Zwischenrad realisiert wird.In principle, this turning unit can have a structure known to the person skilled in the art. Thus, a turning unit can be formed by a planetary stage and two switching elements, the one switching element for representing forward travel blocking the planetary stage and thus permitting a rigid through-drive, while an opposite rotary movement is realized by actuating the other switching element. A turning unit could, however, also be realized by two spur gear stages, each with an associated shift element, with one of the two spur gear stages realizing an opposite rotary movement via an idler gear in the course of the integration into the power flow via the assigned shift element.
Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist der erste Variator drehfest mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes verbunden oder über mindestens eine Übersetzungsstufe mit dem ersten Element des ersten Planetenradsatzes gekoppelt. In der ersten Variante laufen der erste Variator und das erste Element des ersten Planetenradsatzes mit gleicher Drehzahl, während im Fall der zweiten Variante Drehzahlen des ersten Variators und des ersten Elements des ersten Planetenradsatzes in fester Abhängigkeit zueinander stehen. Im letztgenannten Fall ist die Koppelung über mindestens eine zwischenliegende Übersetzungsstufe hergestellt, bei welcher es sich um eine Stirnrad- oder Planetenstufe handeln kann. Dies ist vorteilhaft, wenn aus Platzgründen eine unmittelbare Anordnung des ersten Variators im Bereich des ersten Elements des ersten Planetenradsatzes unmöglich ist oder aber die Zwischenübersetzung eine günstigere Auslegung des ersten Variators ermöglicht.According to one embodiment of the invention, the first variator is connected in a rotationally fixed manner to the first element of the first planetary gear set or is coupled to the first element of the first planetary gear set via at least one transmission stage. In the first variant, the first variator and the first element of the first planetary gear set run at the same speed, while in the case of the second variant, speeds of the first variator and the first element of the first planetary gear set are permanently dependent on one another. In the latter case, the coupling is established via at least one intermediate transmission stage, which can be a spur gear or planetary stage. This is advantageous if, for reasons of space, an immediate arrangement of the first variator in the area of the first element of the first planetary gear set is impossible or if the intermediate gear ratio enables a more favorable design of the first variator.
Entsprechend einer hierzu alternativen oder auch ergänzenden Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Variator drehfest mit der Welle und dem dritten Element der zweiten Planetenstufe verbunden oder über mindestens eine Übersetzungsstufe mit der Welle gekoppelt. Es kann also auch im Bereich des zweiten Variators, analog zu dem vorstehend zum ersten Variator Beschriebenen, eine starre Verbindung mit der Welle oder eine Zwischenübersetzung über mindestens eine Übersetzungsstufe realisiert sein, wobei die mindestens eine Übersetzungsstufe dabei ebenfalls als Stirnrad- oder Planetenstufe ausgeführt sein kann. Auch hier kann dies aus konstruktiven Gründen vorteilhaft sein, wenn der zweite Variator aus Platzgründen nicht unmittelbar drehfest an der Welle und / oder dem dritten Element der zweiten Planetenstufe angebunden werden kann. Ferner kann hierdurch gegebenenfalls eine günstigere Auslegung des zweiten Variators erzielt werden.According to an alternative or complementary embodiment of the invention, the second variator is connected in a rotationally fixed manner to the shaft and the third element of the second planetary stage or is coupled to the shaft via at least one transmission stage. In the area of the second variator, analogous to that described above for the first variator, a rigid connection to the shaft or an intermediate gear ratio can also be implemented via at least one gear ratio stage, wherein the at least one gear ratio stage can also be designed as a spur gear or planetary gear stage , Here too, this can be advantageous for constructional reasons if the second variator cannot be directly connected to the shaft and / or the third element of the second planetary stage for reasons of space. Furthermore, a more favorable design of the second variator can be achieved if necessary.
In Weiterbildung der Erfindung ist an der Antriebswelle ein Nebenabtrieb angebunden. In diesem Fall wird also über die Antriebswelle auch ein Nebenabtrieb (
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein oder sind mehrere Schaltelemente jeweils als kraftschlüssiges Schaltelement realisiert. Hierbei ist das jeweilige Schaltelement bevorzugt als Lamellenschaltelement oder als Bandbremse ausgeführt. Kraftschlüssige Schaltelemente haben gegenüber formschlüssigen Schaltelementen den Vorteil, dass sie auch unter Last in einen geschlossenen Zustand überführt werden können. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch denkbar, ein oder auch mehrere Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente auszuführen. Denn formschlüssige Schaltelemente haben den Vorteil, dass sie in einem geöffneten Zustand ein niedrigeres Schleppmoment aufweisen, als kraftschlüssige Schaltelemente. Hierbei kann ein formschlüssiges Schaltelement konkret als Klauenschaltelement oder auch als Sperrsynchronisation realisiert sein. Auch die Schaltelemente bei einer eventuell zusätzlich vorgesehenen Wendeeinheit können konkret jeweils entweder als kraftschlüssige oder als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein.According to a further embodiment of the invention, one or more switching elements are each realized as a non-positive switching element. The respective switching element is preferably designed as a multi-plate switching element or as a band brake. Non-positive switching elements have the advantage over positive switching elements that they can be brought into a closed state even under load. However, it is also conceivable within the scope of the invention to design one or more switching elements as positive-locking switching elements. This is because positive switching elements have the advantage that they have a lower drag torque in an open state than non-positive switching elements. Here, a form-fitting switching element can be implemented specifically as a claw switching element or as a locking synchronization. The switching elements in the case of a possibly additionally provided turning unit can also be designed in each case either as non-positive or as positive switching elements.
Die Planetenradsätze können, sofern es eine Anbindung der Elemente ermöglicht, im Rahmen der Erfindung jeweils als Minus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen Planetensteg und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Hohlrad handelt. Ein Minus-Planetensatz setzt sich also auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus den Elementen Sonnenrad, Planetensteg und Hohlrad zusammen, wobei der Planetensteg mindestens ein, bevorzugt aber mehrere Planetenräder drehbar gelagert führt, die im Einzelnen jeweils sowohl mit dem Sonnenrad, als auch dem umliegenden Hohlrad kämmen.The planetary gear sets, provided the elements can be connected, can each be present as a minus planetary set in the context of the invention, the first element of the respective planetary gear set being a sun gear, the second element of the respective planetary gear set being a planet carrier and the third element of the respective planetary gear set is a ring gear. A minus planetary gear set is composed in a manner known in principle to the person skilled in the art from the elements sun gear, planet gear and ring gear, wherein the planet gear rotatably supports at least one, but preferably a plurality of planet gears, each individually with both the sun gear and comb the surrounding ring gear.
Alternativ dazu könnten aber einer oder auch mehrere Planetenradsätze, sofern es die Anbindung der jeweiligen Elemente zulässt, als Plus-Planetensatz vorliegen, wobei es sich bei dem ersten Element des jeweiligen Planetenradsatzes dann um ein Sonnenrad, bei dem zweiten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um ein Hohlrad und bei dem dritten Element des jeweiligen Planetenradsatzes um einen Planetensteg handelt. Bei einem Plus-Planetensatz sind ebenfalls die Elemente Sonnenrad, Hohlrad und Planetensteg vorhanden, wobei Letzterer mindestens ein Planetenradpaar führt, bei welchem das eine Planetenrad mit dem innenliegenden Sonnenrad und das andere Planetenrad mit dem umliegenden Hohlrad im Zahneingriff steht, sowie die Planetenräder untereinander kämmen.Alternatively, however, one or more planetary gear sets, provided the connection of the respective elements permits, can be present as a plus planetary set, the first element of the respective planetary gear set then being a sun gear and the second element of the respective planetary gear set being a ring gear and the third element of the respective planetary gear set is a planetary web. In the case of a plus planetary gear set, the elements sun gear, ring gear and planet carrier are also present, the latter leading at least one pair of planet gears, in which one planet gear meshes with the internal sun gear and the other planet gear meshes with the surrounding ring gear, and the planet gears mesh with one another.
Wo es eine Anbindung der einzelnen Elemente zulässt, kann ein Minus-Planetensatz in einen Plus-Planetensatz überführt werden, wobei dann gegenüber der Ausführung als Minus-Planetensatz die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu erhöhen ist. Umgekehrt könnte auch ein Plus-Planetensatz durch einen Minus-Planetensatz ersetzt werden, sofern die Anbindung der Elemente des Getriebes dies ermöglicht. Dabei wären dann im Vergleich zu dem Plus-Planetensatz ebenfalls die Hohlrad- und die Planetensteganbindung miteinander zu tauschen, sowie eine Getriebestandübersetzung um eins zu reduzieren. Bevorzugt liegen aber alle drei Planetenradsätze als Minus-Planetensätze vor.Where it is possible to connect the individual elements, a minus planetary gear set can be converted into a plus planetary gear set, in which case the ring gear and planetary planetary gear link connection must be exchanged compared to the version as a minus planetary gear set, and a gear ratio must be increased by one. Conversely, a plus planetary gear set could also be replaced by a minus planetary gear set, provided that the connection of the elements of the gearbox makes this possible. In this case, in comparison to the plus planetary gear set, the ring gear and planetary planetary linkage would also have to be exchanged, and a gear unit ratio reduced by one. However, all three planetary gear sets are preferably in the form of minus planetary sets.
Im Rahmen der Erfindung kann dem Kraftfahrzeuggetriebe ein Anfahrelement vorgeschaltet sein, beispielsweise ein hydrodynamischer Drehmomentwandler oder eine Reibkupplung. Dieses Anfahrelement kann dann auch Bestandteil des Getriebes sein und dient der Gestaltung eines Anfahrvorgangs, indem es eine Schlupfdrehzahl zwischen der insbesondere als Brennkraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine und der Antriebswelle des Getriebes ermöglicht. Besonders bevorzugt entfällt aber ein separates Anfahrelement. Stattdessen wird ein Anfahren insbesondere im ersten Fahrbereich des Kraftfahrzeuggetriebes realisiert. Zudem kann auf jeder Welle des Getriebes prinzipiell ein Freilauf zum Getriebegehäuse oder zu einer anderen Welle angeordnet werden.In the context of the invention, the motor vehicle transmission can be preceded by a starting element, for example a hydrodynamic torque converter or a friction clutch. This starting element can then also be part of the transmission and is used to design a starting process by establishing a slip speed between the drive machine, which is designed in particular as an internal combustion engine, and the drive shaft of the transmission allows. However, a separate starting element is particularly preferably omitted. Instead, starting is realized in particular in the first driving range of the motor vehicle transmission. In addition, a freewheel to the transmission housing or to another shaft can in principle be arranged on each shaft of the transmission.
Das erfindungsgemäße Getriebe ist insbesondere Teil eines Kraftfahrzeugantriebsstranges für ein landwirtschaftliches oder kommunales Nutzfahrzeug, bei welchem es sich bevorzugt um einen Ackerschlepper, ein Systemfahrzeug beispielsweise in Form eines Geräteträgers, eine selbstfahrende Erntemaschine oder auch eine Baumaschine handeln kann. Das Kraftfahrzeuggetriebe ist dann insbesondere zwischen einer als Verbrennungskraftmaschine gestalteten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und weiteren, in Kraftflussrichtung zu Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges folgenden Komponenten des Antriebsstranges angeordnet. Hierbei ist die Antriebswelle des Getriebes bevorzugt permanent mit der Antriebsmaschine gekoppelt, wobei zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe zudem ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen sein kann. Abtriebsseitig ist das Getriebe innerhalb des Kraftfahrzeugantriebsstranges dann bevorzugt mit einem Differentialgetriebe einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges gekoppelt, wobei hier allerdings auch eine Anbindung an ein Längsdifferential vorliegen kann, über welches eine Verteilung auf mehrere angetriebene Achsen des Kraftfahrzeuges stattfindet. Das Differentialgetriebe bzw. das Längsdifferential kann dabei mit dem Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann auch ein ggf. vorhandener Torsionsschwingungsdämpfer mit in dieses Gehäuse integriert sein.The transmission according to the invention is in particular part of a motor vehicle drive train for an agricultural or municipal utility vehicle, which can preferably be an agricultural tractor, a system vehicle, for example in the form of an implement carrier, a self-propelled harvesting machine or a construction machine. The motor vehicle transmission is then arranged, in particular, between a drive machine of the motor vehicle designed as an internal combustion engine and further components of the drive train that follow in the direction of force flow to drive wheels of the motor vehicle. In this case, the drive shaft of the transmission is preferably permanently coupled to the drive machine, and a torsional vibration damper can also be provided between the internal combustion engine and the transmission. On the output side, the gearbox within the motor vehicle drive train is then preferably coupled to a differential gear of a drive axle of the motor vehicle, although here there may also be a connection to a longitudinal differential, via which a distribution to a plurality of driven axles of the motor vehicle takes place. The differential gear or the longitudinal differential can be arranged with the gear in a common housing. Likewise, an existing torsional vibration damper can also be integrated into this housing.
Dass zwei Bauelemente des Getriebes „verbunden“ bzw. „gekoppelt“ sind bzw. „miteinander in Verbindung stehen“, meint im Sinne der Erfindung eine permanente Koppelung dieser Bauelemente, so dass diese nicht unabhängig voneinander rotieren können. Insofern ist zwischen diesen Bauelementen, bei welchen es sich um Elemente der Planetenradsätze und/oder Komponenten von Stirnradstufen und/oder auch Wellen und/oder ein drehfestes Bauelement des Getriebes handeln kann, kein Schaltelement vorgesehen, sondern zwischen den entsprechenden Bauelementen herrscht permanent eine gleichbleibende Drehzahlabhängigkeit.The fact that two components of the transmission are “connected” or “coupled” or “are connected to one another” means in the sense of the invention that these components are permanently coupled so that they cannot rotate independently of one another. In this respect, no switching element is provided between these components, which can be elements of the planetary gear sets and / or components of spur gear stages and / or also shafts and / or a non-rotatable component of the transmission, but instead there is a constant speed dependency between the corresponding components ,
Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent miteinander gekoppelt, sondern eine Koppelung wird erst durch Betätigen des zwischenliegenden Schaltelements vorgenommen. Dabei bedeutet eine Betätigung des Schaltelements im Sinne der Erfindung, dass das betreffende Schaltelement in einen geschlossenen Zustand überführt wird und in der Folge die hieran unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angleicht. Im Falle einer Ausgestaltung des betreffenden Schaltelements als formschlüssiges Schaltelement werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen, während im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements auch nach einem Betätigen desselbigen Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen können. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente über das Schaltelement bezeichnet.If, on the other hand, a switching element is provided between two components, these components are not permanently coupled to one another, but a coupling is only carried out by actuating the intermediate switching element. In this context, actuation of the switching element in the sense of the invention means that the switching element in question is brought into a closed state and consequently the rotary movements of the components which are directly coupled thereto are aligned with one another. In the case of an embodiment of the switching element in question as a form-fitting switching element, the components which are directly connected to one another in a rotationally fixed manner will run at the same speed, while in the case of a non-positive switching element there may also be differences in speed between the components even after actuating the same speed. This wanted or unwanted state is nevertheless referred to in the context of the invention as a rotationally fixed connection of the respective components via the switching element.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. There are also possibilities to combine individual features, also insofar as they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. Reference of the claims to the drawings by the use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
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1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugantriebsstranges, in welchem ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung kommt; -
2 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuggetriebes entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung; -
3 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuggetriebes gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; -
4 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuggetriebes entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung; -
5 ein beispielhaftes Schaltschema der Getriebe aus den2 bis4 ; und -
6 bis11 jeweils eine schematische Darstellung je einer Abwandlungsmöglichkeit der Getriebe aus den2 bis4 .
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1 a schematic view of a motor vehicle drive train, in which a motor vehicle transmission according to the invention is used; -
2 a schematic view of a motor vehicle transmission according to a first embodiment of the invention; -
3 a schematic representation of a motor vehicle transmission according to a second embodiment of the invention; -
4 a schematic view of a motor vehicle transmission according to a third embodiment of the invention; -
5 an exemplary circuit diagram of the transmission from the2 to4 ; and -
6 to11 each a schematic representation of a possible modification of the transmission from the2 to4 ,
Das Getriebe
In
An einem entgegengesetzt zur Anschlussstelle
Wie in
Bei den Planetenradsätzen
Die beiden Variatoren
Vorliegend ist die Antriebswelle
Wie zudem in
As also in
Die Planetenradsätze
Die Schaltelemente
Hierbei liegt das erste Schaltelement
Des Weiteren zeigt
Aus
Im ersten Fahrbereich
Des Weiteren können bei den Getrieben
Des Weiteren gehen aus den
Bei der in
Aus
Dagegen setzt sich die zweite Stirnradstufe
Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit nach
Das Sonnenrad
Auch bei der Abwandlungsmöglichkeit aus
Bei der in
Auch die Planetenstufe
Über die beiden Planetenstufen
Schließlich zeigt
Wie in
Hinsichtlich des ersten Variators
Wie schon bei der vorhergehenden Variante nach
Die in den
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein stufenloses Kraftfahrzeuggetriebe mit niedrigem Herstellungsaufwand und kompaktem Aufbau realisiert werden.By means of the configurations according to the invention, a stepless motor vehicle transmission can be implemented with low manufacturing costs and a compact structure.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- GG
- KraftfahrzeuggetriebeMotor vehicle transmission
- GGGG
- Drehfestes BauelementNon-rotatable component
- P1P1
- Erster PlanetenradsatzFirst planetary gear set
- E11E11
- Erstes Element des ersten PlanetenradsatzesFirst element of the first planetary gear set
- E21E21
- Zweites Element des ersten PlanetenradsatzesSecond element of the first planetary gear set
- E31E31
- Drittes Element des ersten PlanetenradsatzesThird element of the first planetary gear set
- P2P2
- Zweiter PlanetenradsatzSecond planetary gear set
- E12E12
- Erstes Element des zweiten PlanetenradsatzesFirst element of the second planetary gear set
- E22E22
- Zweites Element des zweiten PlanetenradsatzesSecond element of the second planetary gear set
- E32E32
- Drittes Element des zweiten PlanetenradsatzesThird element of the second planetary gear set
- P3P3
- Dritter PlanetenradsatzThird planetary gear set
- E13E13
- Erstes Element des dritten PlanetenradsatzesFirst element of the third planetary gear set
- E23E23
- Zweites Element des dritten PlanetenradsatzesSecond element of the third planetary gear set
- E33E33
- Drittes Element des dritten PlanetenradsatzesThird element of the third planetary gear set
- AA
- Erstes SchaltelementFirst switching element
- BB
- Zweites SchaltelementSecond switching element
- CC
- Drittes SchaltelementThird switching element
- DD
- Viertes SchaltelementFourth switching element
- Ee
- Fünftes SchaltelementFifth switching element
- FF
- Sechstes SchaltelementSixth switching element
- HH
- Siebtes SchaltelementSeventh switching element
- FB1FB1
- erster Fahrbereichfirst driving range
- FB2FB2
- zweiter Fahrbereichsecond driving range
- FB3FB3
- dritter Fahrbereichthird driving range
- FB4FB4
- vierter Fahrbereichfourth driving range
- E1E1
- erster Gangfirst course
- E2E2
- zweiter Gangsecond gear
- GW1LV1
- Antriebswelledrive shaft
- GW2GW2
- Abtriebswelleoutput shaft
- GW1-ALevel 1-A
- Anschlussstellejunction
- GW2-AGW2-A
- Anschlussstellejunction
- AWAW
- Ausgangswelleoutput shaft
- EWEW
- Eingangswelleinput shaft
- ZWZW
- Zwischenwelleintermediate shaft
- WW
- Wellewave
- V1V1
- erster Variatorfirst variator
- V2V2
- Zweiter VariatorSecond variator
- EM1EM1
- Elektromaschineelectric machine
- R1R1
- Rotorrotor
- S1 S1
- Statorstator
- RW1RW1
- Rotorwellerotor shaft
- EM2EM2
- Elektromaschineelectric machine
- R2R2
- Rotorrotor
- S2S2
- Statorstator
- RW2RW2
- Rotorwellerotor shaft
- H1H1
- Hydrostathydrostatic
- H2H2
- Hydrostathydrostatic
- PTOPTO
- NebenabtriebPTO
- SRS1SRS1
- Stirnradstufespur gear
- SRS2SRS2
- Stirnradstufespur gear
- SRS3SRS3
- Stirnradstufespur gear
- SRS4SRS4
- Stirnradstufespur gear
- SRS5SRS5
- Stirnradstufespur gear
- SR1SR1
- Stirnradspur gear
- SR2SR2
- Stirnradspur gear
- SR3SR3
- Stirnradspur gear
- ZRZR
- Zwischenradidler
- SR4SR4
- Stirnradspur gear
- SR5SR5
- Stirnradspur gear
- SR6SR6
- Stirnradspur gear
- SR7SR7
- Stirnradspur gear
- SR8SR8
- Stirnradspur gear
- SR9SR9
- Stirnradspur gear
- SR10SR10
- Stirnradspur gear
- P4P4
- Planetenstufeplanetary stage
- SO4SO4
- Sonnenradsun
- PT4PT4
- Planetenstegplanet spider
- HO4HO4
- Hohlradring gear
- PR4PR4
- Planetenradplanet
- P5P5
- Planetenstufeplanetary stage
- SO5SO5
- Sonnenradsun
- PT5PT5
- Planetenstegplanet spider
- HO5HO5
- Hohlradring gear
- PR51PR51
- Planetenradplanet
- PR52PR52
- Planetenradplanet
- P6P6
- Planetenstufeplanetary stage
- SO6SO6
- Sonnenradsun
- PT6PT6
- Planetenstegplanet spider
- HO6HO6
- Hohlradring gear
- PR6PR6
- Planetenradplanet
- P7P7
- Planetenstufeplanetary stage
- SO7SO7
- Sonnenradsun
- PT7P T7
- Planetenstegplanet spider
- HO7HO7
- Hohlradring gear
- PR7PR7
- Planetenradplanet
- VKMVKM
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- TSTS
- Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
- AGAG
- Differentialgetriebedifferential gear
- WEWE
- Wendeeinheitturning unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102008001612 A1 [0003]DE 102008001612 A1 [0003]
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018213890.7A DE102018213890A1 (en) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | Motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, and motor vehicle drive train |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018213890.7A DE102018213890A1 (en) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | Motor vehicle transmission, in particular for an agricultural or municipal utility vehicle, and motor vehicle drive train |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018213890A1 true DE102018213890A1 (en) | 2020-02-20 |
Family
ID=69320521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
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DE (1) | DE102018213890A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020202431B3 (en) * | 2020-02-26 | 2021-03-11 | Zf Friedrichshafen Ag | Power split continuously variable transmission |
DE102022204738A1 (en) | 2022-05-16 | 2023-11-16 | Zf Friedrichshafen Ag | Drive device for a work machine |
-
2018
- 2018-08-17 DE DE102018213890.7A patent/DE102018213890A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020202431B3 (en) * | 2020-02-26 | 2021-03-11 | Zf Friedrichshafen Ag | Power split continuously variable transmission |
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