DE102019204706A1 - Multi-mode antriebsstränge - Google Patents

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Abstract

Ein Antriebsstrang umfasst einen Motor, eine fortlaufend stufenlose Energiequelle (CVP), eine Abtriebswelle und ein Getriebe. Das Getriebe ist für die Bereitstellung einer Auswahl von mehreren Übertragungsmodi konfiguriert, in denen das Getriebe Leistung von mindestens dem Motor oder dem CVP an die Abtriebswelle überträgt. Mehrere Komponenten, wie Variatoren, Kupplungen und dergleichen, sind koaxial angeordnet.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
  • Nicht zutreffend.
  • ANGABE ÜBER STAATLICH GEFORDERTE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
  • Nicht zutreffend.
  • GEBIET DER OFFENBARUNG
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf Antriebsstränge, inklusive Antriebsstränge für den Betrieb von Arbeitsfahrzeugen für Land- und Forstwirtschaft, Baugewerbe und andere Anwendungen.
  • HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
  • In einer Vielzahl von Umständen kann es nützlich sein, sowohl einen herkömmlichen Motor (z. B. einen Verbrennungsmotor) und mindestens einer stufenlosen Energiequelle („CVP“) (z. B. Elektromotor/-generator oder Hydraulikmotor/- pumpe und so weiter) für die Bereitstellung nützlicher Energie für ein Abtriebsglied. Zum Beispiel kann ein Teil der Motorleistung für den Antrieb eines ersten CVP umgeleitet werden, was wiederum ein zweites CVP antreibt. Kraft vom Motor und/oder dem zweiten CVP kann an das Abtriebsglied (z. B. eine Fahrzeugachse oder eine andere Abtriebswelle) geleitet werden. Der Motor, das/die CVP(s) und das Abtriebsglied können funktional über ein unendlich stufenloses Getriebe (IVT) oder ein fortlaufend stufenloses Getriebe („CVT“) verbunden sein.
  • Viele CVTs haben Nachteile. Zum Beispiel können manche CVTs für manche Betriebsbedingungen nicht ausreichend Leistung liefern. Andere CVTs können an betrieblicher Leistungsfähigkeit verlieren, wodurch ein hoher Kraftstoffverbrauch entsteht. Auch können manche CVTs zu kompliziert sein, zu viele Teile enthalten und/oder schwer zusammenzubauen und zu reparieren sein. Daher kann die Herstellung und Wartung dieser CVTs ineffizient sein. Darüber hinaus können diese CVTs sperrig und der Einbau des CVT in einem Arbeitsfahrzeug schwierig sein.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Es wird ein Antriebsstrang offenbart, der einen Motor, eine stufenlose Energiequelle (CVP), eine Abtriebswelle und ein Getriebe umfasst. Das Getriebe ist für die Bereitstellung einer Auswahl von mehreren Übertragungsmodi konfiguriert, in denen das Getriebe Leistung von mindestens dem Motor oder dem CVP an die Abtriebswelle überträgt. Das Getriebe umfasst einen Variator, der funktional mit dem Motor und dem CVP verbunden ist. Der Variator umfasst mindestens ein Variator-Abtriebsglied, das zum Drehen unter Leistung mindestens des Motors oder des CVP konfiguriert ist. Das Getriebe umfasst eine erste Getriebekomponente und eine zweite Getriebekomponente, die beide über eine eingerückte und eine ausgerückte Position verfügen. Die Vielzahl der Übertragungsmodi umfasst einen ersten Übertragungsmodus, in dem eine zweite Getriebekomponente in der ausgerückten Position ist und die erste Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle innerhalb eines ersten Drehzahlbereichs antreibend zu drehen. Die Vielzahl der Übertragungsmodi umfasst einen zweiten Übertragungsmodus, in dem die erste Getriebekomponente in der ausgerückten Position ist und die zweite Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle innerhalb eines zweiten Drehzahlbereichs antreibend zu drehen. Der zweite Drehzahlbereich ist höher als der erste Drehzahlbereich. Die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente sind im Wesentlichen koaxial mit mindestens einem Variator-Abtriebsglied.
  • Außerdem wird ein Antriebsstrang offenbart, der einen Motor mit einer Motorwelle umfasst. Der Antriebsstrang umfasst außerdem eine Abtriebswelle, die im Wesentlichen parallel zu einer mit einem Abstand angeordneten Motorwelle verläuft. Darüber hinaus umfasst der Antriebsstrang eine stufenlose Energiequelle (CVP). Außerdem umfasst der Antriebsstrang ein für die Bereitstellung einer Auswahl von mehreren Übertragungsmodi konfiguriertes Getriebe, in dem das Getriebe Leistung von mindestens dem Motor oder dem CVP an die Abtriebswelle überträgt. Das Getriebe umfasst einen Variator, der funktional mit dem Motor und dem CVP verbunden ist. Das Getriebe umfasst auch eine erste Getriebekomponente und eine zweite Getriebekomponente, die beide zum Einrücken für die Kraftübertragung vom Variator zur Abtriebswelle und beide zum Ausrücken für die Trennung des Variators von der Abtriebswelle konfiguriert sind. Die Vielzahl von Übertragungsmodi umfasst einen ersten Übertragungsmodus, in dem die zweite Getriebekomponente ausgerückt und die erste Getriebekomponente eingerückt ist, um Leistung vom Variator zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle zu übertragen. Die Vielzahl von Übertragungsmodi umfasst einen zweiten Übertragungsmodus, in dem die erste Getriebekomponente ausgerückt und die zweite Getriebekomponente eingerückt ist, um Leistung vom Variator zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle zu übertragen. Der Variator, die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente sind im Wesentlichen koaxial mit der Abtriebswelle.
  • Die Einzelheiten einer oder mehrerer Implementierungen sind in den begleitenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Weitere Eigenschaften und Vorteile werden aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offensichtlich werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Seitenansicht eines Arbeitsfahrzeugs gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
    • 2 ist eine schematische Ansicht eines fortlaufend stufenlosen Multi-Mode-Getriebes (CVT) der vorliegenden Offenbarung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
    • 3 ist eine schematische Ansicht des CVT der vorliegenden Offenbarung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
    • 4 ist eine schematische Ansicht des CVT der vorliegenden Offenbarung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
    • 5 ist eine schematische Ansicht des CVT der vorliegenden Offenbarung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
    • 6 ist eine schematische Ansicht des CVT der vorliegenden Offenbarung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform, und
    • 7 ist eine schematische Ansicht des CVT der vorliegenden Offenbarung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform.
  • Gleiche Bezugssymbole in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden werden ein oder mehr beispielhafte Ausführungsformen des offenbarten Antriebsstrangs (oder Fahrzeugs) beschrieben, wie in den beigefügten Abbildungen der oben kurz beschriebenen Zeichnungen dargestellt. Verschiedene Modifikationen der beispielhaften Ausführungsformen können von einem Fachmann in Betracht gezogen werden.
  • Zur Vereinfachung der Schreibweise kann der Ausdruck „Komponente“ hierin verwendet werden, insbesondere im Zusammenhang mit einem Planetengetriebe, um ein Element zur Übertragung von Leistung anzuzeigen, wie beispielsweise ein Sonnenrad, ein Hohlrad oder einen Planetenradträger. Ferner beinhalten Bezugnahmen auf ein „fortlaufendes“ stufenloses Getriebe, einen Antriebsstrang oder eine Leistungsquelle in verschiedenen Ausführungsformen auch Konfigurationen, die ein „unendliches“ stufenloses Getriebe, einen Antriebsstrang oder eine Antriebsquelle umfassen.
  • In der nachfolgenden Erörterung werden verschiedene beispielhafte Konfigurationen von Wellen, Zahnrädern und anderen Elementen der Kraftübertragung beschrieben. Es ist offensichtlich, dass verschiedene alternative Konfigurationen möglich sind, die dem Sinn dieser Offenbarung entsprechen. Zum Beispiel können verschiedene Konfigurationen mehrere Wellen statt einer einzelnen Welle nutzen (oder eine einzelne Welle statt mehrerer Wellen), können ein oder mehr Laufräder zwischen verschiedenen Wellen oder Zahnräder für die Übertragung von Rotation und so weiter zwischenschalten.
  • Wie hierin verwendet, kann „direkt“ als Angabe für die Kraftübertragung zwischen zwei Systemelementen ohne eine eingreifende Umwandlung der Leistung in eine andere Form verwendet werden. Zum Beispiel kann Leistung als „direkt“ von einem Motor an eine Abtriebskomponente übertragen betrachtet werden, wenn die Leistung über eine Reihe von Wellen, Kupplungen und Zahnräder (z. B. verschiedene Stirn-, Kegel-, Summier- oder andere Zahnräder) übertragen wird, ohne durch ein CVP in eine andere Form umgewandelt zu werden (z. B. ohne Umwandlung in elektrische oder hydraulische Leistung durch einen elektrischen Generator oder eine Hydraulikpumpe). In bestimmten Konfigurationen kann die fluidische Übertragung von Drehkraft durch einen Drehmomentwandler auch als „direkt“ betrachtet werden.
  • Hingegen kann Leistung als nicht „direkt“ zwischen zwei Systemelementen übertragen betrachtet werden, wenn ein erheblicher Anteil der Leistung während der Übertragung in eine andere Form umgewandelt wird. Leistung kann beispielsweise nicht als „direkt“ zwischen einem Motor und einer Abtriebskomponente übertragen betrachtet werden, wenn ein Teil der Motorleistung durch ein CVP in eine andere Form umgewandelt wird, auch wenn dieser Teil später (z. B. durch ein weiteres CVP) in Drehung zurück gewandelt und dann mit der nicht umgewandelten Motorleistung wieder vereint wird (z. B. durch ein Summier- Planetenrad oder eine andere summierende Baugruppe).
  • Wie auch hierin verwendet, kann „zwischen“ mit Bezug zu einer bestimmten Abfolge oder Reihenfolge von Leistungsübertragungselementen verwendet werden, statt in Bezug auf die physikalische Ausrichtung oder Anordnung der Elemente. Zum Beispiel kann eine Kupplungsvorrichtung als „zwischen“ einem Motor und einer Abtriebskomponente angeordnet betrachtet werden, wenn Kraft über die Kupplungsvorrichtung an die Abtriebskomponente geleitet wird, unabhängig davon, ob sich der Motor und die Abtriebskomponente auf physikalisch gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsvorrichtung befinden oder nicht.
  • Das fortlaufend stufenlose Getriebe (CVT) der vorliegenden Offenbarung kann eine Vielzahl unterschiedlicher Modi bereitstellen. Zum Beispiel kann eine „Split-Path“-Kraftübertragung bereitgestellt werden, in der Kraft sowohl vom Motor als auch einem CVP für die Abgabe einer nützlichen Leistung an das Abtriebselement kombiniert wird. Dieses nennt sich „Split-Path“-Kraftübertragung, weil sie zwischen einem direkten mechanischen Weg vom Motor und einem unendlich/fortlaufend stufenlosen Weg durch ein oder mehr CVP aufgeteilt ist. In weiteren Ausführungsformen kann nützliche Kraft durch ein CVP, aber nicht durch den Motor bereitgestellt werden (abgesehen vom Ausmaß, in dem der Motor das CVP antreibt). Dieses kann als „Nur-CVP“-Kraftübertragung bezeichnet werden. Schließlich kann in manchen Ausführungsformen nützliche Kraft vom Motor bereitgestellt werden (z. B. über verschiedene mechanische Übertragungselemente, wie Wellen und Zahnräder), aber nicht von einem CVP. Dieses kann als Leistungsentfaltung entlang eines „mechanischen Weges“ bezeichnet werden.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann ein Motor Leistung über verschiedene mechanische (und andere) Kraftübertragungselemente (z. B. Wellen, Zahnräder und so weiter) an sowohl eine erste Eingangskomponente eines Variators (z. B. ein Planetenträger eines summierenden Planetengetriebes) als auch eine Eingabeschnittstelle (z. B. eine kerbverzahnte Verbindung für eine rotierende Welle) eines ersten CVP abgeben. Das erste CVP (z. B. eine elektrische oder hydraulische Maschine) kann die Leistung für die Übertragung an ein zweites CVP (z. B. eine weitere elektrische oder hydraulische Maschine) in eine andere Form umwandeln (z. B. elektrische oder hydraulische Kraft), um dem zweiten CVP die Abgabe von Drehkraft an einen zweiten Eingang des Variators (z. B. ein Sonnenrad des summierenden Planetengetriebes) zu ermöglichen.
  • Bei der Verwendung von fortlaufend (oder unendlich) stufenlosen Antriebssträngen kann die relative Effizienz der Kraftübertragung in verschiedenen Modi Anlass zu Bedenken geben. Es ist beispielsweise offensichtlich, dass bei jedem Schritt der Verwendung eines ersten CVP zur Umwandlung von Drehkraft des Motors in elektrische oder hydraulische Leistung, die umgewandelte Kraft an ein zweites CVP übertragend und dann die übertragene Kraft in Rotationskraft zurück verwandelnd, Energieverluste mit sich bringen kann. In dieser Hinsicht kann die mechanische Kraftübertragung direkt von einem Motor (z. B. in einem Übertragungsmodus entlang eines mechanischen Weges) als eine höchst effiziente Art der Kraftübertragung betrachtet werden, während die Kraftübertragung durch ein CVP (z. B. in einem „Split-Path“-Übertragungsmodus oder in einem Nur-CVP-Übertragungsmodus) weniger effizient sein kann. Daher kann es unter bestimmten Umständen wünschenswert sein, lieber den Übertragungsmodus entlang eines mechanischen Weges statt eines „Split-Path“-Modus oder Nur-CVP-Modus zu nutzen. Unter anderen Umständen können aber die durch die Nutzung von CVP gebotene Flexibilität und andere Vorteile die inhärenten Energieverluste eines „Split-Path“-Modus oder Nur-CVP-Modus aufwiegen.
  • Neben anderen Vorteilen kann der hierin offenbarte Antriebsstrang den Übergang zwischen „Split-Path“-, mechanischem Weg und Nur-CVP-Modi für ein Fahrzeug oder eine andere angetriebene Plattform nützlich gestalten. Durch die entsprechende Anordnung und Steuerung verschiedener Zahnradsätze, Wellen und Kupplungen kann beispielsweise der offenbarte Antriebsstrang dem Fahrzeug einen leichten Wechsel zwischen jedem der drei Modi ermöglichen, abhängig von den Bedürfnissen eines bestimmten Vorgangs.
  • Das CVT der vorliegenden Offenbarung kann auch eine Vielzahl von Modi bereitstellen, die für verschiedene Ausgangsdrehzahlen sorgen. In manchen Ausführungsformen kann beispielsweise für einen ersten „Split-Path“-Modus und einen zweiten „Split-Path“-Modus gesorgt werden. Der erste „Split-Path“-Modus kann niedrigere Ausgangsdrehzahlen bieten als der zweite „Split-Path“-Modus.
  • Es kann für ein Bediengerät für den selektiven Wechsel zwischen einer Vielzahl von Modi gesorgt werden. Der Regler kann Kupplungen, Bremsen und/oder andere Komponenten umfassen, die selektiv eingerückt und ausgerückt werden können, um den Übertragungsmodus zu ändern. Der Regler kann einen selektiven Wechsel zwischen dem Übertragungsmodus auf mechanischem Weg, dem „Split-Path“-Modus und dem Nur-CVP-Modus ermöglichen.
  • In manchen Ausführungsformen kann ein CVT der vorliegenden Offenbarung mindestens einen Nur-CVP-Modus und mindestens einen „Split-Path“-Feldmodus umfassen. In manchen Ausführungsformen kann das CVT zusätzlich mindestens einen rein mechanischen Modus bieten.
  • In manchen Ausführungsformen kann das CVT so konstruiert sein, dass das CVT das Drehmoment an der Abtriebswelle und eine Drehzahl von null beibehält. Dieses kann als „Null-Antrieb“ bezeichnet werden. Dieser Modus kann auch der Abtriebswelle ermöglichen, mit niedrigen Drehzahlen zu drehen. Dieses kann als ein „Kriechmodus“ bezeichnet werden. In manchen Ausführungsformen können die Modi „Null-Antrieb“ und „Kriechen“ Nur-CVP-Modi sein. Das CVT kann auch einen oder mehr „Feldmodi“ zum Bewegen des Arbeitsfahrzeugs mit höheren Geschwindigkeiten bereitstellen. In manchen Ausführungsformen kann es eine Vielzahl von Feldmodi geben, die jeweils unterschiedliche Fahrgeschwindigkeitsbereiche für das Arbeitsfahrzeug bereitstellen. Ferner kann das CVT in manchen Ausführungsformen mindestens einen Vorwärtsfahrmodus (zum Bewegen des Arbeitsfahrzeugs in eine vorwärts gewandte Richtung) und mindestens einen Rückwärtsmodus (zum Bewegen des Arbeitsfahrzeugs in eine rückwärtsgewandte Richtung) bereitstellen.
  • Das CVT der vorliegenden Offenbarung kann verschiedene Vorteile bieten. Zum Beispiel kann das CVT relativ kompakt sein. Auch kann das CVT eine Vielzahl von Modi für das Arbeitsfahrzeug für Vorgänge in einer Vielfalt von Bedingungen bereitstellen. Des Weiteren kann das CVT eine hohe Herstellbarkeit bereitstellen.
  • Aus der hierin stattfindenden Erörterung wird deutlich werden, dass der offenbarte Antriebsstrang vorteilhaft in einer Vielzahl von Situationen und mit einer Vielzahl von Maschinen verwendet werden kann. Jetzt beispielsweise auf 1 bezugnehmend, kann ein Beispiel der offenbarten Antriebsstränge in einem Arbeitsfahrzeug 10 enthalten sein. In 1 ist das Arbeitsfahrzeug 10 als Traktor mit einem Antriebsstrang 12 abgebildet (schematisch dargestellt). Es ist aber offensichtlich, dass andere Konfigurationen möglich sind, inklusive Konfigurationen mit dem Arbeitsfahrzeug 10 als eine andere Art von Traktor, Mähdrescher, Holzschlepper, Planierraupe oder eine der Vielzahl anderer Arbeitsfahrzeugarten. Es wird weiter vorausgesetzt, dass die offenbarten Antriebsstränge auch in Nicht-Arbeitsfahrzeugen und in nicht auf Fahrzeuge bezogenen Anwendungen verwendet werden können (z. B. ortsfeste Starkstromanlagen).
  • Im Allgemeinen kann der Antriebsstrang 12 zum Erzeugen von Leistung und zur Übertragung von Leistung von einem Motor 20 und/oder anderen Leistungsquellen an ein Abtriebsglied konfiguriert werden (z. B. eine Abtriebswelle). In manchen Ausführungsformen kann der Antriebsstrang 12 die Leistung an eine Hinterachse 16 und/oder an eine Vorderachse 18 des Arbeitsfahrzeugs 10 übertragen. Der Antriebsstrang 12 kann aber für die Abgabe von Leistung an eine Abtriebswelle für den Betrieb eines Arbeitsgerätes konfiguriert werden, das von dem Fahrzeug 10 oder einem separaten Fahrzeug getragen wird. Es ist offensichtlich, dass der Antriebsstrang 12 für die Abgabe von Leistung an andere Leistungsverbraucher konfiguriert sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Nun auf 2 bezugnehmend, wird eine beispielhafte Konfiguration des Antriebsstrangs 12 schematisch dargestellt. Der Antriebsstrang 12 kann den Motor 20 umfassen, bei dem es sich um einen Verbrennungsmotor verschiedener bekannter Konfigurationen handeln kann. Der Antriebsstrang 12 kann auch eine fortlaufend stufenlose Energiequelle CVP 21 umfassen. Das CVP 21 kann mindestens eine fortlaufend stufenlose Maschine (CVM) umfassen, wie etwa eine elektrische Maschine oder einer hydraulische Maschine. In der gezeigten Ausführungsform umfasst das CVP 21 eine erste CVM 30 und eine zweite CVM 34. Wie in 2 gezeigt, kann die erste CVM 30 funktional mit der zweiten CVM 34 über eine Leitung 32 verbunden sein, wie etwa ein oder mehrere elektrische Kabel.
  • Der Antriebsstrang 12 kann außerdem eine Abtriebswelle 22 oder ein anderes Abtriebsglied umfassen. Die Abtriebswelle 22 kann einen oder mehr Leistungsverbraucher des Fahrzeugs 10 umfassen oder mit ihnen direkt verbunden sein (z. B. eine oder beide Achsen 16, 18, Nebenantriebswellen („PTO“) und so weiter). Bestimmte Ausführungsformen können einen Drehmomentwandler oder eine andere Vorrichtung zwischen dem Motor 20 und der Welle 22 (oder einer anderen (nicht dargestellten) Welle) umfassen, obwohl eine solche Vorrichtung nicht für den Betrieb des Antriebsstrangs 12 notwendig ist, wie in dieser Offenbarung betrachtet. Ferner können bestimmte Ausführungsformen mehrere Wellen (nicht dargestellt), inklusive verschiedene miteinander durch verschiedene Zahnräder oder andere Antriebskomponenten verbundene Wellen, oder entsprechende Antriebskomponenten (z. B. Ketten, Riemen und so weiter), umfassen.
  • Der Antriebsstrang 12 kann ferner ein Getriebe 25 umfassen. Das Getriebe kann eine Vielzahl von Komponenten umfassen, wie etwa Wellen, Zahnräder, Zahnradsätze, Kupplungen, Bremsen und/oder andere Komponenten, die mit dem Motor 20, dem CVP 21 und der Abtriebswelle 22 verbunden sind, wie nachfolgend ausführlicher erörtert wird. Das Getriebe 25 kann als ein fortlaufend stufenloses Getriebe oder ein unendlich stufenloses Getriebe betrachtet werden. Auch kann das Getriebe 25 konfiguriert sein, um eine Auswahl zwischen einer der Vielzahl von Antriebsmodi anzubieten, in der das Getriebe 25 Leistung vom Motor 20 und/oder dem CVP 21 an die Abtriebswelle 22 überträgt.
  • Dementsprechend kann der Motor 20 über das Getriebe 25 Drehkraft an die Abtriebswelle 22 liefern. Der Motor 20 kann außerdem über das Getriebe 25 Drehkraft an die erste CVM 30 liefern. Des Weiteren kann die erste CVM 30 die empfangene Leistung für die Übertragung über die Leitung 32 in eine andere Form umwandeln (z. B. elektrische oder hydraulische Leistung). Diese umgewandelte und übertragene Leistung kann von der zweiten CVM 34 empfangen und dann durch die zweite CVM 34 erneut umgewandelt werden, um eine Drehkraft bereitzustellen. Verschiedene bekannte Steuergeräte (nicht abgebildet) können zum Regeln einer solchen Umwandlung, Übertragung, erneuten Umwandlung und so weiter bereitgestellt werden.
  • In manchen Ausführungsformen sind die erste CVM 30 und die zweite CVM 34 Elektromaschinen. Außerdem können in manchen Ausführungsformen die erste und/oder zweite CVM 30, 34 für den Betrieb als Motor (zur Abgabe mechanischer Kraft aus elektrischer Eingangskraft) und als Generator (zur Abgabe elektrischer Kraft aus mechanischer Eingangskraft) konfiguriert sein.
  • Das Getriebe 25 kann einen Variator 40 umfassen, der funktional mit dem Motor 20 und dem CVP 21 verbunden ist. Im Allgemeinen kann der Variator 40 eine Vielzahl an Vorrichtungen umfassen, welche die mechanischen Eingänge von der Maschine 20 und des CVP 21 für eine kombinierte mechanische Ausgabe an die Abtriebswelle 22 für eine „Split-Path“-Kraftübertragung summieren können. In bestimmten Ausführungsformen, wie in 2 dargestellt, kann der Variator 40 als summierendes Planetengetriebe konfiguriert sein (z. B. ein doppeltes Planetengetriebe). Es ist offensichtlich, dass andere Konfigurationen möglich sind.
  • Das Getriebe 25 kann als Multi-Modus-Getriebe konfiguriert sein und einen selektive Wechsel zwischen den verschiedenen Modi bereitstellen. Zum Beispiel kann das Getriebe 25 einen oder mehr „Split-Path“-Kraftübertragungsmodi bereitstellen. In jedem dieser Modi kann Leistung vom Motor 20 und dem CVP 21 kombiniert oder summiert werden (z. B. durch den Variator 40), und die resultierende kombinierte/summierte Leistung kann an die Abtriebswelle 22 geliefert werden. In einem „Split-Path“-Modus kann die Abtriebswelle 22 in einem ersten Drehzahlbereich rotiert werden, und in einem anderen „Split-Path“-Modus kann die Abtriebswelle 22 in einem zweiten Drehzahlbereich gedreht werden. Der zweite Drehzahlbereich kann in manchen Ausführungsformen höher sein als der erste Drehzahlbereich. Es kann weitere „Split-Path“-Modi geben, die auch andere Drehzahlbereiche für die Abtriebswelle 22 bereitstellen.
  • Außerdem kann das Getriebe 25 ein oder mehr Nur-CVP-Modi bereitstellen. In gewisser Weise kann beispielsweise das Getriebe 25 den Motor 20 von der Abtriebswelle 22 trennen und stattdessen CVP-Leistung vom CVP 21 an die Abtriebswelle 22 liefern. In manchen Ausführungsformen kann der Drehzahlbereich für die Abtriebswelle 22 während eines Nur-CVP-Modus relativ niedrig sein. Zum Beispiel kann das Getriebe 25 einen Nur-CVP-Modus bereitstellen, in dem das Drehmoment an der Abtriebswelle 22 erhalten bleibt, während die Abtriebswelle 22 stillsteht (d. h. eine Winkelgeschwindigkeit von null). Dieses kann als „Null-Antrieb“ bezeichnet werden. Die Abtriebswelle 22 kann mit relativ niedrigen Drehzahlen laufen (d. h. „Kriechgeschwindigkeiten“) sowie in diesem Nur-CVP-Modus.
  • Zur Steuerung des Übergangs zwischen den verschiedenen Übertragungsmodi kann das Getriebe 25 einen Regler 55 mit einer Vielzahl selektiver Getriebekomponenten 56 umfassen. Die selektiven Getriebekomponenten 56 können Nasskupplungen, Trockenkupplungen, Klauenkupplungen, Bremsen oder andere ähnliche Komponenten umfassen, die selektiv zwischen einer eingerückten und einer ausgerückten Position wechseln. Zum Beispiel können die selektiven Getriebekomponenten 56 eine erste Kupplung 54, eine zweite Kupplung 64, eine dritte Kupplung 80, eine vierte Kupplung 112 und eine fünfte Kupplung 118 umfassen.
  • Genauer gesagt können die selektiven Getriebekomponenten 56 ein erstes Element und ein zweites Element umfassen, die ineinandergreifen (d. h. fest miteinander verbunden und als eine Einheit drehend) und, alternativ, sich voneinander trennen (d. h. lösen, um eine relative Drehung zwischen beiden zu ermöglichen). Obwohl nicht dargestellt, kann der Regler 55 mit einem bekannten Steuersystem zum Steuern der Betätigung der einzelnen Getriebekomponenten 56 verbunden sein (z. B. ein rechnergestütztes Aktuator-Steuersystem).
  • Wie ausführlich erörtert wird, bietet das Getriebe 25 eine effektive Kraftübertragung für eine Reihe von Modi, so dass der Antriebsstrang 12 höchst effizient ist. Als Resultat kann das Getriebe 25 den Kraftstoffverbrauch des Arbeitsfahrzeugs 10 verbessern. Das Getriebe 25 kann auch relativ kompakt sein und eine relativ einfache Konstruktion und Montage aufweisen. Das Getriebe 25 kann beispielsweise zahlreiche Komponenten umfassen, die koaxial so angeordnet sind, dass die Komponenten im Wesentlichen um eine gemeinsame Rotationsachse zentriert sind. Insbesondere können in manchen Ausführungsformen der Variator 40, die Abtriebswelle 22 und mindestens zwei der selektiven Getriebekomponenten 56 in einigen Ausführungsformen koaxial sein.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Motor 20 eine Motorwelle 36 umfassen, die für die Rotation um eine erste Achse 38 abgestützt wird. Ein erstes Zahnrad 42 kann für die Drehung auf der Welle 36 an einem gegenüberliegenden Ende des Motors 20 befestigt sein. Das erste Zahnrad 42 kann mit einem zweiten Zahnrad 44 verzahnt sein. Das zweite Zahnrad 44 kann fest zur Drehung auf einer ersten CVM-Welle 46 montiert sein. Die erste CVM-Welle 46 kann mit der ersten CVM 30 verbunden sein. Die erste CVM-Welle 46 kann als Eingangswelle zur Abgabe mechanischer Leistung an die erste CVM 30 betrachtet werden. Die erste CVM-Welle 46 kann auch parallel und in einem Abstand zur ersten Achse 38 angeordnet sein.
  • Die zweite CVM 34 kann außerdem eine zweite CVM-Welle 48 umfassen. Die zweite CVM-Welle 48 kann als Abtriebswelle der zweiten CVM 34 betrachtet werden und rotierend um eine Achse angetrieben werden, die parallel und in einem Abstand zur ersten Achse 38 angeordnet ist. Ein drittes Zahnrad 50 kann für die Drehung auf der zweiten CVM-Welle 48 montiert sein. Das dritte Zahnrad 50 kann mit einem vierten Zahnrad 52 verzahnt sein.
  • Das Getriebe 25 kann ferner eine erste Kupplung 54 des Reglers 55 umfassen. Die erste Kupplung 54 kann in manchen Ausführungsformen als „Kriechkupplung“ bezeichnet werden. Die erste Kupplung 54 kann mindestens ein erstes Element 58 umfassen (z. B. erste Kupplungsscheibe(n)). Das erste Element 58 kann für die Drehung mit dem vierten Zahnrad 52 um die erste Achse 38 montiert sein. Die erste Kupplung 54 kann auch mindestens ein zweites Element 60 umfassen (z. B. zweite Kupplungsscheibe(n)). Das zweite Element 60 kann für die Drehung an einem Ende einer Welle 62 montiert sein. Die Welle 62 kann hohl sein und kann die Motorwelle 36 umgeben und aufnehmen, und die Welle 62 kann für die Drehung um die erste Achse 38 abgestützt sein. Somit kann die Welle 62 koaxial mit der Motorwelle 36 sein.
  • Des Weiteren kann die erste Kupplung 54 konfiguriert sein, um zwischen einer eingerückten Position und einer ausgerückten Position zu wechseln. Zum Beispiel sitzen das erste Element 58 und das zweite Element 60 zusammen in der eingerückten Position zum Drehen als Einheit um die erste Achse 38. Das erste Element 58 und das zweite Element 60 trennen sich, um eine relative Drehung in der ausgerückten Position zu ermöglichen.
  • Das Getriebe 25 kann ferner eine zweite Kupplung 64 des Reglers 55 umfassen. Die zweite Kupplung 64 kann in manchen Ausführungsformen als „Umkehrkupplung“ bezeichnet werden. Wie die erste Kupplung 54, kann die zweite Kupplung 64 mindestens ein erstes Element 66 und mindestens ein zweites Element 68 umfassen. Das zweite Element 68 kann am Ende der Welle 62 gegenüber dem zweiten Element 60 montiert sein. Das erste Element 66 kann an einem fünften Zahnrad 70 für die Drehung als Einheit um die erste Achse 38 fixiert sein. Das erste Element 66 und das zweite Element der zweiten Kupplung 64 können einrücken, um die Kraftübertragung zwischen der Welle 62 und dem fünften Zahnrad 70 zuzulassen. Die ersten und zweiten Elemente 66, 68 können ausrücken, um diesen Kraftfluss zu unterbrechen.
  • Ein sechstes Zahnrad 72 kann an der Welle 62 montiert sein. Das sechste Zahnrad 72 kann auf der Welle 62 zwischen der ersten Kupplung 54 und der zweiten Kupplung 64 angeordnet sein. Das sechste Zahnrad 72 kann in ein Zwischenrad 74 eingreifen, welches mit einem siebten Zahnrad 76 verzahnt ist. Das siebte Zahnrad 76 wird für die Drehung um eine zweite Achse 78 abgestützt. In manchen Ausführungsformen kann die zweite Achse 78 parallel und mit einem Abstand zur ersten Achse 38 sein.
  • Ferner kann das Getriebe 25 eine dritte Kupplung 80 des Reglers 55 umfassen. Die dritte Kupplung 80 kann in manchen Ausführungsformen als „Vorwärtskupplung“ bezeichnet werden. Wie die oben beschriebenen Kupplungen kann die dritte Kupplung 80 mindestens ein erstes Element 82 und mindestens ein zweites Element 84 umfassen. Das erste Element 82 kann am siebten Zahnrad 76 für die Drehung um die zweite Achse 78 montiert sein. Das zweite Element 84 kann an einem Ende einer Hohlwelle 86 montiert sein. Das erste Element 82 und das zweite Element 84 der dritten Kupplung 80 können einrücken, um die Kraftübertragung zwischen der Welle 86 und dem siebten Zahnrad 76 zuzulassen. Die ersten und zweiten Elemente 82, 84 können ausrücken, um diesen Kraftübertragungsweg zu unterbrechen.
  • Zusätzlich kann ein achtes Zahnrad 88 auf der Hohlwelle 86 an einem Ende gegenüber der dritten Kupplung 80 montiert sein. Das achte Zahnrad 88 kann mit dem fünften Zahnrad 70 verzahnt sein.
  • Das Getriebe 25 kann ferner eine Welle 90 umfassen (d. h. eine zentrale Welle). Die Welle 90 kann auf der zweiten Achse 78 zentriert und für die Drehung um die zweite Welle 78 abgestützt sein. Ein Endabschnitt der Welle 90 kann in der Welle 86 aufgenommen werden und kann koaxial mit ihr sein. Das erste Element 82 der dritten Kupplung 80 kann an der Welle 90 montiert sein.
  • Ferner kann das Getriebe 25 eine Hohlwelle 92 umfassen. Die Hohlwelle 92 kann einen weiteren Abschnitt der Welle 90 aufnehmen und kann koaxial mit ihr sein. Ein neuntes Zahnrad 94 kann an einem Ende der Hohlwelle 92 montiert sein. Das neunte Zahnrad 94 kann mit dem vierten Zahnrad 52 verzahnt sein.
  • Das Getriebe 25 kann ferner den Variator 40 umfassen, der im Wesentlichen auf der zweiten Welle 78 zentriert ist und für die Drehung um diese abgestützt ist. Der Variator 40 kann in manchen Ausführungsformen ein Planetengetriebe umfassen. In der veranschaulichten Ausführungsform kann der Variator 40 ein doppeltes Planetengetriebe umfassen. Es ist aber offensichtlich, dass der Variator 40 sich von der veranschaulichten Ausführungsform unterscheiden kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Ferner ist offensichtlich, dass der Variator 40 eine Vielzahl von Variatorelementen umfassen kann, von denen einige als Leistungseingänge und einige als Leistungsausgänge dienen können, je nach aktuellem Modus des Getriebes 25.
  • In der veranschaulichten Ausführungsform kann der Variator 40 zum Beispiel ein erstes Planetengetriebe 96 (ein niedriges Planetengetriebe) umfassen, das ein erstes Sonnenrad 98, ein erstes Hohlrad 100 und eine Vielzahl von Planetenrädern 102 mit einem entsprechenden ersten Träger 104 umfasst. Das erste Sonnenrad 98 kann an der Welle 92 für die Drehung um die zweite Achse 78 montiert sein. Die ersten Planetenräder 102 können mit dem ersten Sonnenrad 98 und dem ersten Hohlrad 100 verzahnt und zwischen diesen angeordnet sein. Die ersten Planetenräder 102 und der erste Träger 104 können zum Drehen als eine Einheit um die zweite Achse 78 konfiguriert sein. Ebenso kann das erste Hohlrad 100 auf der zweiten Achse 78 zentriert und zum Drehen um diese abgestützt sein.
  • Darüber hinaus kann der Variator 40 ein erstes Abtriebsglied 101 umfassen. Das erste Abtriebsglied 101 kann für die Drehung mit dem ersten Träger 104 um die zweite Achse 78 an diesem befestigt sein. Mindestens ein Abschnitt des ersten Abtriebsglied 101 kann hohl sein und die Abtriebswelle 22 aufnehmen.
  • Zudem kann der Variator 40 ein zweites Planetengetriebe 106 (ein hohes Planetengetriebe) umfassen, das ein zweites Sonnenrad 108, ein zweites Hohlrad 110 und eine Vielzahl von zweiten Planetenrädern 113 mit einem entsprechenden zweiten Träger 115 umfasst. Das zweite Sonnenrad 108 kann an der Welle 92 für die Drehung um die zweite Achse 78 befestigt sein. In manchen Ausführungsformen kann das erste Sonnenrad 98 auf der Welle 92 zwischen dem zweiten Sonnenrad 108 und dem neunten Zahnrad 94 angeordnet sein. Die zweiten Planetenräder 113 können mit dem zweiten Sonnenrad 108 und dem zweiten Hohlrad 110 verzahnt und zwischen diesen angeordnet sein. Die zweiten Planetenräder 113 und der zweite Träger 115 können zum Drehen als Einheit um die zweite Achse 78 konfiguriert sein. Ebenso kann das zweite Hohlrad 110 auf der zweiten Achse 78 zentriert und zum Drehen um diese abgestützt sein. In manchen Ausführungsformen kann der zweite Träger 115 an einem Ende der Welle 90 montiert sein. Der gegenüberliegende Teil des zweiten Trägers 115 kann am ersten Hohlrad 100 montiert sein.
  • Der Variator 40 kann außerdem ein zweites Abtriebsglied 111 umfassen. Das zweite Abtriebsglied 111 kann für die Drehung mit dem zweiten Hohlrad 110 um die zweite Achse 78 an diesem befestigt sein. Mindestens ein Teil des zweiten Abtriebsglieds 111 kann hohl sein und die Abtriebswelle 22 aufnehmen.
  • Ferner kann das Getriebe 25 eine vierte Kupplung 112 des Reglers 55 umfassen. Die vierte Kupplung 112 kann in manchen Ausführungsformen als „Kupplung für den ersten Bereich“ bezeichnet werden. Wie die oben beschriebenen Kupplungen kann die vierte Kupplung 112 mindestens ein erstes Element 114 und mindestens ein zweites Element 116 umfassen. Das erste Element 114 kann an der Abtriebswelle 22 für die Drehung um die zweite Achse 78 befestigt sein. Das zweite Element 116 kann am ersten Variator-Abtriebsglied 101 befestigt sein. Das erste Element 114 und das zweite Element 116 der vierten Kupplung 112 können einrücken, um die Kraftübertragung vom ersten Abtriebsglied 101 zur Abtriebswelle 22 zu ermöglichen. Die ersten und zweiten Elemente 114, 116 können ausrücken, um diesen Kraftübertragungsweg zu unterbrechen.
  • Außerdem kann das Getriebe 25 die fünfte Kupplung 118 des Reglers 55 umfassen. Die fünfte Kupplung 118 kann in manchen Ausführungsformen als „Kupplung für den zweiten Bereich“ bezeichnet werden. Wie die oben beschriebenen Kupplungen kann die fünfte Kupplung 118 mindestens ein erstes Element 120 und mindestens ein zweites Element 122 umfassen. Das erste Element 120 kann an der Abtriebswelle 22 für die Drehung um die zweite Achse 78 befestigt sein. Das zweite Element 122 kann am zweiten Variator-Abtriebsglied 111 befestigt sein. Das erste Element 120 und das zweite Element 122 der fünften Kupplung 118 können einrücken, um die Kraftübertragung vom zweiten Abtriebsglied 111 zur Abtriebswelle 22 zu ermöglichen. Die ersten und zweiten Elemente 120, 122 können ausrücken, um diesen Kraftübertragungsweg zu unterbrechen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Regler 55 der Kraftübertragung 25 eine Auswahl zwischen mindestens drei Modi bereitstellen: 1) einen Nur-CVP-Kriechmodus (inklusive Null-Antrieb); 2) einen „Split-Path“-Feldmodus für niedrigere Geschwindigkeit, und 3) einen „Split-Path“-Feldmodus für höhere Geschwindigkeit. Bei jedem dieser Modi kann es sich um Vorwärtsmodi für die Rotation der Abtriebswelle 22 in einer vorwärts gerichteten Richtung handeln (d. h. zum Bewegen des Arbeitsfahrzeugs 10 nach vorn). Das Getriebe 25 kann auch einen oder mehr Rückwärtsmodi für die Rotation der Abtriebswelle 22 in einer rückwärts (entgegengesetzt) gerichteten Richtung bereitstellen (d. h. zum Bewegen des Arbeitsfahrzeugs 10 im Rückwärtsgang).
  • Insbesondere kann das Getriebe 25 den Nur-CVP-Kriechmodus bereitstellen, wenn die ersten und vierten Kupplungen 54, 112 eingerückt und zweiten, dritten und fünften Kupplungen 64, 80, 118 ausgerückt sind. Entsprechend kann Motorkraft vom Motor 20 von der Welle 36 zum Zahnrad 42, zum Zahnrad 44 und zur ersten CVM 30 übertragen werden. Die erste CVM 30 kann diese mechanische Eingabe in elektrische Ausgabe für den Antrieb der zweiten CVM 34 umwandeln. Währenddessen kann die zweite CVM 34 die Welle 48 antreiben und Kraft kann vom Zahnrad 50, zum Zahnrad 52, über die erste Kupplung 54, zum Zahnrad 94, zur Welle 92, zum ersten Sonnenrad 98 übertragen werden. Zudem kann simultan CVM-Leistung entlang der Welle 62, zum Zahnrad 72, über das Zwischenrad 74 zum Zahnrad 76, über das erste Element 82 zur Welle 90, zum Träger 115, zum ersten Hohlrad 100 übertragen werden. Entsprechend kann CVM-Leistung von der zweiten CVM 34 an den ersten Planetenrädern 102 wieder kombiniert werden, um den ersten Träger 104 und das erste Abtriebsglied 101 anzutreiben. Das erste Abtriebsglied 101 kann diese Leistung über die vierte Kupplung 112 an die Abtriebswelle 22 abgeben. So stellt dieser Modus des Getriebes 25 Leistung vom CVP 21 an die Abtriebswelle 22 bereit und trennt auch den Motor 20 von der Abtriebswelle 22 (d. h. eliminiert die direkte mechanische Verbindung des Motors 20 so, dass der Motor 20 lediglich den Generator der ersten CVM 30 antreibt).
  • Das Getriebe 25 kann einen ersten „Split-Path“-Vorwärtsmodus bereitstellen, wenn die dritte und vierte Kupplung 80, 112 eingerückt und die erste, zweite und fünfte Kupplung 54, 64, 118 ausgerückt sind. Es ist anzumerken, dass der Wechsel vom Nur-CVP-Modus im Wesentlichen reibungslos sein kann, während die erste Kupplung 54 ausrücken kann und die dritte Kupplung 80 einrückt. In diesem Modus kann Motorkraft von der Welle 36 zum Zahnrad 70, zum Zahnrad 88, zur Welle 86, über die dritte Kupplung 80 zur Welle 90 zum Träger 115 zum Drehen des ersten Hohlrads 100 übertragen werden. Motorkraft kann auch das Zahnrad 42 antreiben, und Kraft kann an das Zahnrad 44, an die Welle 46 zur Versorgung der ersten CVM 30 übertragen werden. Elektrischer Strom kann für den Antrieb der zweiten CVM 34 erzeugt werden. Mechanische Kraft von der zweiten CVM 34 (d. h. von der Welle 48) kann das Zahnrad 50 antreiben, und diese Kraft kann über das Zahnrad 94 und die Welle 92 für den Antrieb des ersten Sonnenrads 98 Kraft an das Zahnrad 52 übertragen. Der Variator 40 kann die Motorkraft (am ersten Hohlrad 100) und die CVP-Kraft (am ersten Sonnenrad 98) summieren oder kombinieren und die kombinierte Kraft über die ersten Planetenräder 102 und den zugehörigen Träger 104 zum Drehen des ersten Abtriebsglieds 101 abgeben. Das erste Abtriebsglied 101 kann diese Kraft über die vierte Kupplung 112 an die Abtriebswelle 22 abgeben.
  • Das Getriebe 25 kann auch einen zweiten „Split-Path“-Vorwärtsmodus bereitstellen, wenn die dritten und fünften Kupplungen 80, 112 eingerückt und die ersten, zweiten und vierten Kupplungen 54, 64, 118 ausgerückt sind. Dieser Modus kann einen höheren Drehzahlbereich für die Ausgabe an die Abtriebswelle 22 bereitstellen als der oben beschriebene erste „Split-Path“-Vorwärtsmodus. Es ist anzumerken, dass der Wechsel vom ersten „Split-Path“-Vorwärtsmodus zum zweiten „Split-Path“-Vorwärtsmodus im Wesentlichen reibungslos sein kann, während die vierte Kupplung 112 ausrücken kann und die fünfte Kupplung 118 einrückt. In diesem Modus kann Motorkraft von der Welle 36 zum Zahnrad 70, zum Zahnrad 88, zur Welle 86, über die dritte Kupplung 80 zur Welle 90 zum Träger 115 zum Drehen der zweiten Planetenräder 113 übertragen werden. Motorkraft kann auch das Zahnrad 42 antreiben, und Kraft kann an das Zahnrad 44, an die Welle 46 zu Antreiben der ersten CVM 30 übertragen werden. Elektrischer Strom kann für die Versorgung der zweiten CVM 34 erzeugt werden. Mechanische Kraft von der zweiten CVM 34 (d. h. von der Welle 48) kann das Zahnrad 50 antreiben, und diese Kraft kann über das Zahnrad 94 und die Welle 92 für den Antrieb des zweiten Sonnenrads 108 Kraft an das Zahnrad 52 übertragen. Der Variator 40 kann die Motorkraft (an den zweiten Planetenrädern 113) und die CVP-Kraft (am zweiten Sonnenrad 108) summieren oder kombinieren und die kombinierte Kraft über das zweite Hohlrad 110 zum Drehen des zweiten Abtriebsglieds 111 abgeben. Das zweite Abtriebsglied 111 kann diese Kraft über die fünfte Kupplung 118 an die Abtriebswelle 22 abgeben.
  • Des Weiteren kann das Getriebe 25 einen ersten „Split-Path“-Rückwärtsmodus bereitstellen, wenn die zweite Kupplung 64 und die vierte Kupplung 112 eingerückt und die erste, dritte und fünfte Kupplung ausgerückt sind. In diesem Modus kann Motorkraft von der Welle 36 zur zweiten Kupplung 64, zur Welle 62, zum Zahnrad 72, über das Zwischenrad 74, zum Zahnrad 76, zur Welle 90, zum Träger 115 zum Drehen des ersten Hohlrads 100 übertragen werden. Motorkraft kann auch das Zahnrad 42 antreiben, und Kraft kann an das Zahnrad 44, an die Welle 46 zur Versorgung der ersten CVM 30 mit mechanischer Kraft übertragen werden. Elektrischer Strom kann für den Antrieb der zweiten CVM 34 erzeugt werden. Mechanische Kraft von der zweiten CVM 34 (d. h. von der Welle 48) kann das Zahnrad 50 antreiben, und diese Kraft kann über das Zahnrad 94 und die Welle 92 für den Antrieb des ersten Sonnenrads 98 Kraft an das Zahnrad 52 übertragen. Der Variator 40 kann die Motorkraft (am ersten Hohlrad 100) und die CVP-Kraft (am ersten Sonnenrad 98) summieren oder kombinieren und die kombinierte Kraft über die ersten Planetenräder 102 und den zugehörigen Träger 104 zum Drehen des ersten Abtriebsglieds 101 abgeben. Das erste Abtriebsglied 101 kann diese Kraft über die vierte Kupplung 112 an die Abtriebswelle 22 abgeben. Die Abtriebswelle 22 kann rückwärts gedreht werden (d. h. entgegen der Richtung des ersten „Split-Path“-Vorwärts-Modus, wie oben erörtert).
  • Des Weiteren kann das Getriebe 25 einen zweiten „Split-Path“-Rückwärtsmodus bereitstellen, wenn die zweite Kupplung 64 und die fünfte Kupplung 118 eingerückt und die erste, dritte und vierte Kupplung 54, 80, 112 ausgerückt sind. In diesem Modus kann Motorkraft von der Welle 36 über die zweite Kupplung 64, zur Welle 62, zum Zahnrad 72, über das Zwischenrad 74, zum Zahnrad 76, zur Welle 90, zum Träger 115 zum Drehen der zweiten Planetenräder 113 übertragen werden. Motorkraft kann auch das Zahnrad 42 antreiben, und Kraft kann an das Zahnrad 44, an die Welle 46 zur Versorgung der ersten CVM 30 mit mechanischer Kraft übertragen werden. Elektrischer Strom kann für die Versorgung der zweiten CVM 34 erzeugt werden. Mechanische Kraft von der zweiten CVM 34 (d. h. von der Welle 48) kann das Zahnrad 50 antreiben, und diese Kraft kann über das Zahnrad 94 und die Welle 92 für den Antrieb des zweiten Sonnenrads 108 Kraft an das Zahnrad 52 übertragen. Der Variator 40 kann die Motorkraft (an den zweiten Planetenrädern 113) und die CVP-Kraft (am zweiten Sonnenrad 108) summieren oder kombinieren und die kombinierte Kraft über das zweite Hohlrad 110 zum Rotieren des zweiten Abtriebsglieds 111 abgeben. Das zweite Abtriebsglied 111 kann diese Kraft über die fünfte Kupplung 118 an die Abtriebswelle 22 abgeben. Die Abtriebswelle 22 kann rückwärts gedreht werden (d. h. entgegen der Richtung des zweiten „Split-Path“-Vorwärtsmodus, wie oben erörtert).
  • So kann das Getriebe 25 eine Vielzahl von Modi bereitstellen, die unter verschiedenen Bedingungen nützlich sein können. Der Bediener kann zwischen diesen unterschiedlichen Modi wählen und/oder das Getriebe 25 kann automatisch zwischen diesen Modi wechseln, um eine hohe Betriebsleistung beizubehalten.
  • Auch kann das Getriebe 25 auf eine gut organisierte und kompakte Weise konstruiert und angeordnet sein. Zum Beispiel kann der Variator im Wesentlichen koaxial mit der vierten Kupplung 112 und der fünften Kupplung 118 sein. Mit anderen Worten: Die vierte und fünfte Kupplung 112, 118 können im Wesentlichen um dieselbe Rotationsachse (d. h. die Achse 78) mit dem Variator 40 zentriert sein. Die vierte und fünfte Kupplung 112, 118 sind beide mit den Abtriebsgliedern des Variators 40 verbunden (d. h. das erste Abtriebsglied 101 im Fall der vierten Kupplung 112 und das zweite Abtriebsglied 111 im Fall der fünften Kupplung 118). Auch sind die vierte und fünfte Kupplung 112, 118 funktional mit der Abtriebswelle 22 verbunden. Die Abtriebswelle 22 ist auf ähnliche Weise koaxial mit dem Variator 40, der vierten Kupplung 112 und der fünften Kupplung 118. Darüber hinaus ist die dritte Kupplung 80 auf ähnliche Weise koaxial mit der Abtriebswelle 22, dem Variator 40, der vierten Kupplung 112 und der fünften Kupplung 118.
  • Ferner kann das Getriebe 25 auch an der Eingangsseite des Variators 40 kompakt sein. Zum Beispiel können die erste Kupplung 54 und die zweite Kupplung 64 koaxial um die Achse 38 sein. In manchen Ausführungsformen können das Element 60 der ersten Kupplung 54 und das Element 68 der zweiten Kupplung 64 zusammen über die Hohlwelle 62, welche die Motorwelle 36 aufnimmt, montiert sein. Das erste Kupplung 54 und die zweite Kupplung 64 können ebenfalls koaxial mit der Motorwelle 36 sein.
  • Im Allgemeinen können Kupplungen und/oder andere Getriebeelemente recht sperrig sein, sich schwer zusammenbauen lassen und/oder für Reparaturen schwer zugänglich sein. Die koaxiale Anordnung, die hierin offenbart ist, erlaubt jedoch eine relativ kompakte Ausführung des Getriebes 25. Das Getriebe 25 kann aufgrund dieser Anordnung auch relativ wenige Teile umfassen.
  • Unter Bezugnahme nun auf 3, wird der Antriebsstrang 212 entsprechend der zusätzlichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erörtert. Komponenten nach 3, die jenen des Antriebsstrangs 12 nach 2 entsprechen, werden mit entsprechenden, um 200 erhöhten Referenznummern bezeichnet.
  • Der Antriebsstrang 212 kann den Motor 220, die erste CVM 230, die zweite CVM 234 und den Variator 240 umfassen. Ähnlich der Ausführungsform von 2 können die dritte Kupplung 280, die vierte Kupplung 312, die fünfte Kupplung 318, der Variator 240 und die Abtriebswelle 222 im Wesentlichen koaxial sein.
  • Die erste Kupplung 254 kann im Vergleich zur Ausführungsform von 2 eine andere Position aufweisen. Wie dargestellt kann die erste Kupplung 254 zwischen der zweiten Kupplung 264 und der dritten Kupplung 280 angeordnet sein. Ein Element der ersten Kupplung 254 kann an einer Zwischenwelle 257 montiert und zur Drehung mit ihr abgestützt sein. Ein Zwischenzahnrad 259 kann ebenfalls an der Zwischenwelle 257 montiert sein. Das Zwischenzahnrad 259 kann sowohl das Zahnrad 250 als auch ein Zwischenrad 261 in Eingriff bringen. Das Zwischenrad 261 kann im Gegenzug das Zahnrad 294 in Eingriff bringen.
  • Das Getriebe 225 kann die oben in Bezug auf die Ausführungsform von 2 erörterten Modi bereitstellen. Insbesondere können die erste Kupplung 254 und die vierte Kupplung 312 eingerückt werden, um einen Nur-CVP-, „Null-Antrieb“- und Kriechmodus anzubieten. Auch können die dritte Kupplung 280 und die vierte Kupplung 312 eingerückt werden, um einen langsamen „Split-Path“-Vorwärts-Feldmodus anzubieten. Ebenso können die dritte Kupplung 280 und die fünfte Kupplung 318 eingerückt werden, um einen schnellen „Split-Path“-Vorwärts-Feldmodus anzubieten. Außerdem können die zweite Kupplung 264 und die vierte Kupplung 312 eingerückt werden, um einen langsamen „Split-Path“-Rückwärts-Feldmodus bereitzustellen. Schließlich können die zweite Kupplung 264 und die fünfte Kupplung 318 eingerückt werden, um einen schnellen „Split-Path“-Rückwärts-Feldmodus bereitzustellen.
  • So kann das Getriebe 225 von 3 nützlich sein und in einer Reihe unterschiedlicher Betriebsbedingungen eine hohe Betriebsleistung bereitstellen. Auch kann das Getriebe 225 eine relativ kompakte Größe aufweisen.
  • Bezugnehmend nun auf 4 wird der Antriebsstrang 412 entsprechend der zusätzlichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erörtert. Komponenten von 4, die denen des Antriebsstrangs 12 von 2 entsprechen, werden mit entsprechenden, um 400 erhöhten Referenznummern bezeichnet.
  • Der Antriebsstrang 412 kann den Motor 420, die erste CVM 430, die zweite CVM 434 und den Variator 440 umfassen. Ähnlich der Ausführungsform von 2 und 3 können die dritte Kupplung 480, die vierte Kupplung 512, die fünfte Kupplung 518, der Variator 440 und die Abtriebswelle 422 im Wesentlichen koaxial sein.
  • Das Getriebe 425 kann auch die zweite Kupplung 464 umfassen, ähnlich wie 2. Das Zahnrad 450 der zweiten CVM 434 kann aber fortlaufend in das Zahnrad 494 eingreifen (statt, wie in der Ausführungsform von 2, eine dazwischen befindliche Kupplung enthalten).
  • Entsprechend kann das Getriebe 425 einen ersten „Split-Path“-Vorwärts-Feldmodus (niedrige Geschwindigkeit) bereitstellen, indem die dritte Kupplung 480 und die vierte Kupplung 512 eingerückt werden. Auch kann das Getriebe 425 einen zweiten „Split-Path“-Vorwärts-Feldmodus (hohe Geschwindigkeit) bereitstellen, indem die dritte Kupplung 480 und die fünfte Kupplung 518 eingerückt werden. Darüber hinaus kann das Getriebe 425 einen ersten „Split-Path“-Rückwärts-Feldmodus (niedrige Geschwindigkeit) bereitstellen, indem die zweite Kupplung 464 und die vierte Kupplung 512 eingerückt werden. Schließlich kann das Getriebe 425 einen zweiten „Split-Path“-Rückwärts-Feldmodus (hohe Geschwindigkeit) bereitstellen, indem die zweite Kupplung 464 und die fünfte Kupplung 518 eingerückt werden.
  • Bezugnehmend nun auf 5 wird der Antriebsstrang 612 entsprechend der zusätzlichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erörtert. Komponenten von 5, die denen des Antriebsstrangs 12 von 2 entsprechen, werden mit entsprechenden, um 600 erhöhten Referenznummern bezeichnet.
  • Der Antriebsstrang 612 kann den Motor 620, die erste CVM 630, die zweite CVM 634 und den Variator 640 umfassen. Der Antriebsstrang 612 kann auch die erste Kupplung 654, die zweite Kupplung 664, die dritte Kupplung 680, die vierte Kupplung 712 und die fünfte Kupplung 718 umfassen, die im Wesentlichen genau wie in 2 angeordnet sind. Der Antriebsstrang 612 kann aber zusätzlich eine weitere selektive Getriebekomponente 656 umfassen, die selektiv eingerückt oder ausgerückt werden kann, um einen zusätzlichem Modus bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Getriebekomponente 656 ein Planetengetriebe 750 umfassen, das über ein Sonnenrad 752, ein Hohlrad 754 und eine Vielzahl von Planetenrädern 756 mit einem zugehörigen Träger 758 verfügt. Die Getriebekomponente 656 kann zusätzlich eine Bremse 760 umfassen, die selektiv das Hohlrad 754 einrücken (bremsen) kann, und alternativ das Hohlrad 754 ausrücken (die Bremse lösen) kann.
  • Der Träger 758 kann am Abtriebsglied 701 des Variators 640 montiert sein. Das Sonnenrad 752 kann fest an der Abtriebswelle 622 montiert und darauf zentriert sein. Ebenso können die Planetenräder 756, der Träger 758 und das Hohlrad 754 im Wesentlichen koaxial mit der Abtriebswelle 622 sein. Entsprechend können in manchen Ausführungsformen die Getriebekomponenten 656 im Wesentlichen koaxial mit dem Variator 640, der Abtriebswelle 622, der dritten Kupplung 680, der vierten Kupplung 712 und der fünften Kupplung 718 sein.
  • Das Getriebe 625 kann dieselben Modi wie die Ausführungsform vpm 2 bereitstellen. Insbesondere kann das Getriebe 625 bereitstellen: 1) einen Nur-CVP-Modus mit Null-Antrieb und Kriechmodus; 2) einen ersten „Split-Path“-Vorwärts-Feldmodus; 3) einen zweiten „Split-Path“-Vorwärts-Feldmodus; 4) einen ersten „Split-Path“-Rückwärts-Feldmodus, und 5) einen zweiten „Split-Path“-Rückwärts-Feldmodus. Das Getriebe 625 kann mindestens einen zusätzlichen „Split-Path“-Feldmodus bereitstellen. Insbesondere kann das Getriebe 625 durch Einrücken der dritten Kupplung 680 und durch Anziehen der Bremse 760 gegen das Hohlrad 754 einen dritten „Split-Path“-Vorwärts-Feldmodus bereitstellen. Dieser dritte Modus kann eine Reihe von Fahrgeschwindigkeiten bereitstellen, die größer sind als die der ersten und zweiten Vorwärts-Feld modi. Ebenso kann das Getriebe 625 durch Einrücken der zweiten Kupplung 664 und durch Anziehen der Bremse 760 gegen das Hohlrad 754 einen dritten „Split-Path“-Rückwärts-Feldmodus bereitstellen. Dieser dritte Modus kann eine Reihe von Fahrgeschwindigkeiten bereitstellen, die größer sind als die der ersten und zweiten Rückwärts-F eldmodi .
  • Bezugnehmend nun auf 6 wird der Antriebsstrang 812 entsprechend der zusätzlichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erörtert. Komponenten von 6, die denen des Antriebsstrangs 12 von 2 entsprechen, werden mit entsprechenden, um 899 erhöhten Referenznummern bezeichnet.
  • Diese Ausführungsform kann im Wesentlichen dem Antriebsstrang 212 von 3 ähneln und kann zusätzlich das Planetengetriebe 950 umfassen, ähnlich wie 5. Entsprechend kann das Getriebe 825 dieselben Modi wie das Getriebe 225 von 3 bereitstellen. Zusätzlich kann das Getriebe 825 einen dritten „Split-Path“-Vorwärts-Feldmodus bereitstellen, indem die dritte Kupplung 880 eingerückt und die Bremse 960 am Hohlrad 954 angezogen wird. Ebenso kann das Getriebe 825 einen dritten „Split-Path“-Rückwärts-Feldmodus bereitstellen, indem die zweite Kupplung 864 eingerückt und die Bremse 960 am Hohlrad 954 angezogen wird.
  • Bezugnehmend nun auf 7 wird der Antriebsstrang 1012 entsprechend der zusätzlichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erörtert. Komponenten von 7, die denen des Antriebsstrangs 12 von 2 entsprechen, werden mit entsprechenden, um 1000 erhöhten Referenznummern bezeichnet.
  • Diese Ausführungsform kann im Wesentlichen dem Antriebsstrang 412 nach 4 ähneln und kann zusätzlich das Planetengetriebe 1150 umfassen, ähnlich wie 5. Entsprechend kann das Getriebe 1025 dieselben Modi wie das Getriebe 425 von 4 bereitstellen. Zusätzlich kann das Getriebe 1025 einen dritten „Split-Path“-Vorwärts-Feldmodus bereitstellen, indem die dritte Kupplung 1080 eingerückt und die Bremse 1160 am Hohlrad 1154 angezogen wird. Ebenso kann das Getriebe 1025 einen dritten „Split-Path“-Rückwärts-Feldmodus bereitstellen, indem die zweite Kupplung 1064 eingerückt und die Bremse 1160 am Hohlrad 954 angezogen wird.
  • Es werden auch die folgenden Beispiele aufgeführt, die zur leichteren Bezugnahme nummeriert sind.
  • 1. Antriebsstrang, umfassend: einen Motor; eine fortlaufend stufenlose Energiequelle (CVP); eine Abtriebswelle; und ein für die Bereitstellung einer Auswahl von mehreren Getriebemodi konfiguriertes Getriebe, in dem das Getriebe Leistung von mindestens dem Motor oder dem CVP an die Abtriebswelle überträgt; wobei das Getriebe einen Variator umfasst, der funktional mit dem Motor und dem CVP verbunden ist, und der Variator mindestens ein zum Drehen unter Kraft von mindestens dem Motor und dem CVP konfiguriertes Variator-Abtriebsglied umfasst; eine erste Getriebekomponente und eine zweite Getriebekomponente umfassendes Getriebe, die beide über eine eingerückte und eine ausgerückte Position verfügen; die Vielzahl von Übertragungsmodi umfassen einen ersten Übertragungsmodus, in dem die zweite Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von zumindest einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle in einem ersten Drehzahlbereich antreibend zu drehen; einen zweiten Übertragungsmodus, in dem die erste Getriebekomponente in der ausgerückten Position ist und die zweite Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von zumindest einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle in einem zweiten Drehzahlbereich antreibend zu drehen, wobei der zweite Drehzahlbereich höher als der erste Drehzahlbereich ist; und die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente sind im Wesentlichen koaxial mit zumindest einem Variator-Abtriebsglied.
  • 2. Antriebsstrang nach Beispiel 1, wobei die Abtriebswelle im Wesentlichen koaxial mit mindestens einem Variator-Abtriebsglied, der ersten Getriebekomponente und der zweiten Getriebekomponente ist.
  • 3. Antriebsstrang nach Beispiel 2, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Getriebekomponenten ein erstes Element und ein zweites Element umfasst; wobei das erste Element fest mit mindestens einem Variator-Abtriebsglied verbunden ist; wobei das zweite Element fest mit der Abtriebswelle verbunden ist, und wobei das erste Element und das zweite Element in der eingerückten Position verbunden und in der ausgerückten Position getrennt sind.
  • 4. Antriebsstrang nach Beispiel 1, wobei der Variator im ersten Übertragungsmodus und zweiten Übertragungsmodus konfiguriert ist, kombinierte Kraft vom Motor und CVP an mindestens ein Variator-Abtriebsglied zu leiten; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi einen dritten Übertragungsmodus umfasst; wobei die zweite Getriebekomponente im dritten Übertragungsmodus in der ausgerückten Position ist und die erste Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle innerhalb eines dritten Drehzahlbereichs zu drehen; wobei der dritte Drehzahlbereich niedriger ist als der erste Drehzahlbereich; wobei der Variator im dritten Übertragungsmodus konfiguriert ist, CVP-Leistung vom CVP an mindestens ein Variator-Abtriebsglied zu leiten, und wobei das Getriebe im dritten Übertragungsmodus den Motor vom Variator trennt.
  • 5. Antriebsstrang nach Beispiel 1, wobei der Variator, zumindest in einem der ersten und zweiten Übertragungsmodi, für die Abgabe von CVP-Leistung vom CVP an mindestens ein Variator-Abtriebsglied konfiguriert ist, und wobei das Getriebe, zumindest in einem der ersten und zweiten Übertragungsmodi, zum Trennen des Motors vom Variator konfiguriert ist.
  • 6. Antriebsstrang nach Beispiel 1, ferner eine dritte Getriebekomponente umfassend, die eine eingerückte Position und eine ausgerückte Position hat; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi einen dritten Übertragungsmodus umfasst, in dem die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente in der ausgerückten Position sind und die dritte Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle innerhalb eines dritten Drehzahlbereichs zu drehen, wobei der dritte Drehzahlbereich höher ist als der zweite Drehzahlbereich, und wobei die dritte Getriebekomponente im Wesentlichen koaxial mit mindestens einem Variator-Abtriebsglied ist.
  • 7. Antriebsstrang nach Beispiel 6, wobei die dritte Getriebekomponente eine Bremse und einen Planetengetriebe mit einer Vielzahl von Zahnrädern umfasst, und wobei die Bremse in der eingerückten Position der dritten Getriebekomponente zum Bremsen eines der vielzähligen Zahnräder konfiguriert ist.
  • 8. Antriebsstrang nach Beispiel 1, ferner eine Vorwärts-Getriebekomponente und eine Rückwärts-Getriebekomponente umfassend, die jeweils eine eingerückte und eine ausgerückte Position haben; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi einen ersten Vorwärts-Übertragungsmodus, einen zweiten Vorwärts-Übertragungsmodus und einen Rückwärts-Übertragungsmodus umfasst; wobei die Rückwärts-Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente im ersten Vorwärts-Übertragungsmodus im ausgerückten Zustand und die Vorwärts-Getriebekomponente und die erste Getriebekomponente im eingerückten Zustand sind, die erste Getriebekomponente für die Übertragung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle im ersten Drehzahlbereich in einer ersten Drehrichtung konfiguriert ist; wobei die Rückwärts-Getriebekomponente und die erste Getriebekomponente im zweiten Vorwärts-Übertragungsmodus im ausgerückten Zustand und die Vorwärts-Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente im eingerückten Zustand sind, die zweite Getriebekomponente für die Übertragung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle im zweiten Drehzahlbereich in einer ersten Drehrichtung konfiguriert ist; wobei die Vorwärts-Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente im Rückwärts-Übertragungsmodus im ausgerückten Zustand und die Rückwärts-Getriebekomponente und die erste Getriebekomponente im eingerückten Zustand sind, die erste Getriebekomponente für die Übertragung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied zur Abtriebswelle zum antreibenden Drehen der Abtriebswelle in einem zweiten Drehzahlbereich in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung konfiguriert ist.
  • 9. Antriebsstrang nach Beispiel 1, wobei das CVP eine erste fortlaufend stufenlose Maschine (CVM) und eine zweite CVM umfasst; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi mindestens einen Übertragungsmodus umfasst, in dem: der Motor die erste CVM mit Leistung versorgt, um Leistung zu erzeugen, die an die zweite CVM geleitet wird, die zweite CVM Leistung an ein erstes Eingabeelement des Variators liefert; die zweite CVM Leistung an ein zweites Eingabeelement des Variators liefert, und der Variator kombiniert erneut die Leistung von den ersten und zweiten Eingabeelementen, die an mindestens ein Variator-Abtriebsglied abgegeben wird.
  • 10. Antriebsstrang nach Beispiel 1, ferner eine dritte Getriebekomponente umfassend, die eine eingerückte Position und eine ausgerückte Position hat; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi mindestens einen Übertragungsmodus umfasst, in dem die dritte Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung entweder zumindest vom Motor oder von dem CVP an den Variator zu übertragen; und wobei die erste Getriebekomponente, die zweite Getriebekomponente und die dritte Getriebekomponente im Wesentlichen mit mindestens einem Variator-Abtriebsglied koaxial sind.
  • 11. Antriebsstrang, umfassend: einen Motor mit einer Motorwelle; eine Abtriebswelle, die im Wesentlichen parallel zu einer mit einem Abstand angeordneten Motorwelle verläuft; eine fortlaufend stufenlosen Energiequelle (CVP), und ein für die Bereitstellung einer Auswahl von mehreren Übertragungsmodi konfiguriertes Getriebe, in dem das Getriebe Leistung von mindestens dem Motor oder dem CVP an die Abtriebswelle überträgt, wobei das Getriebe beinhaltet: einen Variator, der funktional mit dem Motor und dem CVP verbunden ist; und eine erste Getriebekomponente und eine zweite Getriebekomponente, die beide zum Einrücken für die Kraftübertragung vom Variator zur Abtriebswelle und beide zum Ausrücken für die Trennung des Variators von der Abtriebswelle konfiguriert sind; wobei die Vielzahl von Übertragungsmodi einen ersten Übertragungsmodus enthält, in dem die zweite Getriebekomponente ausgerückt und die erste Getriebekomponente eingerückt ist, um Leistung vom Variator zur Abtriebswelle zum antreibenden Drehen der Abtriebswelle zu übertragen; die Vielzahl von Übertragungsmodi umfasst einen zweiten Übertragungsmodus, in dem die erste Getriebekomponente ausgerückt und die zweite Getriebekomponente eingerückt ist, um Leistung vom Variator zur Abtriebswelle zum antreibenden Drehen der Abtriebswelle zu übertragen; und der Variator, die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente sind im Wesentlichen koaxial mit der Abtriebswelle.
  • 12. Antriebsstrang nach Beispiel 11, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Getriebekomponenten ein erstes Element und ein zweites Element umfasst; wobei das erste Element fest mit einem Variator-Abtriebsglied verbunden ist; wobei das zweite Element fest mit der Abtriebswelle verbunden ist, und wobei das erste Element und das zweite Element in der eingerückten Position verbunden und in der ausgerückten Position getrennt sind.
  • 13. Antriebsstrang nach Beispiel 12, ferner eine dritte Getriebekomponente umfassend, die eine eingerückte Position und eine ausgerückte Position hat; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi mindestens einen Übertragungsmodus umfasst, in dem die dritte Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung zumindest entweder vom Motor oder dem CVP an den Variator zu übertragen; und wobei der Variator, die erste Getriebekomponente, die zweite Getriebekomponente und die dritte Getriebekomponente im Wesentlichen koaxial mit der Abtriebswelle sind.
  • 14. Antriebsstrang nach Beispiel 11, wobei der Variator im ersten Übertragungsmodus und im zweiten Übertragungsmodus konfiguriert ist, Leistung vom Motor und vom CVP zu kombinieren, und zur Ausgabe der kombinierten Kraft konfiguriert ist; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi einen dritten Übertragungsmodus umfasst; wobei die zweite Getriebekomponente im dritten Übertragungsmodus in der ausgerückten Position ist und die erste Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung vom Variator an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle antreibend zu drehen; wobei der Variator im dritten Übertragungsmodus konfiguriert ist, CVP-Leistung vom CVP an die erste Getriebekomponente zu leiten, und wobei das Getriebe im dritten Übertragungsmodus den Motor vom Variator trennt.
  • 15. Antriebsstrang nach Beispiel 11, ferner eine dritte Getriebekomponente umfassend, die eine eingerückte Position und eine ausgerückte Position hat; wobei die Vielzahl von Übertragungsmodi einen dritten Übertragungsmodus umfasst, in dem die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente ausgerückt und die dritte Getriebekomponente eingerückt sind, um Leistung vom Variator zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle zu übertragen, und wobei die dritte Getriebekomponente im Wesentlichen koaxial mit der Abtriebswelle ist.
  • Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. Die hierin verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ schließen auch die Pluralformen ein, wenn der Zusammenhang nichts anderes angibt. Es ist weiter davon auszugehen, dass jegliche Verwendung der Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassen“ in dieser Beschreibung das Vorhandensein von genannten Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifiziert, aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
  • Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt, soll jedoch nichterschöpfend sein oder sich auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränken. Fachleuten auf dem Gebiet werden viele Modifikationen und Variationen offensichtlich sein, ohne vom Umfang und Geist der Offenlegung abzuweichen. Ausführungsformen, auf die hierin ausdrücklich Bezug genommen wird, wurden ausgewählt und beschreiben, um die Grundsätze der Offenbarung und ihrer praktischen Anwendung am besten zu erklären und andere Fachleute auf dem Gebiet zu befähigen, , die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Modifikationen und Variationen der Beispiele zu erkennen. Dementsprechend liegen verschiedene andere Implementierungeninnerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche.

Claims (16)

  1. Beansprucht wird:
  2. Antriebsstrang, umfassend: einen Motor; ein fortlaufend stufenloses Getriebe (CVP); eine Abtriebswelle; und ein für die Bereitstellung einer Auswahl von mehreren Übertragungsmodi konfiguriertes Getriebe, in dem das Getriebe Leistung von mindestens dem Motor oder dem CVP an die Abtriebswelle überträgt; ein einen Variator umfassendes Getriebe, das funktional mit dem Motor und dem CVP verbunden ist, wobei der Variator mindestens ein zum Drehen unter Kraft von mindestens entweder dem Motor oder dem CVP konfiguriertes Variator-Abtriebsglied umfasst; ein eine erste Getriebekomponente und eine zweite Getriebekomponente umfassendes Getriebe, wobei beide über eine eingerückte und eine ausgerückte Position verfügen; eine einen ersten Übertragungsmodus umfassende Vielzahl von Übertragungsmodi, in dem die zweite Getriebekomponente in der ausgerückten Position ist und die erste Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle innerhalb eines ersten Drehzahlbereichs zu drehen; eine einen zweiten Übertragungsmodus umfassende Vielzahl von Übertragungsmodi, in dem die erste Getriebekomponente in der ausgerückten Position ist und die zweite Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle innerhalb eines zweiten Drehzahlbereichs zu drehen, wobei der zweite Drehzahlbereich höher ist als der erste Drehzahlbereich; und die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente im Wesentlichen koaxial mit mindestens einem Variator-Abtriebsglied sind.
  3. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die Abtriebswelle im Wesentlichen koaxial mit mindestens einem Variatorelement, der ersten Getriebekomponente und der zweiten Getriebekomponente ist
  4. Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Getriebekomponenten ein erstes Element und ein zweites Element umfasst; wobei das erste Element fest mit mindestens einem Variator-Abtriebsglied verbunden ist; wobei das zweite Element fest mit der Abtriebswelle verbunden ist; und wobei das erste Element und das zweite Element in der eingerückten Position verbunden und in der ausgerückten Position getrennt sind.
  5. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Variator im ersten Übertragungsmodus und zweiten Übertragungsmodus konfiguriert ist, kombinierte Kraft vom Motor und CVP an mindestens ein Variator-Abtriebsglied zu leiten; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi einen dritten Übertragungsmodus umfasst; wobei die zweite Getriebekomponente im dritten Übertragungsmodus in der ausgerückten Position und die erste Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle innerhalb eines dritten Drehzahlbereichs zu drehen; wobei der dritte Drehzahlbereich niedriger als der erste Drehzahlbereich ist; wobei der Variator im dritten Übertragungsmodus konfiguriert ist, CVP-Leistung vom CVP an mindestens ein Variator-Abtriebsglied zu leiten; und wobei das Getriebe im dritten Übertragungsmodus den Motor vom Variator trennt.
  6. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Variator, zumindest in einem der ersten und zweiten Übertragungsmodi, für die Abgabe von CVP-Leistung vom CVP an mindestens ein Variator-Abtriebsglied konfiguriert ist; und wobei das Getriebe, zumindest in einem der ersten und zweiten Übertragungsmodi, zum Trennen des Motors vom Variator konfiguriert ist.
  7. Antriebsstrang nach Anspruch 1, ferner eine dritte Getriebekomponente umfassend, die eine eingerückte Position und eine ausgerückte Position hat; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi einen dritten Übertragungsmodus umfasst, in dem die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente in der ausgerückten Position sind und die dritte Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle innerhalb eines dritten Drehzahlbereichs zu drehen, wobei der dritte Drehzahlbereich höher als der zweite Drehzahlbereich ist; und wobei die dritte Getriebekomponente im Wesentlichen koaxial mit mindestens einem Variator-Abtriebsglied ist.
  8. Antriebsstrang nach Anspruch 6, wobei die dritte Getriebekomponente eine Bremse und ein Planetengetriebe mit einer Vielzahl von Zahnrädern umfasst; und wobei die Bremse, in der eingerückten Position der dritten Getriebekomponente, zum Bremsen eines der vielzähligen Zahnrädern konfiguriert ist.
  9. Antriebsstrang nach Anspruch 1, ferner eine Vorwärts-Getriebekomponente und eine Rückwärts-Getriebekomponente umfassend, die jeweils eine eingerückte und eine ausgerückte Position haben; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi einen ersten Vorwärts-Übertragungsmodus, einen zweiten Vorwärts-Übertragungsmodus und einen Rückwärts-Übertragungsmodus umfasst; wobei die Rückwärts-Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente im ersten Vorwärts-Übertragungsmodus im ausgerückten Zustand und die Vorwärts-Getriebekomponente und die erste Getriebekomponente im eingerückten Zustand sind, die erste Getriebekomponente für die Übertragung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle im ersten Drehzahlbereich in einer ersten Drehrichtung konfiguriert ist; wobei die Rückwärts-Getriebekomponente und die erste Getriebekomponente im zweiten Vorwärts-Übertragungsmodus im ausgerückten Zustand und die Vorwärts-Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente im eingerückten Zustand sind, die zweite Getriebekomponente für die Übertragung von Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle im zweiten Drehzahlbereich in einer ersten Drehrichtung konfiguriert ist; und wobei die Vorwärts-Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente im Rückwärts-Übertragungsmodus im ausgerückten Zustand und die Rückwärts-Getriebekomponente und die erste Getriebekomponente im eingerückten Zustand sind, die erste Getriebekomponente für die Übertragung von Leistung von mindestens einem Variator-Abtriebsglied zur Abtriebswelle zum Rotieren der Abtriebswelle im zweiten Drehzahlbereich in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung konfiguriert ist.
  10. Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das CVP eine erste fortlaufend stufenlose Maschine (CVM) und eine zweite CVM umfasst; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi mindestens einen Übertragungsmodus umfasst, in dem: der Motor die erste CVM mit Leistung versorgt, um Leistung zu erzeugen, die an die zweite CVM geleitet wird, die zweite CVM Leistung für ein erstes Eingabeelement des Variators liefert; die zweite CVM Leistung für ein zweites Eingabeelement des Variators liefert; und der Variator die Leistung von den ersten und zweiten Eingabeelementen, die an mindestens ein Variator-Abtriebsglied abgegeben wird, wieder kombiniert.
  11. Antriebsstrang nach Anspruch 1, ferner eine dritte Getriebekomponente umfassend, die eine eingerückte Position und eine ausgerückte Position hat; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi mindestens einen Übertragungsmodus umfasst, in dem die dritte Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung entweder vom Motor oder dem CVP an den Variator zu übertragen, und wobei die erste Getriebekomponente, die zweite Getriebekomponente und die dritte Getriebekomponente im Wesentlichen mit mindestens einem Variator-Abtriebsglied koaxial ist.
  12. Antriebsstrang, umfassend: einen Motor mit einer Motorwelle; eine Abtriebswelle, die im Wesentlichen parallel und beabstandet zu einer Motorwelle verläuft; ein fortlaufend stufenloses Getriebe (CVP); und ein für die Bereitstellung einer Auswahl von mehreren Übertragungsmodi konfiguriertes Getriebe, in dem das Getriebe Leistung von mindestens dem Motor oder dem CVP an die Abtriebswelle überträgt, wobei das Getriebe umfasst: einen Variator, der funktional mit dem Motor und dem CVP verbunden ist; und eine erste Getriebekomponente und eine zweite Getriebekomponente, die beide zum Einrücken für die Übertragung vom Variator zur Abtriebswelle und beide zum Ausrücken für die Trennung des Variators von der Abtriebswelle konfiguriert sind; die Vielzahl von Übertragungsmodi umfasst einen ersten Übertragungsmodus, in dem die zweite Getriebekomponente ausgerückt und die erste Getriebekomponente eingerückt ist, um Leistung vom Variator zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle zu übertragen; die Vielzahl von Übertragungsmodi umfasst einen zweiten Übertragungsmodus, in dem die erste Getriebekomponente ausgerückt und die zweite Getriebekomponente eingerückt ist, um Leistung vom Variator zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle zu übertragen; und der Variator, die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente sind im Wesentlichen koaxial mit der Abtriebswelle.
  13. Antriebsstrang nach Anspruch 11, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Getriebekomponenten ein erstes Element und ein zweites Element umfasst; wobei das erste Element fest mit einem Variator-Abtriebsglied verbunden ist; wobei das zweite Element fest mit der Abtriebswelle verbunden ist; und wobei das erste Element und das zweite Element in der eingerückten Position verbunden und in der ausgerückten Position getrennt sind.
  14. Antriebsstrang nach Anspruch 12, ferner eine dritte Getriebekomponente umfassend, die eine eingerückte Position und eine ausgerückte Position hat; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi mindestens einen Übertragungsmodus umfasst, in dem die dritte Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung entweder vom Motor oder dem CVP an den Variator zu übertragen; und wobei der Variator, die erste Getriebekomponente, die zweite Getriebekomponente und die dritte Getriebekomponente im Wesentlichen koaxial mit der Abtriebswelle sind.
  15. Antriebsstrang nach Anspruch 11, wobei der Variator im ersten Übertragungsmodus und im zweiten Übertragungsmodus konfiguriert ist, Leistung vom Motor und vom CVP zu kombinieren, und zur Ausgabe der kombinierten Kraft konfiguriert ist; wobei die Vielzahl der Übertragungsmodi einen dritten Übertragungsmodus umfasst; wobei die zweite Getriebekomponente im dritten Übertragungsmodus in der ausgerückten Position ist und die erste Getriebekomponente in der eingerückten Position ist, um Leistung vom Variator an die Abtriebswelle zu übertragen, um die Abtriebswelle antreibend zu drehen; wobei der Variator im dritten Übertragungsmodus konfiguriert ist, CVP-Leistung vom CVP an die erste Getriebekomponente zu leiten; und wobei das Getriebe im dritten Übertragungsmodus den Motor vom Variator trennt.
  16. Antriebsstrang nach Anspruch 11, ferner eine dritte Getriebekomponente umfassend, die eine eingerückte Position und eine ausgerückte Position hat; wobei die Vielzahl von Übertragungsmodi einen dritten Übertragungsmodus umfasst, in dem die erste Getriebekomponente und die zweite Getriebekomponente ausgerückt und die dritte Getriebekomponente eingerückt ist, um Leistung vom Variator zur Abtriebswelle zum Drehen der Abtriebswelle zu übertragen; und wobei die dritte Getriebekomponente im Wesentlichen koaxial mit der Abtriebswelle ist.
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