DE102020202000B4

DE102020202000B4 - Power-split continuously variable transmission

Info

Publication number: DE102020202000B4
Application number: DE102020202000.0A
Authority: DE
Inventors: Johannes Kaltenbach; Max Bachmann; Stefan Beck; Michael Wechs; Raphael Himmelsbach; Philipp Rechenbach; Elisabeth Endl; Samuel Willems
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2040-02-19
Also published as: DE102020202000A1

Abstract

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) mit einem Antrieb (12), einem Abtrieb (14), einem Variator (16) und einer Planetenbaugruppe (18), wobei das Getriebe dazu ausgebildet ist, verschiedene Fahrbereiche bereitzustellen, wobei die Planetenbaugruppe (18) ein erstes Sonnenrad (24), einen ersten Planetenträger (26) und ein erstes Hohlrad (30), welche einen ersten Planetenradsatz ausbilden, ein zweites Sonnenrad (32), einen zweiten Planetenträger (34) und ein zweites Hohlrad (38), welche einen zweiten Planetenradsatz ausbilden, ein drittes Sonnenrad (40), einen dritten Planetenträger (42) und ein drittes Hohlrad (46), welche einen dritten Planetenradsatz ausbilden, und ein viertes Sonnenrad (48), einen vierten Planetenträger (50) und ein viertes Hohlrad (54), welche einen vierten Planetenradsatz ausbilden, aufweist, wobei der Antrieb (12) mit dem ersten Hohlrad (30) und dem zweiten Planetenträger (34), der erste Planetenträger (26) mit dem zweiten Hohlrad (38), das zweite Hohlrad (38) mit dem dritten Planetenträger (42), der dritte Planetenträger (42) mit dem vierten Planetenträger (50) und das zweite Sonnenrad (32) mit dem dritten Sonnenrad (40) permanent drehfest verbunden ist, wobei der Variator (16) mit dem ersten Sonnenrad (24) und dem Antrieb (12) mechanisch wirkverbunden ist, wobei das dritte Hohlrad (46) mit einer ersten Ausgangswelle (110) mittels einer ersten Kupplung (K1) und das dritte Sonnenrad (40) mit der ersten Ausgangswelle (110) mittels einer zweiten Kupplung (K2) drehfest verbindbar ist, wobei das Getriebe dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment von der ersten Ausgangswelle (110) an den Abtrieb (14) zu übertragen, wobei das vierte Hohlrad (54) in wenigstens einem Fahrbereich des Getriebes (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) an einem stationären Bauteil festgesetzt ist, wobei das vierte Sonnenrad (48) in wenigstens einem Fahrbereich des Getriebes (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) mit der ersten Ausgangswelle (110) drehfest verbunden ist, und wobei der vierte Planetenträger (50) mit dem Abtrieb (14) mittels einer dritten Kupplung (K3) über eine zweite Ausgangswelle (112) mechanisch wirkverbindbar ist, wobei das Getriebe ein Teilgruppengetriebe (90) mit einer Zwischenwelle (60), einer Getriebeanordnung, einem ersten Schaltelement (S1) und einem zweiten Schaltelement (S2) aufweist, wobei das Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment von der ersten Ausgangswelle (110) an die Zwischenswelle (60) des Teilgruppengetriebes (90) zu übertragen, wobei die Zwischenwelle (60) des Teilgruppengetriebes (90) mit dem Abtrieb (14) mittels des ersten Schaltelements (S1) über die Getriebeanordnung mechanisch wirkverbindbar und mittels des zweiten Schaltelements (S2) drehfest verbindbar ist.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) with an input (12), an output (14), a variator (16) and a planetary assembly (18), the transmission is designed to provide different driving ranges, the planetary assembly (18) having a first sun gear (24), a first planet carrier (26) and a first ring gear (30), which form a first planetary gear set, a second sun gear (32), a second Planet carrier (34) and a second ring gear (38), which form a second planetary gear set, a third sun gear (40), a third planet carrier (42) and a third ring gear (46), which form a third planetary gear set, and a fourth sun gear ( 48), a fourth planet carrier (50) and a fourth ring gear (54), which form a fourth planetary gear set, wherein the drive (12) with the first ring gear (30) and the second planet carrier (34), the first planet carrier ( 26) with the z wide ring gear (38), the second ring gear (38) with the third planet carrier (42), the third planet carrier (42) with the fourth planet carrier (50) and the second sun gear (32) with the third sun gear (40) permanently non-rotatably connected the variator (16) is mechanically operatively connected to the first sun gear (24) and the drive (12), the third ring gear (46) being connected to a first output shaft (110) by means of a first clutch (K1) and the third sun gear (40) can be connected in a torque-proof manner to the first output shaft (110) by means of a second clutch (K2), the transmission being designed to transmit torque from the first output shaft (110) to the output (14), the fourth ring gear (54) in at least one driving range of the transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) is fixed to a stationary component, the fourth sun gear (48) being non-rotatably connected to the first output shaft (110) in at least one driving range of the transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900). and wherein the fourth planetary carrier (50) can be mechanically operatively connected to the output (14) by means of a third clutch (K3) via a second output shaft (112), the transmission being a subgroup transmission (90) with an intermediate shaft (60), a Transmission arrangement, a first shifting element (S1) and a second shifting element (S2), wherein the transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) is designed to transmit a torque from the first output shaft ( 110) to the intermediate shaft (60) of the subgroup transmission (90), wherein the intermediate shaft (60) of the subgroup transmission (90) can be mechanically operatively connected to the output (14) by means of the first shifting element (S1) via the transmission arrangement and by means of the second shifting element s (S2) is rotatably connected.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Antriebseinheit mit solch einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe.The present invention relates to a power-split continuously variable transmission. Furthermore, the present invention relates to a drive unit with such a power-split continuously variable transmission.

Stand der TechnikState of the art

Leistungsverzweigte stufenlose Getriebe, beispielsweise hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigte Getriebe, kommen im Bereich von Arbeitsmaschinen häufig zum Einsatz. Ein Beispiel für eine Arbeitsmaschine ist ein Traktor. Solche hydromechanischen Getriebe ermöglichen das stufenlose Einstellen der Getriebeübersetzung bei relativ hohen Wirkungsgraden, weisen jedoch eine verhältnismäßig geringe Getriebespreizung auf. Unter der Spreizung eines Getriebes wird das Verhältnis zwischen größter und kleinster Übersetzung verstanden. Zur Vergrößerung der Getriebespreizung ist es bekannt, in einem stufenlosen Getriebe mehrere Fahrbereiche vorzusehen, die unterschiedliche Übersetzungsbereiche aufweisen. Derartige Getriebe sind beispielsweise aus der DE 195 22 833 A1 bekannt.Power-split continuously variable transmissions, for example hydrostatic-mechanical power-split transmissions, are often used in the field of work machines. An example of a work machine is a tractor. Such hydromechanical transmissions allow the gear ratio to be set steplessly at relatively high efficiencies, but have a relatively small gear spread. The spread of a transmission is the ratio between the largest and smallest translation. In order to increase the gear ratio spread, it is known to provide several driving ranges in a continuously variable transmission, which have different gear ratio ranges. Such transmissions are, for example, from DE 195 22 833 A1 known.

Die DE 10 2020 201 690 B3 offenbart ein gattungsgemäßes stufenloses Getriebe.the DE 10 2020 201 690 B3 discloses a generic continuously variable transmission.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es den Stand der Technik weiterzubilden.The object of the present invention is to develop the prior art.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe. Das Getriebe ist zum Bereitstellen verschiedener Fahrbereiche ausgebildet. Das Getriebe kann zur Verwendung in einer Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Bei einem stufenlosen Getriebe ist die Übersetzung stufenlos einstellbar. Bei der Leistungsverzweigung kann es sich beispielsweise um eine hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigung handeln. Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise eine elektrisch-mechanische Leistungsverzweigung denkbar. Das Getriebe ermöglicht eine hohe Getriebespreizung bei hohem Wirkungsgrad. Das Getriebe umfasst einen Antrieb, an dem die zu übersetzende Größe in das Getriebe eingespeist wird. Das Getriebe kann eine Antriebswelle aufweisen, die an einem Ende den Antrieb ausbilden kann. Die Antriebswelle kann sich durch das Getriebe hindurch erstrecken und an einem dem Antrieb abgewandten Ende eine Entnahme einer Zapfleistung ermöglichen, beispielsweise zum Antrieb eines Arbeitsgeräts der Arbeitsmaschine. Ebenso umfasst das Getriebe einen Abtrieb, an dem die durch das Getriebe übersetzte Größe ausgegeben wird. An dem Abtrieb kann beispielsweise ein Drehmoment für einen Fahrantrieb bereitgestellt werden. Der Antrieb und der Abtrieb können achsparallel zueinander vorgesehen sein. Es ist jedoch auch eine andere Ausgestaltung denkbar.A first aspect of the invention relates to a power-split continuously variable transmission. The transmission is designed to provide different driving ranges. The transmission can be designed for use in a working machine. In a continuously variable transmission, the translation is continuously adjustable. The power split can be, for example, a hydrostatic-mechanical power split. Alternatively or additionally, an electrical-mechanical power split is conceivable, for example. The gear enables a high gear spread with high efficiency. The gearbox includes a drive, on which the variable to be translated is fed into the gearbox. The transmission can have a drive shaft, which can form the drive at one end. The drive shaft can extend through the transmission and, at an end facing away from the drive, allow power to be taken off, for example to drive an implement of the work machine. The transmission also includes an output, at which the variable translated by the transmission is output. For example, a torque for a travel drive can be provided at the output. The drive and the output can be provided axis-parallel to one another. However, another configuration is also conceivable.

Das Getriebe weist einen Variator auf. Der Variator kann eingerichtet sein, um eine Übersetzung des Getriebes, beispielsweise innerhalb eines Fahrbereichs, stufenlos zu variieren. Unter einem Fahrbereich des Getriebes kann ein Zustand verstanden werden, bei dem ein festes mechanisches Übersetzungsverhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb des Getriebes vorliegt, wobei die Übersetzung des Getriebes innerhalb des Fahrbereichs durch den Variator stufenlos variiert werden kann. Der Variator kann zwei Energiewandler aufweisen, die miteinander gekoppelt und beispielsweise als Hydrostat ausgebildet sind. Die Energiewandler des Variators können aber auch als elektrische Maschinen ausgebildet sein. Die Energiewandler können koaxial zum Antrieb des Getriebes ausgebildet sein. Ebenso ist es denkbar, dass sie achsparallel zum Antrieb ausgebildet sind. Beispielsweise kann der erste Energiewandler eine hydraulische Maschine mit festem Schluckvolumen und der zweite Energiewandler eine hydraulische Maschine mit verstellbarem Schluckvolumen sein.The transmission has a variator. The variator can be set up to continuously vary a transmission ratio, for example within a driving range. A driving range of the transmission can be understood to mean a state in which there is a fixed mechanical transmission ratio between the input and output of the transmission, the transmission ratio of the transmission being able to be continuously varied within the driving range by the variator. The variator can have two energy converters that are coupled to one another and are designed, for example, as a hydrostat. However, the energy converters of the variator can also be in the form of electrical machines. The energy converters can be designed coaxially to drive the transmission. It is also conceivable that they are formed axially parallel to the drive. For example, the first energy converter may be a fixed displacement hydraulic machine and the second energy converter may be a variable displacement hydraulic machine.

Das Getriebe weist eine Planetenbaugruppe mit vier Planetenradsätze auf. Entsprechend kann die Planetenbaugruppe vier Sonnenräder, vier Planetenträger mit jeweiligen daran gelagerten Planetenrädern und vier Hohlräder aufweisen. Ein erster Planetenradsatz der Planetenbaugruppe wird durch ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern und ein erstes Hohlrad der Planetenbaugruppe ausgebildet. Ein zweiter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe wird durch ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern und ein zweites Hohlrad der Planetenbaugruppe ausgebildet. Ein dritter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe wird durch ein drittes Sonnenrad, einen dritten Planetenträger mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern und ein drittes Hohlrad der Planetenbaugruppe ausgebildet. Ein vierter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe wird durch ein viertes Sonnenrad, einen vierten Planetenträger mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern und ein viertes Hohlrad der Planetenbaugruppe ausgebildet. Beispielsweise sind der erste bis vierte Planetenradsatz als Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Ein Minus-Planetenradsatz hat üblicherweise eine negative Standübersetzung. Beispielsweise kämmen die jeweiligen Planetenräder des jeweiligen ersten bis vierten Planetenradsatzes mit dem jeweiligen zugeordneten Sonnenrad und dem jeweiligen zugeordneten Hohlrad.The transmission has a planetary assembly with four planetary gear sets. Correspondingly, the planetary assembly can have four sun gears, four planetary carriers with respective planetary gears mounted thereon, and four ring gears. A first planetary gear set of the planetary assembly is formed by a first sun gear, a first planetary carrier having respective planetary gears rotatably mounted thereon, and a first ring gear of the planetary assembly. A second planetary gear set of the planetary assembly is formed by a second sun gear, a second planetary carrier having respective planetary gears rotatably mounted thereon, and a second ring gear of the planetary assembly. A third planetary gear set of the planetary assembly is formed by a third sun gear, a third planetary carrier having respective planetary gears rotatably mounted thereon, and a third ring gear of the planetary assembly. A fourth planetary gear set of the planetary assembly is formed by a fourth sun gear, a fourth planetary carrier having respective planetary gears rotatably mounted thereon, and a fourth ring gear of the planetary assembly. For example, the first to fourth planetary gear sets are designed as negative planetary gear sets. A negative planetary gear set usually has a negative static ratio. For example, the respective planetary gears of the respective first to fourth planetary gear sets mesh with the respective assigned ordered sun gear and the respective assigned ring gear.

Die jeweiligen vier Planetenradsätze können frei von weiteren Elementen, wie weiteren Hohlrädern, Planetenträgern, Planeten und Sonnenrädern, sein. Beispielsweise weist die Planetenbaugruppe und auch das Getriebe keine weiteren außer den hier beschriebenen Planetenradsätze auf. Die jeweiligen Hohlräder können als Gehäuseelemente des Getriebes oder der Planetenbaugruppe ausgebildet sein. Bei dem Getriebe kann es vorgesehen sein, dass dessen Planetenbaugruppe oder alle Planetenradsätze gemeinsam als Planetenwalze ausgebildet ist bzw. sind. Eine Planetenwalze kann kompakt und robust sein. Die Ausbildung als Planetenwalze kann bedeuten, dass die Planetenbaugruppe nur koaxiale Elemente aufweist. Zudem kann die Ausbildung als Planetenwalze bedeuten, dass die Planetenbaugruppe frei von Stirnrädern ist.The respective four planetary gear sets can be free of further elements, such as further ring gears, planet carriers, planets and sun gears. For example, the planetary assembly and also the transmission have no further planetary gear sets apart from those described here. The respective ring gears can be designed as housing elements of the transmission or the planetary assembly. In the case of the transmission, it can be provided that its planetary assembly or all planetary gear sets is or are designed together as a planetary roller. A planetary roller can be compact and robust. The training as a planetary roller can mean that the planetary assembly has only coaxial elements. In addition, the formation as a planetary roller can mean that the planetary assembly is free of spur gears.

Sind zwei Elemente mechanisch wirkverbunden, so sind diese unmittelbar oder mittelbar derart miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung des einen Elements eine Reaktion des anderen Elements bewirkt. Beispielsweise kann eine mechanische Wirkverbindung durch eine formschlüssige oder reibschlüssige Verbindung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die mechanische Wirkverbindung ein Kämmen von korrespondierenden Verzahnungen der zwei Elemente entsprechen. Zwischen den Elementen können dabei weitere Elemente, beispielsweise eine oder mehrere Stirnradstufen, vorgesehen sein. Unter einer permanent drehfesten Verbindung zweier Elemente wird hingegen eine Verbindung verstanden, bei welcher die beiden Elemente zu allen bestimmungsgemäßen Zuständen des Getriebes starr miteinander gekoppelt sind. Die Elemente können dabei als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen.If two elements are mechanically operatively connected, they are directly or indirectly coupled to one another in such a way that a movement of one element causes a reaction in the other element. For example, a mechanical operative connection can be provided by a form-fitting or friction-fitting connection. For example, the mechanical operative connection can correspond to a meshing of corresponding teeth of the two elements. Further elements, for example one or more spur gear stages, can be provided between the elements. By contrast, a permanent non-rotatable connection between two elements is understood to mean a connection in which the two elements are rigidly coupled to one another in all intended states of the transmission. The elements can be in the form of individual components that are connected to one another in a rotationally fixed manner, or they can also be in one piece.

Ist eine Kupplung zwischen zwei Elementen des Getriebes vorgesehen, so sind diese Drehelemente nicht permanent drehfest miteinander wirkverbunden, jedoch über die Kupplung drehfest miteinander verbindbar. Eine Kupplung kann eine Art von Schaltelement sein. Eine drehfeste Verbindung wird erst durch Betätigung der zwischenliegenden Kupplung herbeigeführt. Dabei bedeutet eine Betätigung der Kupplung, dass dieses in einen geschlossenen Zustand überführt wird, sodass die an der Kupplung unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angeglichen werden. Die jeweiligen Schaltelemente sind beispielsweise wenigstens zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand schaltbar. Ist das betroffene Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet, werden die hierüber unmittelbar drehfest miteinander verbundenen Bauelemente unter gleicher Drehzahl laufen. Im Falle eines reibschlüssigen Schaltelements können, auch nach einem Betätigen desselbigen, Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen. Dieser gewollte oder auch ungewollte Zustand wird im Rahmen der Erfindung dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente bezeichnet. Bei einer reibschlüssigen Verbindung kann beispielsweise aufgrund eines Schlupfes eine gewisse Drehzahldifferenz zwischen den zwei miteinander verbundenen Elementen vorliegen. Die Drehzahlen der beiden Bauteile sind dabei üblicherweise zudem trotz des Schlupfes näherungsweise identisch. Entsprechend wird auch eine solche Verbindung trotz des Schlupfes hier als drehfest angesehen.If a clutch is provided between two elements of the transmission, these rotary elements are not permanently operatively connected to one another in a rotationally fixed manner, but can be connected to one another in a rotationally fixed manner via the clutch. A clutch can be a type of shifting element. A non-rotatable connection is only brought about by actuation of the intermediate coupling. Actuation of the clutch means that it is brought into a closed state, so that the rotational movements of the components directly coupled to the clutch are adjusted to one another. The respective switching elements can be switched at least between an open and a closed state, for example. If the shifting element in question is designed as a positive-locking shifting element, the components that are directly connected to one another in a rotationally fixed manner will run at the same speed. In the case of a frictionally engaged shifting element, there can be speed differences between the components, even after the same has been actuated. Within the scope of the invention, this desired or also undesired state is nevertheless referred to as a non-rotatable connection of the respective components. In the case of a frictional connection, there can be a certain speed difference between the two elements connected to one another, for example due to slippage. In addition, the speeds of the two components are usually approximately identical despite the slippage. Correspondingly, such a connection is regarded here as non-rotatable despite the slip.

Der Antrieb ist mit dem ersten Hohlrad und dem zweiten Planetenträger permanent drehfest verbunden. Der erste Planetenträger ist mit dem zweiten Hohlrad permanent drehfest verbunden. Das zweite Hohlrad ist mit dem dritten Planetenträger permanent drehfest verbunden. Der dritte Planetenträger ist mit dem vierten Planetenträger permanent drehfest verbunden. Das zweite Sonnenrad ist mit dem dritten Sonnenrad permanent drehfest verbunden. Das dritte Hohlrad ist mit einer ersten Ausgangswelle mittels einer ersten Kupplung drehfest verbindbar. Das dritte Sonnenrad ist mit der ersten Ausgangswelle mittels einer zweiten Kupplung drehfest verbindbar. Der Variator ist mit dem ersten Sonnenrad und dem Antrieb mechanisch wirkverbunden. Der Variator ist beispielsweise mit dem ersten Sonnenrad mittels einer einstufigen Stirnradstufe und mit dem Antrieb mittels einer zweistufigen Stirnradstufen mechanisch wirkverbunden.The drive is permanently non-rotatably connected to the first ring gear and the second planet carrier. The first planet carrier is permanently non-rotatably connected to the second ring gear. The second ring gear is permanently non-rotatably connected to the third planet carrier. The third planet carrier is permanently non-rotatably connected to the fourth planet carrier. The second sun gear is permanently non-rotatably connected to the third sun gear. The third ring gear can be connected in a torque-proof manner to a first output shaft by means of a first clutch. The third sun gear can be connected in a torque-proof manner to the first output shaft by means of a second clutch. The variator is mechanically operatively connected to the first sun gear and the drive. The variator is mechanically operatively connected, for example, to the first sun gear by means of a single-stage spur gear stage and to the drive by means of a two-stage spur gear stage.

Das vierte Hohlrad ist in wenigstens einem Fahrbereich des Getriebes an einem stationären Bauteil festgesetzt. Das vierte Sonnenrad ist in wenigstens einem Fahrbereich des Getriebes mit der ersten Ausgangswelle drehfest verbunden. Eine Ausgangswelle kann eine Welle sein, wie beispielsweise eine Hohlwelle, an der die zu übersetzende Größe von der Planetenbaugruppe für den Abtrieb bereitgestellt wird. In einem nicht festgesetzten Zustand tritt in keinem der Fahrbereiche des Getriebes eine hohe Drehzahl am vierten Hohlrad auf. Beispielsweise ist die auftretende Drehzahl nie höher als eine Antriebsdrehzahl. Der vierte Planetensatz ermöglicht es, eine Drehzahl des ersten Planetenträgers und alternativ oder zusätzlich des zweiten Hohlrads und alternativ oder zusätzlich eine diese beiden Elemente verbindendende Hohlwelle ins Schnelle zu übersetzen. Diese Hohlwelle kann dabei eine Ausgangswelle für einen dritten Fahrbereich sein. Durch die Übersetzung ins Schnelle ist es beispielsweise möglich, einen fünften Fahrbereich bereitzustellen. Wenn beispielsweise das vierte Hohlrad festgesetzt ist, kann das vierte Sonnenrad als schnell drehende Ausgangswelle dienen. Dabei kann eine Stirnradstufe genutzt werden, um jeweilige Drehungen auf den Abtrieb des Getriebes zu übertragen, beispielsweise über ein viertes Schaltelement.The fourth ring gear is fixed to a stationary component in at least one driving range of the transmission. The fourth sun gear is non-rotatably connected to the first output shaft in at least one driving range of the transmission. An output shaft can be a shaft, such as a hollow shaft, on which the quantity to be translated is provided by the planetary assembly for the output. In an unsecured condition, high speed does not occur at the fourth ring gear in any of the drive ranges of the transmission. For example, the speed that occurs is never higher than a drive speed. The fourth planetary gear set makes it possible to step up a rotational speed of the first planet carrier and, alternatively or additionally, of the second ring gear and, alternatively or additionally, of a hollow shaft connecting these two elements. This hollow shaft can be an output shaft for a third driving range. By speeding up, it is possible, for example, to provide a fifth driving range. For example, if the fourth ring gear is stuck, the fourth sun gear can serve as the high-speed output shaft. One can Spur gear are used to transfer respective rotations to the output of the transmission, for example via a fourth switching element.

Alle Kupplungen des Getriebes der vorliegenden Erfindung können als reibschlüssige Kupplungen, beispielsweise als Lamellenkupplungen, ausgebildet sein. Ebenso können einige oder alle Kupplungen auch als formschlüssige Kupplungen, wie beispielsweise Klauenkupplungen oder Synchronisierungen, ausgebildet sein. Unter einer Synchronisierung wird eine formschlüssige Kupplung zwischen zwei Wellen verstanden, bei welcher die Wellen vor Herstellen der formschlüssigen Verbindung in Gleichlauf gebracht, also synchronisiert, werden. Ebenso kann eine Bremse als Schaltelement bei dem Getriebe vorgesehen sein, beispielsweise zum Festsetzen eines Elements der Planetenbaugruppe. Eine Bremse kann ebenfalls als formschlüssiges oder reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Mittels der Bremse kann ein Bauteil festgesetzt werden, sodass es nicht mehr rotieren kann.All clutches of the transmission of the present invention can be designed as friction clutches, for example as multi-plate clutches. Likewise, some or all of the clutches can also be designed as form-fitting clutches, such as dog clutches or synchronizers. Synchronization is understood to be a form-fitting coupling between two shafts, in which the shafts are brought into synchronism, ie synchronized, before the form-fitting connection is established. A brake can also be provided as a shifting element in the transmission, for example to fix an element of the planetary assembly. A brake can also be designed as a form-fit or friction-fit switching element. A component can be fixed using the brake so that it can no longer rotate.

Das Getriebe ist dazu ausgebildet, ein Drehmoment von der ersten Ausgangswelle an den Abtrieb zu übertragen. Dazu kann die erste Ausgangswelle an den Abtrieb gekoppelt sein. Die Kopplung kann beispielsweise durch eine oder mehrere Stirnradstufen bereitgestellt werden. Zum Übertragen eines Drehmoments kann es erforderlich sein, dass ein oder mehrere Schaltelemente betätigt werden müssen. Ferner ist es vorgesehen, dass der vierte Planetenträger mit dem Abtrieb mittels einer dritten Kupplung über eine zweite Ausgangswelle mechanisch wirkverbindbar ist. Beispielsweise kann zwischen der dritten Kupplung und dem Abtrieb eine Stirnradstufe vorgesehen sein, um eine Drehrichtung umzukehren und alternativ oder zusätzlich die Übersetzung weiter zu erhöhen oder zu verringern. Eine Stirnradstufe kann aber beispielsweise im Kraftfluss auch zwischen der zweiten Ausgangswelle und der dritten Kupplung angeordnet sein. Durch die dritte Kupplung kann ein weiterer Vorwärtsfahrbereich zur Verfügung gestellt werden. In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass mittels der dritten Kupplung der vierte Planetenträger mit der zweiten Ausgangswelle drehfest verbindbar ist. Die Verbindung zwischen der zweiten Ausgangswelle und dem vierten Planetenträger kann in diesem Fall frei von einer Stirnradstufe sein. Dies ermöglicht beispielsweise eine koaxiale kompakte Anordnung der zweiten Ausgangswelle, des vierten Planetenträgers und der dritten Kupplung.The transmission is designed to transmit torque from the first output shaft to the output. For this purpose, the first output shaft can be coupled to the output. The coupling can be provided, for example, by one or more spur gear stages. In order to transmit a torque, it may be necessary for one or more shifting elements to be actuated. It is also provided that the fourth planetary carrier can be mechanically operatively connected to the output by means of a third clutch via a second output shaft. For example, a spur gear stage can be provided between the third clutch and the output in order to reverse a direction of rotation and alternatively or additionally to further increase or decrease the translation. However, a spur gear stage can also be arranged, for example, in the power flow between the second output shaft and the third clutch. A further forward driving range can be made available by the third clutch. In one embodiment of the transmission, it can be provided that the fourth planet carrier can be connected in a torque-proof manner to the second output shaft by means of the third clutch. In this case, the connection between the second output shaft and the fourth planet carrier can be free of a spur gear stage. This enables, for example, a compact, coaxial arrangement of the second output shaft, the fourth planet carrier and the third clutch.

Das leistungsverzweigte Getriebe erlaubt mit wenigen Schaltelementen viele Fahrbereiche bereitzustellen und weist demnach eine große Getriebespreizung auf. Dabei kann ein Übergang zwischen den Fahrbereichen synchron erfolgen. Das kann heißen, dass bei Erreichen einer Untergrenze oder Obergrenze einer Drehzahl eines jeweiligen Fahrbereichs der nächste Fahrbereich eingelegt werden kann, ohne dass eine Einstellung am Variator vorgenommen werden muss. Der Variator muss beispielsweise nicht seine Drehzahl oder Stellung ändern, um einen Fahrbereichswechsel zu vollziehen. Zudem kann der Variator an der Untergrenze und Obergrenze der jeweiligen Fahrbereiche auch in einer Maximalstellung oder Minimalstellung sein. In den jeweiligen Fahrbereichen kann eine geringe Anzahl von Kupplungen in deren jeweiliger Offenstellung sein, wodurch Schleppverluste reduziert und damit die Getriebeeffizienz erhöht sein kann. The power-split transmission allows many driving ranges to be provided with just a few shifting elements and therefore has a large gear spread. A transition between the driving ranges can take place synchronously. This can mean that when a lower limit or upper limit of a speed of a respective driving range is reached, the next driving range can be engaged without having to make an adjustment on the variator. For example, the variator does not have to change its speed or position in order to change driving ranges. In addition, the variator can also be in a maximum position or minimum position at the lower limit and upper limit of the respective driving ranges. In the respective driving ranges, a small number of clutches can be in their respective open position, as a result of which drag losses can be reduced and thus the transmission efficiency can be increased.

Beispielsweise kann das Getriebe mit wenigen Bauteilen fünf Vorwärtsfahrbereiche und drei Rückwärtsfahrbereiche bereitstellen.For example, the transmission can provide five forward drive ranges and three reverse drive ranges with just a few components.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die zweite Ausgangswelle mit dem vierten Planetenträger permanent drehfest verbunden ist und die Stirnradstufe ein Losrad aufweist. Das Losrad kann mittels der dritten Kupplung mit dem Abtrieb drehfest verbindbar sein. Die Stirnradstufe kann beispielsweise im Kraftfluss zwischen der zweiten Ausgangswelle und der dritten Kupplung angeordnet sein. Dadurch kann die dritte Kupplung achsparallel versetzt zu der Planetenbaugruppe angeordnet sein. Beispielsweise kann die dritte Kupplung koaxial zum Abtrieb angeordnet sein. Im Rahmen dieser Ausführungsform kann ein Getriebe mit geringer Komplexität und wenigen Hohlwellen bereitgestellt werden.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the second output shaft is permanently non-rotatably connected to the fourth planet carrier and the spur gear stage has an idler gear. The loose wheel can be non-rotatably connected to the output by means of the third clutch. The spur gear can be arranged, for example, in the power flow between the second output shaft and the third clutch. As a result, the third clutch can be arranged with an offset parallel to the axis of the planetary assembly. For example, the third clutch can be arranged coaxially with the output. Within the scope of this embodiment, a transmission with low complexity and few hollow shafts can be provided.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass mittels der dritten Kupplung der vierte Planetenträger mit der zweiten Ausgangswelle drehfest verbindbar ist, wobei die zweite Ausgangswelle mit dem Abtrieb über eine Stirnradstufe mechanisch wirkverbunden ist. So kann die dritte Kupplung koaxial in der Planetenbaugruppe integriert sein. Bei geöffneter dritter Kupplung kann zudem ein Schleppverlust geringer sein, da die Stirnradstufe entkoppelt sein kann.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the fourth planet carrier can be connected in a torque-proof manner to the second output shaft by means of the third clutch, the second output shaft being mechanically operatively connected to the output via a spur gear stage. The third clutch can be integrated coaxially in the planetary assembly. When the third clutch is disengaged, drag loss can also be lower because the spur gear stage can be decoupled.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die dritte Kupplung in Axialrichtung antriebsseitig zu der Stirnradstufe angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die dritte Kupplung in Axialrichtung abtriebsseitig zu der Stirnradstufe angeordnet ist. Das Getriebe kann dadurch an jeweilige vorliegende Bauraumverhältnisse gut angepasst werden.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the third clutch is arranged in the axial direction on the input side of the spur gear stage. In another embodiment of the transmission, provision can be made for the third clutch to be arranged on the output side of the spur gear stage in the axial direction. As a result, the transmission can be well adapted to the respective existing installation space conditions.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das Getriebe ein Teilgruppengetriebe mit einer Eingangswelle, einer Getriebeanordnung, einem ersten Schaltelement und einem zweiten Schaltelement aufweist. Das Getriebe kann dazu ausgebildet sein, ein Drehmoment von der ersten Ausgangswelle an die Eingangswelle des Teilgruppengetriebes zu übertragen. Die Eingangswelle des Teilgruppengetriebes kann mit dem Abtrieb mittels des ersten Schaltelements des Teilgruppengetriebes über die Getriebeanordnung mechanisch wirkverbindbar und mittels des zweiten Schaltelements drehfest verbindbar sein. Durch das Teilgruppengetriebe kann die erste Ausgangswelle für zwei unterschiedliche Fahrbereiche genutzt werden. Insbesondere kann die Getriebeanordnung dazu ausgebildet sein, in einem Fahrbereich eine Drehgeschwindigkeit der ersten Ausgangswelle ins Langsame zu übersetzen. Das Teilgruppengetriebe ermöglicht es, mit mechanischen Mitteln separat zu der Planetenbaugruppe einen weiteren Fahrbereich zur Verfügung zu stellen. Falls dem Teilgruppengetriebe eine Fahrtrichtungswechselbaugruppe nachgeschaltet ist, können zudem jeweilige Schaltelemente der Fahrtrichtungswechselbaugruppe gering belastet sein, wenn das Teilgruppengetriebe drehmomenterhöhend ausgebildet ist.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the transmission is a subgroup transmission with an input shaft, a transmission arrangement, a first shifting element and a second switching element. The transmission can be designed to transmit torque from the first output shaft to the input shaft of the subgroup transmission. The input shaft of the subgroup transmission can be mechanically operatively connected to the output by means of the first shifting element of the subgroup transmission via the transmission arrangement and rotatably connected by means of the second shifting element. Thanks to the subgroup transmission, the first output shaft can be used for two different driving ranges. In particular, the transmission arrangement can be designed to step down a rotational speed of the first output shaft in a driving range. The subgroup transmission makes it possible to provide a further driving range using mechanical means that are separate from the planetary assembly. If the subgroup transmission is followed by a direction-changing assembly, the respective switching elements of the direction-changing assembly can also be subjected to low loads if the subgroup transmission is designed to increase torque.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die Getriebeanordnung ein erstes Festrad, welches permanent drehfest mit der Eingangswelle verbundenen ist und mit einem Gegenrad in mechanischer Wirkverbindung steht, und ein zweites Festrad aufweist. Das zweite Festrad kann permanent drehfest mit dem Gegenrad verbunden sein und mit einem Losrad in mechanischer Wirkverbindung stehen. Das Losrad kann mittels des ersten Schaltelements des Teilgruppengetriebes drehfest mit dem Abtrieb verbindbar sein. Es ergibt sich eine konstruktiv einfache Getriebeanordnung, welche zudem einen Axialversatz einfach bereitstellen kann.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the transmission arrangement has a first fixed wheel, which is permanently non-rotatably connected to the input shaft and is mechanically operatively connected to a counter wheel, and a second fixed wheel. The second fixed wheel can be permanently non-rotatably connected to the counter wheel and can be mechanically operatively connected to a loose wheel. The loose wheel can be non-rotatably connected to the output by means of the first shifting element of the subgroup transmission. The result is a structurally simple gear arrangement which can also easily provide an axial offset.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das Gegenrad und das zweite Festrad koaxial mit dem Antrieb angeordnet sind. Das Gegenrad und das zweite Festrad können so einfach gelagert werden, beispielsweise gemeinsam mit einer Hohlwelle an einer Zapfwelle oder der Antriebswelle.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the counter wheel and the second fixed wheel are arranged coaxially with the drive. The mating gear and the second fixed gear can thus be stored easily, for example together with a hollow shaft on a power take-off shaft or the drive shaft.

Ebenso ist es denkbar, dass das Gegenrad und das zweite Festrad auf einer Vorgelegewelle vorgesehen sind, die achsparallel zu dem Antrieb angeordnet ist. Beispielsweise können das Gegenrad und das zweite Festrad unabhängig von der Zapfwelle und dem Abtrieb angeordnet werden, um jeweilige Bauraumverhältnisse optimal auszunutzen. Bei einer achsparallelen Anordnung von zwei Elementen können diese zueinander parallele jedoch beabstandete Drehachsen aufweisen. Die Getriebeanordnung kann auch zwei Vorgelegewellen aufweisen, mittels welchen ein Kraftfluss zu dem Abtrieb auf zwei Pfade aufgeteilt werden kann. Entsprechend kann auch die Drehmomentübertragung auf zwei Pfade aufgeteilt werden. Beispielsweise ist eine Vorgelegewelle in diesem Fall koaxial mit dem Antrieb und eine weitere Vorgelegewelle achsversetzt zu dem Antrieb und alternativ oder zusätzlich achsversetzt zu dem Abtrieb angeordnet. Jeweilige Stirnradstufen der Getriebeanordnung können in diesem Fall ein zentrales Rad aufweisen, welches beispielsweise koaxial mit dem Abtrieb angeordnet ist, mit welchem jeweils sowohl ein mit der einen Vorgelegewelle als auch ein anderes mit der weiteren Vorgelegewelle verbundenes Rad kämmen.It is also conceivable that the counter gear and the second fixed gear are provided on a countershaft that is arranged axially parallel to the drive. For example, the mating gear and the second fixed gear can be arranged independently of the PTO shaft and the output in order to optimally utilize the respective space conditions. In the case of an axis-parallel arrangement of two elements, these can have axes of rotation which are parallel to one another but spaced apart. The transmission arrangement can also have two countershafts, by means of which a power flow to the output can be divided into two paths. Accordingly, the torque transmission can be divided into two paths. For example, in this case a countershaft is arranged coaxially with the input and a further countershaft is arranged off-axis in relation to the input and alternatively or additionally off-axis in relation to the output. In this case, the respective spur gear stages of the transmission arrangement can have a central wheel, which is arranged coaxially with the output, for example, with which both a wheel connected to one countershaft and another wheel connected to the other countershaft mesh.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die Getriebeanordnung ein Teilgruppensonnenrad, ein Teilgruppenplanetenträger und ein Teilgruppenhohlrad, welche einen Teilgruppenplanetenradsatz ausbilden, aufweist. Der Prefix „Teilgruppen“ kann bei den jeweiligen Elementen und dem Planetenradsatz des Teilgruppengetriebes eine Bezeichnung zu deren Zuordnung darstellen. Das Teilgruppensonnenrad kann mit der Eingangswelle des Teilgruppengetriebes und der Teilgruppenplanetenträger mit dem Abtrieb permanent drehfest verbunden sein. Das Teilgruppenhohlrad kann an einem stationären Bauteil mittels des ersten Schaltelements des Teilgruppengetriebes festsetzbar sein. Der Teilgruppenplanetenradsatz kann mittels des zweiten Schaltelements des Teilgruppengetriebes verblockbar sein. Dadurch kann bei geringem Bauraumbedarf für das Teilgruppengetriebe beispielsweise eine hohe Übersetzung bereitgestellt werden. Der Teilgruppenplanetenradsatz ist beispielsweise als Minus-Planetenradsatz ausgebildet.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the transmission arrangement has a subgroup sun gear, a subgroup planet carrier and a subgroup ring gear, which form a subgroup planetary gearset. The prefix "subgroups" can represent a designation for the assignment of the respective elements and the planetary gear set of the subgroup transmission. The subgroup sun gear can be permanently non-rotatably connected to the input shaft of the subgroup transmission and the subgroup planet carrier can be connected to the output. The subgroup ring gear can be fixed to a stationary component by means of the first shifting element of the subgroup transmission. The subgroup planetary gear set can be blocked by means of the second shifting element of the subgroup transmission. As a result, a high transmission ratio can be provided, for example, with a small installation space requirement for the subgroup transmission. The subgroup planetary gear set is designed, for example, as a negative planetary gear set.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die zwei Schaltelemente des Teilgruppengetriebes jeweils als Synchronisierung ausgebildet sind. Die Schaltelemente des Teilgruppengetriebes sind hohen Drehmomenten ausgesetzt, welche von formschlüssigen Schaltelementen gut abgestützt werden können. Bei dem Getriebe kann eine Vorwahlschaltung für die Synchronisierungen des Teilgruppengetriebes vorgesehen sein. Dadurch kann ein Fahrbereichswechsel trotz formschlüssiger Schaltelemente zugkraftunterbrechungsfrei erfolgen. Alternativ kann eines der oder die beiden Schaltelemente des Teilgruppengetriebes auch als reibschlüssige Schaltelemente, wie Lamellenkupplungen, ausgebildet sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the two shifting elements of the subgroup transmission are each designed as a synchronization. The shifting elements of the subgroup transmission are exposed to high torques, which can be well supported by positive shifting elements. A preselection switch for the synchronization of the subgroup transmission can be provided in the transmission. As a result, a change of driving range can take place without any interruption in traction, despite positive shifting elements. Alternatively, one of the or the two shifting elements of the subgroup transmission can also be designed as frictional shifting elements, such as multi-plate clutches.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass das vierte Hohlrad mittels einer Bremse an dem stationären Bauteil festsetzbar ist und das vierte Sonnenrad mit der ersten Ausgangswelle permanent drehfest verbunden ist. Dadurch wird gegenüber einer permanenten Festsetzung des vierten Hohlrads eine weitere Schaltung eines Fahrbereichs möglich. Alternativ ist es vorgesehen, dass das vierte Hohlrad permanent an dem stationären Bauteil festgesetzt ist und das vierte Sonnenrad mit der ersten Ausgangswelle mittels einer weiteren Kupplung drehfest verbindbar ist. Die Ausgangswelle kann als Hohlwelle ausgebildet sein. Diese Hohlwelle kann mit dem Abtrieb drehfest verbunden oder auch mechanisch wirkverbunden sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the fourth ring gear can be fixed to the stationary component by means of a brake and the fourth sun gear is permanently connected in a torque-proof manner to the first output shaft. As a result, compared to a permanent fixing of the fourth ring gear, another circuit is created of a driving range possible. Alternatively, it is provided that the fourth ring gear is permanently fixed to the stationary component and the fourth sun gear can be connected in a torque-proof manner to the first output shaft by means of a further clutch. The output shaft can be designed as a hollow shaft. This hollow shaft can be non-rotatably connected to the output or can also be mechanically operatively connected.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die erste Ausgangswelle mit dem Abtrieb mittels einer Fahrtrichtungswechselbaugruppe mechanisch wirkverbindbar ist. Dadurch kann bei mechanischer Wirkverbindung der ersten Ausgangswelle mit dem Abtrieb eine Drehrichtung eingestellt werden. Zudem kann die Fahrtrichtungswechselbaugruppe eine zusätzliche Übersetzung und damit weitere Fahrbereiche bereitstellen.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the first output shaft can be mechanically operatively connected to the output by means of a travel direction change assembly. As a result, a direction of rotation can be set when the first output shaft is mechanically operatively connected to the output. In addition, the direction-changing assembly can provide an additional translation and thus additional driving ranges.

In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die Fahrtrichtungswechselbaugruppe eine erste Stirnradstufe, eine zweite Stirnradstufe, eine Kupplung und eine weitere Kupplung aufweist. Die erste Ausgangswelle kann mittels der Kupplung über die erste Stirnradstufe der Fahrtrichtungswechselbaugruppe mit der Eingangswelle des Teilgruppengetriebes mechanisch wirkverbindbar sein. Die erste Ausgangswelle kann mittels der weiteren Kupplung über die zweite Stirnradstufe der Fahrtrichtungswechselbaugruppe mit der Eingangswelle des Teilgruppengetriebes mechanisch wirkverbindbar sein. Die Eingangswelle des Teilgruppengetriebes dreht bei der mechanischen Wirkverbindung über die zweite Stirnradstufe beispielsweise in die entgegengesetzte Richtung wie bei der mechanischen Wirkverbindung über die erste Stirnradstufe. Wenn der Antrieb in die gleiche Richtung dreht kann somit beispielsweise durch Betätigung der Kupplung ein Drehen des Abtriebs in Vorwärtsrichtung bewirkt werden und durch Betätigen der weiteren Kupplung ein Drehen in Rückwärtsrichtung. Die Fahrtrichtungswechselbaugruppe kann achsversetzt zu der Planetenbaugruppe angeordnet sein.In one embodiment of the transmission, it can be provided that the direction-changing subassembly has a first spur gear stage, a second spur gear stage, a clutch and a further clutch. The first output shaft can be mechanically operatively connected to the input shaft of the subgroup transmission by means of the clutch via the first spur gear stage of the direction-changing assembly. The first output shaft can be mechanically operatively connected to the input shaft of the subgroup transmission by means of the additional clutch via the second spur gear stage of the travel direction change assembly. In the mechanical operative connection via the second spur gear stage, the input shaft of the subgroup transmission rotates, for example, in the opposite direction to that in the mechanical operative connection via the first spur gear stage. If the input rotates in the same direction, the output can be rotated in the forward direction by actuating the clutch, for example, and it can be rotated in the reverse direction by actuating the further clutch. The direction-changing assembly can be arranged off-axis to the planetary assembly.

Zum Einlegen der Fahrbereiche und dem Steuern der verschiedenen Kupplungen und der Bremse kann das Getriebe eine dazu ausgebildete Steuerungsvorrichtung aufweisen. Die Steuerungsvorrichtung kann dazu ausgebildet und eingerichtet sein, einen jeweiligen Zustand der Kupplungen oder anderer Schaltelemente, wie Bremsen, zu steuern. Die Steuerungsvorrichtung kann dafür jeweilige Aktuatoren und alternativ oder zusätzlich Stellungssensoren und alternativ oder zusätzlich Drehzahlsensoren aufweisen. In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, einen Fahrbereich durch Betätigen der dritten Kupplung und einen weiteren schnelleren Fahrbereich durch Betätigen der zweiten Kupplung sowie des zweiten Schaltelements des Teilgruppengetriebes bereitzustellen. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, das Teilgruppengetriebe bei einem Wechsel von dem einen in den weiteren Fahrbereich zu synchronisieren, indem vor diesem Wechsel das zweite Schaltelementelement des Teilgruppengetriebes mittels der Steuereinrichtung geschlossen wird.The transmission can have a control device designed for this purpose in order to engage the driving ranges and to control the various clutches and the brake. The control device can be designed and set up to control a respective state of the clutches or other shifting elements, such as brakes. For this purpose, the control device can have respective actuators and alternatively or additionally position sensors and alternatively or additionally speed sensors. In one embodiment of the transmission, it can be provided that the control device is designed to provide a driving range by actuating the third clutch and another faster driving range by actuating the second clutch and the second shifting element of the subgroup transmission. The control device can be designed to synchronize the subgroup transmission when changing from one driving range to the other, in that the second shifting element of the subgroup transmission is closed by means of the control device before this change.

Durch das Getriebe können beispielsweise fünf Vorwärtsfahrbereiche und drei Rückwärtsfahrbereiche mit vier Planetenradsätzen bereitgestellt werden, was gegenüber Getrieben mit vier Vorwärtsfahrbereichen und zwei Rückwärtsfahrbereichen vorteilhaft ist. Durch fünf Vorwärtsfahrbereiche kann in dem schnellsten fünften Vorwärtsfahrbereich beispielsweise mit reduzierter Drehzahl des Motors gefahren werden, wodurch weniger Geräusche erzeugt werden und der Verbrauch gering sein kann. Alternativ kann das Fahrzeug mit solch einem Getriebe auch sehr schnell fahren. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein kleinerer Variator eingesetzt werden, wodurch die Kosten des Getriebes gering und dessen Effizienz hoch sein kann. Dies ist beispielsweise bei Wahl einer kürzeren Differentialübersetzung bei gleichbleibender Anfahrzugkraft möglich. Durch einen dritten Rückwärtsfahrbereich kann eine besonders hohe Fahrgeschwindigkeit bei der Rückwärtsfahrt erzielt werden.For example, the transmission can provide five forward driving ranges and three reverse driving ranges with four planetary gear sets, which is advantageous compared to transmissions with four forward driving ranges and two reverse driving ranges. With five forward driving ranges, it is possible to drive in the fastest fifth forward driving range, for example, with a reduced engine speed, which means that less noise is generated and consumption can be low. Alternatively, the vehicle can also drive very quickly with such a transmission. Alternatively or additionally, a smaller variator can also be used, as a result of which the costs of the transmission can be low and its efficiency can be high. This is possible, for example, by choosing a shorter differential ratio with the same starting traction. A third reversing range allows a particularly high driving speed to be achieved when reversing.

Ein zweiter Aspekt betrifft eine Antriebseinheit, welche ein leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe gemäß dem ersten Aspekt aufweist. Die Antriebseinheit weist einen Motor auf, welcher zum Antreiben des Antriebs mit dem Antrieb mechanisch wirkverbunden ist. Der Motor kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor sein. Die Antriebseinheit kann dazu ausgebildet sein, den Motor mit im Wesentlichen konstanter Drehzahl zu betreiben. Eine jeweilige Fahrgeschwindigkeit und optional Fahrrichtung kann beispielsweise mittels des gewählten Fahrbereichs und des Variators gesteuert werden. Ein weiterer Aspekt betrifft eine Arbeitsmaschine mit einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe gemäß dem ersten Aspekt oder einer Antriebseinheit gemäß dem zweiten Aspekt.A second aspect relates to a drive unit which has a power-split continuously variable transmission according to the first aspect. The drive unit has a motor which is mechanically operatively connected to the drive in order to drive the drive. The motor can be an internal combustion engine, for example. The drive unit can be designed to operate the motor at a substantially constant speed. A respective driving speed and optionally driving direction can be controlled, for example, by means of the selected driving range and the variator. A further aspect relates to a work machine with a power-split continuously variable transmission according to the first aspect or a drive unit according to the second aspect.

Figurenlistecharacter list

1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 1 shows a schematic view of a first embodiment of a transmission according to the invention.
2 zeigt eine Schaltmatrix für das Getriebe aus 1. 2 shows a switching matrix for the transmission 1 .
3 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 3 shows a schematic view of a second embodiment of a transmission according to the invention.
4 zeigt eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 4 shows a schematic view of a third embodiment of a transmission according to the invention.
5 zeigt eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 5 shows a schematic view of a fourth embodiment of a transmission according to the invention.
6 zeigt eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 6 shows a schematic view of a fifth embodiment of a transmission according to the invention.
7 zeigt eine schematische Ansicht einer sechsten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 7 shows a schematic view of a sixth embodiment of a transmission according to the invention.
8 zeigt eine schematische Ansicht einer siebten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 8th shows a schematic view of a seventh embodiment of a transmission according to the invention.
9 zeigt eine schematische Ansicht einer achten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 9 shows a schematic view of an eighth embodiment of a transmission according to the invention.
10 zeigt eine schematische Ansicht einer neunten Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung. 10 shows a schematic view of a ninth embodiment of a transmission according to the invention.
11 zeigt eine Schaltmatrix für das Getriebe aus 10. 11 shows a switching matrix for the transmission 10 .

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments

1 veranschaulicht in einer schematischen Ansicht eine erste Ausführungsform eines leistungsverzweigten stufenlosen Getriebes 100 mit einem Antrieb 12, einem Abtrieb 14, einem Variator 16 und einer Planetenbaugruppe 18. Die Planetenbaugruppe 18 weist vier Planetenradsätze auf und ist dazu ausgebildet, verschiedene Fahrbereiche bereitzustellen. Der Antrieb 12 ist mit einem Motor wirkverbunden. Das Getriebe 100 weist eine Antriebswelle auf, welche sich durch das Getriebe 100 hindurch erstreckt. An einem abtriebsseitigen Ende bildet die Antriebswelle eine Zapfwelle 20 aus. Die Abtriebswelle 14 ist achsparallel zur Antriebswelle vorgesehen und kann beispielsweise mit einem Differenzial wirkverbunden werden. Die Planetenbaugruppe 18 ist vorliegend als Planetenwalze ausgebildet. 1 illustrates a schematic view of a first embodiment of a power-split continuously variable transmission 100 with an input 12, an output 14, a variator 16 and a planetary assembly 18. The planetary assembly 18 has four planetary gear sets and is designed to provide different driving ranges. The drive 12 is operatively connected to a motor. Transmission 100 includes an input shaft that extends through transmission 100 . The drive shaft forms a power take-off shaft 20 at an output-side end. The output shaft 14 is provided axially parallel to the drive shaft and can be operatively connected to a differential, for example. The planetary assembly 18 is presently designed as a planetary roller.

Ein erster Planetenradsatz der Planetenbaugruppe 18 wird durch ein erstes Sonnenrad 24, einen ersten Planetenträger 26 mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern 28 und ein erstes Hohlrad 30 gebildet. Ein zweiter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe 18 wird durch ein zweites Sonnenrad 32, einen zweiten Planetenträger 34 mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern 36 und ein zweites Hohlrad 38 gebildet. Ein dritter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe 18 wird durch ein drittes Sonnenrad 40, einen dritten Planetenträger 42 mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern 44 und ein drittes Hohlrad 46 gebildet. Ein vierter Planetenradsatz der Planetenbaugruppe 18 wird durch ein viertes Sonnenrad 48, einen vierten Planetenträger 50 mit jeweiligen drehbar daran gelagerten Planetenrädern 52 und ein viertes Hohlrad 54 gebildet.A first planetary gear set of the planetary assembly 18 is formed by a first sun gear 24, a first planet carrier 26 with respective planet gears 28 rotatably mounted thereon, and a first ring gear 30. A second planetary gear set of the planetary assembly 18 is formed by a second sun gear 32, a second planet carrier 34 with respective planet gears 36 mounted rotatably thereon, and a second ring gear 38. A third planetary gear set of the planetary assembly 18 is formed by a third sun gear 40, a third planet carrier 42 with respective planet gears 44 mounted rotatably thereon, and a third ring gear 46. A fourth planetary gear set of the planetary assembly 18 is formed by a fourth sun gear 48, a fourth planet carrier 50 having respective planet gears 52 rotatably mounted thereon, and a fourth ring gear 54.

Der erste bis vierte Planetenradsatz sind als Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Die jeweiligen Sonnenräder 24, 32, 40, 48 kämmen mit den jeweiligen Planetenrädern 28, 36, 44, 52 des jeweiligen Planetenradsatzes. Die jeweiligen Planetenräder 28, 36, 44, 52 kämmen mit den jeweiligen Hohlrädern 30, 38, 46, 54 des jeweiligen Planetenradsatzes. Sofern die jeweiligen Planetenräder 28, 36, 44, 52 eine Umlaufbewegung vollführen, dreht sich der jeweilige zugeordnete Planetenträger 26, 34, 42, 50 um dessen Drehachse mit. Der erste, zweite und dritte Planetenradsatz bilden zusammen ein sogenanntes „5-Wellen-System“.The first to fourth planetary gear sets are designed as negative planetary gear sets. The respective sun gears 24, 32, 40, 48 mesh with the respective planet gears 28, 36, 44, 52 of the respective planetary gear set. The respective planet gears 28, 36, 44, 52 mesh with the respective ring gears 30, 38, 46, 54 of the respective planetary gear set. If the respective planet gears 28, 36, 44, 52 perform an orbital movement, the respective associated planet carrier 26, 34, 42, 50 rotates about its axis of rotation. The first, second and third planetary gear sets together form a so-called "5-shaft system".

Der Antrieb 12 ist mit dem ersten Hohlrad 30 und dem zweiten Planetenträger 34 permanent drehfest verbunden. Der erste Planetenträger 26 ist mit dem zweiten Hohlrad 38, dem dritten Planetenträger 42 und dem vierten Planetenträger 50 mittels einer Hohlwelle 104 permanent drehfest verbunden. Die Hohlwelle 104 bildet die fünfte Welle des Fünf-Wellen-Systems aus. Das zweite Sonnenrad 32 ist mit dem dritten Sonnenrad 40 mittels einer Hohlwelle 102 permanent drehfest verbunden. Das dritte Hohlrad 46 ist mittels einer Hohlwelle 120 mit einer reibschlüssigen ersten Kupplung K1 permanent drehfest verbunden. Mittels der ersten Kupplung K1 ist die Hohlwelle 120 und damit das dritte Hohlrad 46 mit dem vierten Sonnenrad 48 drehfest verbindbar. Die Hohlwelle 120 bildet die dritte Welle des Fünf-Wellen-Systems. Das dritte Sonnenrad 40 ist mittels der Hohlwelle 102 mit einer reibschlüssigen zweiten Kupplung K2 permanent drehfest verbunden. Die Hohlwelle 102 bildet eine vierte Welle des Fünf-Wellen-Systems. Mittels der zweiten Kupplung K2 ist das vierte Sonnenrad 48 mit der Hohlwelle 102 und damit dem dritten Sonnenrad 40 drehfest verbindbar. Genauer gesagt weist das Getriebe 100 eine erste Ausgangswelle 110 auf, die mit dem Abtrieb 14 mechanisch wirkverbindbar ist, wobei das vierte Sonnenrad 48 auf der erste Ausgangswelle 110 als Festrad vorgesehen ist. Die erste und die zweite Kupplung K1, K2 sind als radial verschachtelte Doppelkupplung ausgebildet, welche als Schaltzustände nur eine wahlweise Verbindung der ersten Ausgangswelle 110 mit dem dritten Hohlrad 46 oder dem dritten Sonnenrad 40 ermöglicht. Daneben kann die Doppelkupplung eine Neutralstellung aufweisen.The drive 12 is permanently non-rotatably connected to the first ring gear 30 and the second planet carrier 34 . The first planetary carrier 26 is permanently non-rotatably connected to the second ring gear 38, the third planetary carrier 42 and the fourth planetary carrier 50 by means of a hollow shaft 104. The hollow shaft 104 forms the fifth wave of the five-shaft system. The second sun gear 32 is permanently non-rotatably connected to the third sun gear 40 by means of a hollow shaft 102 . The third ring gear 46 is permanently non-rotatably connected to a frictionally engaged first clutch K1 by means of a hollow shaft 120 . The hollow shaft 120 and thus the third ring gear 46 can be connected in a torque-proof manner to the fourth sun gear 48 by means of the first clutch K1. The hollow shaft 120 forms the third wave of the five-shaft system. The third sun gear 40 is permanently non-rotatably connected to a frictionally engaged second clutch K2 by means of the hollow shaft 102 . The hollow shaft 102 forms a fourth wave of the five-shaft system. The fourth sun gear 48 can be connected in a torque-proof manner to the hollow shaft 102 and thus to the third sun gear 40 by means of the second clutch K2. To put it more precisely, the transmission 100 has a first output shaft 110 which can be operatively connected mechanically to the output 14 , the fourth sun gear 48 being provided on the first output shaft 110 as a fixed gear. The first and second clutches K1, K2 are designed as radially nested double clutches which, as switching states, only allow an optional connection of first output shaft 110 to third ring gear 46 or third sun gear 40. In addition, the double clutch can have a neutral position.

Das vierte Hohlrad 54 ist in wenigstens einem Fahrbereich des Getriebes 100 an einem stationären Bauteil festgesetzt, wobei das stationäre Bauteil vorliegend als Gehäuse ausgebildet ist. Zu diesem Zweck weist das Getriebe 100 in der in 1 gezeigten Ausführungsform eine Bremse B1 auf, welche radial mit dem vierten Hohlrad 54 verschachtelt ist.The fourth ring gear 54 is fixed in at least one driving range of the transmission 100 on a stationary component, with the stationary component presently being designed as a housing. to For this purpose, the transmission 100 in 1 embodiment shown includes a brake B1 radially interleaved with fourth ring gear 54 .

Ferner umfasst das Getriebe 100 eine zweite Ausgangswelle 112, die koaxial zu und radial außerhalb der ersten Ausgangswelle 110 vorgesehen ist. Der vierte Planetenträger 50 ist dabei mit dem Abtrieb 14 über die zweite Ausgangswelle 112 mittels einer reibschlüssigen dritten Kupplung K3 mechanisch wirkverbindbar. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Ausgangswelle 112 permanent drehfest mit dem vierten Planetenträger 50 verbunden. Die zweite Ausgangswelle 112 ist ferner mit der dritten Kupplung K3 mittels einer einstufigen Stirnradstufe 82 mechanisch wirkverbunden. Ein Festrad der Stirnradstufe 82 ist permanent drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 112 verbunden und ein damit kämmendes Losrad mittels der dritten Kupplung K3 mit dem Abtrieb 14 drehfest verbindbar. Die Stirnradstufe 82 ist bei dem Getriebe 100 axial abtriebsseitig zu dem vierten Planetenradsatz angeordnet. Die dritte Kupplung K3 ist abtriebsseitig zu der Stirnradstufe 82 und koaxial mit dem Abtrieb 14 angeordnet.Furthermore, the transmission 100 includes a second output shaft 112 which is provided coaxially with and radially outside of the first output shaft 110 . The fourth planet carrier 50 can be mechanically operatively connected to the output 14 via the second output shaft 112 by means of a frictionally engaged third clutch K3. In the present embodiment, the second output shaft 112 is permanently non-rotatably connected to the fourth planet carrier 50 . The second output shaft 112 is also mechanically operatively connected to the third clutch K3 by means of a single-stage spur gear stage 82 . A fixed wheel of the spur gear stage 82 is permanently connected in a torque-proof manner to the second output shaft 112 and a loose wheel meshing with it can be connected in a torque-proof manner to the output 14 by means of the third clutch K3. In the case of the transmission 100, the spur gear stage 82 is arranged axially on the output side of the fourth planetary gear set. The third clutch K3 is arranged on the output side of the spur gear stage 82 and coaxially with the output 14 .

Ferner ist die erste Ausgangswelle 110 mittels einer Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 mit dem Abtrieb 14 mechanisch wirkverbindbar. Mittels der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 kann eine Drehrichtung des Abtriebs 14 reversiert werden. Die Fahrtrichtungswechselbaugruppe weist eine Kupplung in Form einer reibschlüssigen Kupplung KV und eine weitere Kupplung in Form einer reibschlüssigen Kupplung KR auf. Mittels der Kupplung KV kann die erste Ausgangswelle 110 mittels einer einstufigen ersten Stirnradstufe 84 mit einer Zwischenwelle 60 mechanisch wirkverbunden werden. Ein Festrad der Stirnradstufe 84 ist permanent drehfest mit der Zwischenwelle 60 verbunden. Ein mit dem Festrad in mechanischer Wirkverbindung stehendes Losrad der Stirnradstufe 84 ist mittels der Kupplung KV drehfest mit der ersten Ausgangswelle 110 verbindbar. Die Zwischenwelle 60 ist als Hohlwelle ausgebildet, welche koaxial zu dem Abtrieb 14 angeordnet ist. Mittels der Kupplung KR kann die erste Ausgangswelle 110 mittels einer zweistufigen zweiten Stirnradstufe 86 mit der Zwischenwelle 60 mechanisch wirkverbunden werden. Ein Festrad der Stirnradstufe 86 ist permanent drehfest mit der Zwischenwelle 60 verbunden. Ein Losrad der Stirnradstufe 86 ist mittels der Kupplung KR drehfest mit der ersten Ausgangswelle 110 verbindbar. Dazwischen ist ein mit diesen Rädern kämmendes und auf einer Welle gelagertes Zwischenrad der Stirnradstufe 86 angeordnet. Bei der Wirkverbindung mittels der Kupplung KV kommt es im Vergleich zu der Wirkverbindung mittels der Kupplung KR zu einer Drehrichtungsumkehr an der Zwischenwelle 60.Furthermore, the first output shaft 110 can be mechanically operatively connected to the output 14 by means of a travel direction change assembly 88 . A direction of rotation of the output 14 can be reversed by means of the direction-of-travel assembly 88 . The direction-changing assembly has a clutch in the form of a friction clutch KV and a further clutch in the form of a friction clutch KR. The first output shaft 110 can be mechanically operatively connected to an intermediate shaft 60 by means of the clutch KV by means of a single-stage first spur gear stage 84 . A fixed wheel of the spur gear stage 84 is permanently connected to the intermediate shaft 60 in a rotationally fixed manner. A loose wheel of the spur gear stage 84 that is mechanically operatively connected to the fixed wheel can be connected in a torque-proof manner to the first output shaft 110 by means of the clutch KV. The intermediate shaft 60 is designed as a hollow shaft which is arranged coaxially with the output 14 . The first output shaft 110 can be mechanically operatively connected to the intermediate shaft 60 by means of the clutch KR by means of a two-stage second spur gear stage 86 . A fixed wheel of the spur gear stage 86 is permanently connected to the intermediate shaft 60 in a rotationally fixed manner. A loose wheel of the spur gear stage 86 can be connected in a torque-proof manner to the first output shaft 110 by means of the clutch KR. Arranged in between is an intermediate gear of the spur gear stage 86 which meshes with these gears and is mounted on a shaft. In the case of the active connection by means of the clutch KV, there is a reversal of the direction of rotation on the intermediate shaft 60 in comparison to the active connection by means of the clutch KR.

Die beiden Kupplungen KV, KR sind als axial verschachteltes Doppelkupplungselement ausgebildet, welches entweder die Wirkverbindung über die Stirnradstufe 84 und die Kupplung KV oder über die Stirnradstufe 86 und die Kupplung KR als Schaltzustände bereitstellt. In einer Ausführungsform kann dieses Doppelkupplungselement zudem in eine Neutralstellung geschaltet werden, in welcher keine Wirkverbindung bereitgestellt wird. Die beiden Kupplungen KV, KR sind koaxial mit dem Antrieb 12 und zwischen der Stirnradstufe 84 und der Stirnradstufe 86 axial abtriebsseitig zu der dritten Kupplung K3 angeordnet.The two clutches KV, KR are designed as an axially nested dual clutch element which provides either the operative connection via the spur gear stage 84 and the clutch KV or via the spur gear stage 86 and the clutch KR as switching states. In one embodiment, this dual clutch element can also be shifted into a neutral position in which no operative connection is provided. The two clutches KV, KR are arranged coaxially with the drive 12 and between the spur gear stage 84 and the spur gear stage 86 axially on the output side of the third clutch K3.

Die Zwischenwelle 60 ist mit einer Eingangswelle eines Teilgruppengetriebes 90 permanent drehfest verbunden, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel bilden diese eine gemeinsame Welle. Das Teilgruppengetriebe 90 weist die Eingangswelle, eine Getriebeanordnung, ein formschlüssiges erstes Schaltelement S1 und ein formschlüssiges zweites Schaltelement S2 auf. Die Zwischenwelle 60 ist mittels des zweiten Schaltelements S2 drehfest mit dem Abtrieb 14 verbindbar.The intermediate shaft 60 is permanently non-rotatably connected to an input shaft of a subgroup transmission 90, in the exemplary embodiment shown these form a common shaft. The subgroup transmission 90 has the input shaft, a transmission arrangement, a positive-locking first shifting element S1 and a positive-locking second shifting element S2. The intermediate shaft 60 can be connected in a rotationally fixed manner to the output 14 by means of the second shifting element S2.

Die Getriebeanordnung des Teilgruppengetriebes 90 weist eine einstufige erste Stirnradstufe 94 und eine einstufige zweite Stirnradstufe 96 auf. Ein Festrad der ersten Stirnradstufe 94 ist permanent drehfest mit der Zwischenwelle 60 verbunden. Ein Gegenrad der ersten Stirnradstufe 94 ist permanent drehfest mit einer Vorgelegewelle 122 verbunden. Ein Losrad der zweiten Stirnradstufe 96 ist mittels des ersten Schaltelements S1 mit dem Abtrieb drehfest verbindbar. Ein Festrad der zweiten Stirnradstufe 96 ist permanent drehfest mit der Vorgelegewelle 122 und damit auch mit dem Gegenrad der ersten Stirnradstufe 94 verbunden. Bei Betätigung des ersten Schaltelement S1 des Teilgruppengetriebes 90 wird eine mechanische Wirkverbindung zwischen der Zwischenwelle 60 und dem Abtrieb 14 über die Getriebeanordnung des Teilgruppengetriebes 90 bereitgestellt. Die Getriebeanordnung ist so ausgebildet, dass eine Drehrichtung des Abtriebs 14 relativ zu der Zwischenwelle 60 bei der Kopplung über das erste Schaltelement S1 gleich zu einer Drehrichtung bei der Kopplung über das zweite Schaltelement S2 ist.The transmission arrangement of the subgroup transmission 90 has a single-stage first spur gear stage 94 and a single-stage second spur gear stage 96 . A fixed wheel of the first spur gear stage 94 is permanently connected to the intermediate shaft 60 in a rotationally fixed manner. A mating gear of the first spur gear stage 94 is permanently connected to a countershaft 122 in a rotationally fixed manner. A loose wheel of the second spur gear stage 96 can be connected in a torque-proof manner to the output by means of the first shifting element S1. A fixed wheel of the second spur gear stage 96 is permanently non-rotatably connected to the countershaft 122 and thus also to the mating gear of the first spur gear stage 94 . When the first shifting element S1 of the subgroup transmission 90 is actuated, a mechanical operative connection is provided between the intermediate shaft 60 and the output 14 via the gear arrangement of the subgroup transmission 90 . The transmission arrangement is designed such that a direction of rotation of the output 14 relative to the intermediate shaft 60 when coupling via the first shifting element S1 is the same as a direction of rotation when coupling via the second shifting element S2.

Das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 der Getriebeanordnung des Teilgruppengetriebes 90 sind jeweils als Synchronisierung ausgebildet. Die beiden Schaltelemente S1, S2 sind als axial verschachteltes Doppelschaltelement ausgebildet, welches selektiv eine Wirkverbindung über das erste Schaltelement S1 oder das zweite Schaltelement S2 bereitstellen kann. In einer Ausführungsform kann zudem eine Neutralstellung als Schaltzustand bereitgestellt werden. Die beiden Schaltelemente S1, S2 sind axial abtriebsseitig zu der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 und koaxial mit dem Abtrieb 14 angeordnet. Die Stirnradstufe 94 der Getriebeanordnung ist antriebsseitig zu den beiden Schaltelementen S1, S2 angeordnet. Die Stirnradstufe 96 der Getriebeanordnung ist abtriebsseitig zu den beiden Schaltelementen S1, S2 angeordnet. Die Vorgelegewelle 122 ist als Hohlwelle ausgebildet, welche koaxial mit dem Antrieb 12 im Bereich der Zapfwelle 20 angeordnet ist. Die beiden Schaltelemente S1, S2 sind axial überlappend mit der Vorgelegewelle 122 angeordnet.The first shifting element S1 and the second shifting element S2 of the transmission arrangement of the subgroup transmission 90 are each designed as a synchronization. The two shifting elements S1, S2 are designed as an axially nested double shifting element, which can selectively provide an operative connection via the first shifting element S1 or the second shifting element S2. In one embodiment, a neutral position can also be provided as a switching state. The two switching elements S1, S2 are axially closed on the output side the direction change assembly 88 and coaxial with the output 14 is arranged. The spur gear stage 94 of the transmission arrangement is arranged on the drive side of the two shifting elements S1, S2. The spur gear stage 96 of the transmission arrangement is arranged on the output side of the two shifting elements S1, S2. The countershaft 122 is designed as a hollow shaft which is arranged coaxially with the drive 12 in the area of the power take-off shaft 20 . The two shifting elements S1, S2 are arranged in an axially overlapping manner with the countershaft 122.

Der Variator 16 weist einen ersten Energiewandler 78 und einen zweiten Energiewandler 80 auf, welche miteinander gekoppelt sind. Beide Energiewandler 78, 80 sind als hydraulische Maschinen ausgebildet, wobei der erste Energiewandler 78 ein festes Schluckvolumen und der zweite Energiewandler 80 ein variables Schluckvolumen aufweist. Der erste Energiewandler 78 ist mit dem ersten Sonnenrad 24 mechanisch wirkverbunden, um ein Drehmoment zwischen dem ersten Sonnenrad 24 und dem Energiewandler 78 und damit dem Variator 16 zu übertragen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Verbindung dabei indirekt, nämlich mittels einer einstufigen Stirnradstufe 124. Die Stirnradstufe 124 ist durch zwei kämmende Stirnräder gebildet, von denen eines als Festrad ausgebildet ist und mit einer Welle des ersten Energiewandlers 78 drehfest verbunden ist. Das andere Stirnrad ist als Gegenrad ausgebildet und mit dem ersten Sonnenrad 24 drehfest über eine zweite Welle 98 des Fünf-Wellen-Systems verbunden. Die Stirnradstufe 124 ist dabei in Axialrichtung antriebsseitig zu der Planetenbaugruppe 18 angeordnet. Der zweite Energiewandler 80 ist mit dem Antrieb 12 mechanisch wirkverbunden, um ein Drehmoment zwischen dem Antrieb 12 und dem Energiewandler 80 und damit dem Variator 16 zu übertragen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Verbindung dabei indirekt, nämlich mittels einer zweistufigen Stirnradstufe 126 ausgebildet. Die Stirnradstufe126 ist axial abtriebsseitig auf Höhe der Zapfwelle 20 zwischen der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 und dem Teilgruppengetriebe 90 angeordnet. Eines der Stirnräder der Stirnradstufe 126 ist mit einer Welle des zweiten Energiewandlers 80 drehfest verbunden, ein anderes Stirnrad ist drehfest mit der Antriebswelle verbunden. Zwischen diesen beiden Stirnrädern ist ein drittes Stirnrad vorgesehen, das mit den anderen beiden Stirnrädern kämmt.The variator 16 has a first energy converter 78 and a second energy converter 80 which are coupled to one another. Both energy converters 78, 80 are designed as hydraulic machines, with the first energy converter 78 having a fixed absorption volume and the second energy converter 80 having a variable absorption volume. The first energy converter 78 is mechanically operatively connected to the first sun gear 24 in order to transmit torque between the first sun gear 24 and the energy converter 78 and thus the variator 16 . In the exemplary embodiment shown, this connection is indirect, namely by means of a single-stage spur gear stage 124. The spur gear stage 124 is formed by two meshing spur gears, one of which is designed as a fixed gear and is non-rotatably connected to a shaft of the first energy converter 78. The other spur gear is designed as a mating gear and is connected to the first sun gear 24 in a torque-proof manner via a second shaft 98 of the five-shaft system. The spur gear stage 124 is arranged on the drive side of the planetary assembly 18 in the axial direction. The second energy converter 80 is mechanically operatively connected to the drive 12 in order to transmit a torque between the drive 12 and the energy converter 80 and thus the variator 16 . In the exemplary embodiment shown, this connection is indirect, namely formed by means of a two-stage spur gear stage 126 . The spur gear stage 126 is arranged axially on the output side at the level of the power take-off shaft 20 between the travel direction changing assembly 88 and the subgroup transmission 90 . One of the spur gears of the spur gear stage 126 is non-rotatably connected to a shaft of the second energy converter 80, another spur gear is non-rotatably connected to the drive shaft. A third spur gear is provided between these two spur gears, which meshes with the other two spur gears.

2 veranschaulicht eine Schaltmatrix des Getriebes 100 aus 1. Die jeweiligen Spalten zeigen einen Schaltzustand der jeweiligen schaltbaren Elemente. Das Getriebe 100 weist fünf Vorwärtsfahrbereiche auf, welche mit FB1, FB2, FB3, FB4 und FB5 bezeichnet sind. Die Fahrbereiche sind in Reihenfolge deren maximaler Geschwindigkeit nummeriert. Das heißt, FB2 ermöglicht eine höhere Geschwindigkeit als FB1 und FB3 eine höhere Geschwindigkeit als FB2 und FB1, etc. FB5 ist der schnellste Fahrbereich. Das Getriebe 100 weist drei Rückwärtsfahrbereiche auf, welche mit FB1R, FB2R und FB3R bezeichnet sind. Zudem kann das Getriebe 100 auch noch einen vierten und fünften Rückwärtsfahrbereich FB4R und FB5R bereitstellen, welche üblicherweise jedoch nicht genutzt werden. Auch diese Fahrbereiche sind in Reihenfolge deren maximaler Geschwindigkeit nummeriert. FB3R bzw. FB5R ist der schnellste Rückwärtsfahrbereich. In den Spalten sind die jeweiligen Schaltzustände der verschiedenen Schaltelemente veranschaulicht. 2 FIG. 12 illustrates a shift matrix of transmission 100. FIG 1 . The respective columns show a switching state of the respective switchable elements. Transmission 100 has five forward drive ranges labeled FB1, FB2, FB3, FB4, and FB5. The driving areas are numbered in order of their maximum speed. That is, FB2 allows higher speed than FB1 and FB3 higher speed than FB2 and FB1, etc. FB5 is the fastest driving range. Transmission 100 has three reverse drive ranges labeled FB1R, FB2R, and FB3R. In addition, the transmission 100 can also provide a fourth and fifth reverse drive range FB4R and FB5R, which, however, are usually not used. These driving areas are also numbered in the order of their maximum speed. FB3R or FB5R is the fastest reverse range. The respective switching states of the various switching elements are illustrated in the columns.

In FB1 sind die erste Kupplung K1, das Schaltelement S1 des Teilgruppengetriebes 90 und die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 geschlossen. In FB2 sind die zweite Kupplung K2, das Schaltelement S1 des Teilgruppengetriebes 90 und die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 geschlossen. Fahrbereich FB3 kann gemäß der Schaltmatrix durch zwei unterschiedliche Schaltzustände bereitgestellt werden, wobei ein Drehgeschwindigkeitsbereich am Abtrieb 14 identisch ist. Die beiden dritten Fahrzustände mit der unterschiedlichen Betätigung der Schaltelemente werden als FB3.1 und FB3.2 bezeichnet. Grundsätzlich kann der FB3 durch eine geschlossene dritte Kupplung K3 bereitgestellt werden. In FB3.1 sind zusätzlich das erste Schaltelement S1 des Teilgruppengetriebes 90 und die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 geschlossen. Das erste Schaltelement S1 des Teilgruppengetriebes 90 und die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 sind in FB3.1 unbelastet, was durch die Klammern in 2 veranschaulicht wird. In FB3.2 sind dagegen zusätzlich das zweite Schaltelement S2 des Teilgruppengetriebes 90 und ebenfalls die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 geschlossen. Das zweite Schaltelement S2 des Teilgruppengetriebes 90 und die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 sind in FB3.2 ebenfalls unbelastet, was durch die Klammern in 2 veranschaulicht wird. In FB4 sind die zweite Kupplung K2, das zweite Schaltelement S2 des Teilgruppengetriebes 90 und die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 geschlossen. In FB5 sind das Schaltelement S2 des Teilgruppengetriebes 90, die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 und die Bremse B1 geschlossen.In FB1, the first clutch K1, the shifting element S1 of the subgroup transmission 90 and the clutch KV of the direction-changing assembly 88 are closed. In FB2, the second clutch K2, the shifting element S1 of the subgroup transmission 90 and the clutch KV of the direction-changing assembly 88 are closed. According to the switching matrix, driving range FB3 can be provided by two different switching states, with a rotational speed range at output 14 being identical. The two third driving states with the different actuation of the switching elements are referred to as FB3.1 and FB3.2. Basically, the FB3 can be provided by a closed third clutch K3. In FB3.1, the first switching element S1 of the subgroup transmission 90 and the clutch KV of the direction-changing assembly 88 are also closed. The first switching element S1 of the subgroup transmission 90 and the clutch KV of the direction-changing assembly 88 are unloaded in FB3.1, which is indicated by the brackets in 2 is illustrated. In FB3.2, on the other hand, the second shifting element S2 of the subgroup transmission 90 and also the clutch KV of the travel direction change assembly 88 are also closed. The second switching element S2 of the subgroup transmission 90 and the clutch KV of the direction-changing assembly 88 are also unloaded in FB3.2, which is indicated by the brackets in 2 is illustrated. In FB4, the second clutch K2, the second shifting element S2 of the subgroup transmission 90 and the clutch KV of the direction-changing assembly 88 are closed. In FB5, the switching element S2 of the subgroup transmission 90, the clutch KV of the direction-changing assembly 88 and the brake B1 are closed.

Bei FB1 R, FB2R, FB4R und FB5R ist statt der Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 die Kupplung KR der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 geschlossen. Ansonsten sind die gleichen Schaltelemente zum Bereitstellen dieser Fahrbereiche betätigt. Bei FB3R gibt es im Gegensatz zu FB3 keine Vorwahlschaltungen und damit keine Teilbereiche. In FB3R sind das Schaltelement S1 des Teilgruppengetriebes 90, die Kupplung KR der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 und die Bremse B1 geschlossen.In the case of FB1R, FB2R, FB4R and FB5R, instead of the clutch KV of the assembly 88 for changing the direction of travel, the clutch KR for the assembly 88 for changing the direction of travel is closed. Otherwise, the same switching elements are actuated to provide these driving ranges. In contrast to FB3, FB3R has no preselection circuits and therefore no sub-areas. In FB3R are the switching element S1 of the subgroup transmission 90, the clutch KR of the direction-changing assembly 88 and the brake B1 are closed.

Zwischen den FB1 R, FB2R und FB3R ist eine zugkraftunterbrechungsfreie Umschaltung möglich, ebenso wie zwischen FB1 bis FB5. Die Umschaltung von FB3R nach FB4R ist mit einer Zugkraftunterbrechung verbunden, weshalb auf die Nutzung von FB4R und FB5R bei dem Getriebe 100 verzichtet werden kann. In FB1 ist ein sogenanntes „geared neutral“ Anfahren möglich. Innerhalb von ändert der Variator 16 an Hohlwelle 98, welche die Stirnradstufe 124 mit dem ersten Sonnenrad 24 verbinden, seine Drehzahl mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit von rückwärtsdrehend bezüglich des Antriebs 12 zu vorwärtsdrehend. Innerhalb von FB2 ändert der Variator 16 seine Drehzahl mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit dann von vorwärtsdrehend auf rückwärtsdrehend. Bei FB3 wird der Variator 16 wie bei FB1 gesteuert, bei FB4 wie bei FB2, bei FB5 wie bei FB3. Dabei kann eine Drehzahl des Motors konstant bleiben. Das Getriebe 100 ist demnach für einen synchronen Fahrbereichswechsel ausgebildet. Bei dem synchronen Fahrbereichswechsel wird erst das zuschaltende Schaltelement geschlossen, dann wird das abschaltende Schaltelement durch Änderung des Variatormoments entlastet und anschließend geöffnet.It is possible to switch between FB1 R, FB2R and FB3R without interrupting the tractive force, as well as between FB1 to FB5. Switching from FB3R to FB4R is associated with an interruption in traction, which is why the use of FB4R and FB5R in the transmission 100 can be dispensed with. A so-called "geared neutral" approach is possible in FB1. Within , the variator 16 on the hollow shaft 98, which connects the spur gear stage 124 to the first sun gear 24, changes its rotational speed with increasing driving speed from rotating backwards with respect to the drive 12 to rotating forwards. Within FB2, the variator 16 then changes its rotational speed from forward rotating to reverse rotating as the driving speed increases. With FB3, the variator 16 is controlled as with FB1, with FB4 as with FB2, with FB5 as with FB3. A speed of the engine can remain constant. The transmission 100 is therefore designed for a synchronous change of driving range. In the synchronous driving range change, the shifting element to be engaged is first closed, then the shifting element to be disengaged is relieved by changing the variator torque and then opened.

Bei betätigtem Schaltelement S1 übersetzt das Teilgruppengetriebe 90 ins Langsame. Diese Übersetzung dient zum Bereitstellen der Fahrbereiche FB1 und FB2. Bei betätigtem Schaltelement S2 übersetzt das Teilgruppengetriebe 90 direkt durch die drehfeste Verbindung der Zwischenwelle 60 mit dem Abtrieb 14, was einer Standübersetzung von 1 entspricht. Die Stirnradstufen 94, 96 der Getriebeanordnung des Teilgruppengetriebes 90 werden umgangen. Diese Übersetzung dient zum Bereitstellen der Fahrbereiche FB4 und FB5. Die Stirnradstufe 82 wird für FB3 genutzt. FB3 wird durch Betätigung der dritten Kupplung K3 bereitgestellt und umgeht das Teilgruppengetriebe 90. Dadurch kann in FB3 das Teilgruppengetriebe 90 lastfrei geschaltet werden, was eine Vorwahlschaltung der Schaltelemente S1 und S2 des Teilgruppengetriebes 90 erlaubt. Die Stirnradstufen 84, 86 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 werden für die Fahrbereiche FB1, FB2, FB4 und FB5 vorgesehen. Eine dieser beiden Stirnradstufen 84, 86 ist für Vorwärtsfahrt und eine für Rückwärtsfahrt vorgesehen. In der gezeigten Ausführungsform ist die Stirnradstufe 86 für Rückwärtsfahrt durch Erzeugung eines Drehrichtungswechsels im Vergleich zur Stirnradstufe 84 vorgesehen. In einer anderen Ausführungsform sind die Stirnradstufen 84, 86 und auch die Kupplungen KV, KR zum Bereitstellen von Rückwärts- und Vorwärtsfahrt vertauscht.When the shifting element S1 is actuated, the subgroup transmission 90 downshifts. This translation is used to provide the driving ranges FB1 and FB2. When the shifting element S2 is actuated, the subgroup transmission 90 translates directly through the non-rotatable connection of the intermediate shaft 60 to the output 14, which corresponds to a stationary translation of 1. The spur gear stages 94, 96 of the transmission arrangement of the subgroup transmission 90 are bypassed. This translation is used to provide the driving ranges FB4 and FB5. Spur gear stage 82 is used for FB3. FB3 is made available by actuating the third clutch K3 and bypasses the subgroup transmission 90. As a result, the subgroup transmission 90 can be switched load-free in FB3, which allows a preselection shift of the shifting elements S1 and S2 of the subgroup transmission 90. The spur gear stages 84, 86 of the direction-changing assembly 88 are provided for the driving ranges FB1, FB2, FB4 and FB5. One of these two spur gears 84, 86 is provided for forward travel and one for reverse travel. In the embodiment shown, the spur gear stage 86 is provided for reversing by generating a change in direction of rotation compared to the spur gear stage 84 . In another embodiment, the spur gear stages 84, 86 and also the clutches KV, KR are interchanged to provide reverse and forward travel.

Bei dem Getriebe 100 ist die Übersetzung der Stirnradstufe 82 identisch zu der Übersetzung der Stirnradstufe 84. Dadurch wird ein synchroner Bereichswechsel ermöglicht. In einer Ausführungsform ist ein Betrag der Übersetzung der Stirnradstufe 86 zu einem Betrag der Übersetzung der Stirnradstufe 84 identisch, jedoch ist ein Vorzeichen deren Übersetzung unterschiedlich.In the case of the transmission 100, the translation of the spur gear stage 82 is identical to the translation of the spur gear stage 84. This enables a synchronous range change. In one embodiment, an amount of the translation of the spur gear stage 86 is identical to an amount of the translation of the spur gear stage 84, but a sign of the translation is different.

Durch das Teilgruppengetriebe 90 liegen die Übersetzungen von der Stirnradstufe 84 und der Stirnradstufe 86 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 in einem ausgewogenen Bereich, beispielsweise nahe 1 : 1 oder im Bereich einer geringfügigen Übersetzung ins Schnelle. Deshalb sind die Stirnradstufen 84, 86 konstruktiv einfach umzusetzen. In einer Ausführungsform, in welcher die Stirnradstufen 84, 86 dagegen direkt auf den Abtrieb 14 wirken, weisen diese dagegen eine hohe Übersetzung auf.Due to the subgroup transmission 90, the translations of the spur gear stage 84 and the spur gear stage 86 of the direction-changing assembly 88 are in a balanced range, for example close to 1:1 or in the range of a slight step-up ratio. Therefore, the spur gears 84, 86 are structurally easy to implement. In an embodiment in which the spur gear stages 84, 86, on the other hand, act directly on the output 14, they have a high transmission ratio.

Innerhalb von FB3 kann zwischen der Betätigung des ersten Schaltelements S1 und des zweiten Schaltelements S2 des Teilgruppengetriebes 90 gewechselt werden, da in FB3 nur die dritte Kupplung K3 belastet ist. Dieser Wechsel kann erfolgen, je nachdem welcher nächste Bereichswechsel vorgesehen ist. Bei einer Beschleunigung wird nach dem Wechsel aus FB2 zu FB3.1 weiter zu FB3.2 gewechselt, um einen Wechsel zu FB4 vorzubereiten. Bei dem Wechsel von FB2 nach FB3.1 bleibt das erste Schaltelement S1 zunächst geschlossen. Im Hintergrund wird nach Art einer Vorwahlschaltung dann von der Betätigung des ersten Schaltelements S1 zu der Betätigung des zweiten Schaltelements S2 gewechselt. Bei dem Getriebe 100 wird bei beschleunigter Fahrt gleich im Anschluss des Wechsels von FB3 zu FB3.1 von FB3.1 zu FB3.2 gewechselt. Dadurch wird ein Drehzahlniveau an der Zwischenwelle 60 und damit auch bei den Stirnradstufen 84, 86 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 gesenkt. Bei dem Fahrbereichswechsel von FB3.2 zu FB4 bleibt das zweite Schaltelement S2 des Teilgruppengetriebes 90 geschlossen und muss nicht mehr betätigt werden. Dadurch sind bei dem eigentlichen Fahrbereichswechsel zu FB4 nur reibschlüssige Schaltelemente beteiligt. Umgekehrt wird bei einem Abbremsen aus FB4 zunächst zu FB3.2 und dann weiter zu FB3.1 gewechselt, um einen Wechsel in FB2 vorzubereiten.Within FB3 it is possible to switch between the actuation of the first shifting element S1 and the second shifting element S2 of the subgroup transmission 90, since only the third clutch K3 is loaded in FB3. This change can take place depending on which next change of area is planned. In the case of an acceleration, after the change from FB2 to FB3.1, the change continues to FB3.2 in order to prepare a change to FB4. When changing from FB2 to FB3.1, the first switching element S1 initially remains closed. In the background, the actuation of the first switching element S1 is then switched to the actuation of the second switching element S2 in the manner of a preselection switch. In the case of the transmission 100, when driving at an accelerated speed, there is a change from FB3.1 to FB3.2 immediately after the change from FB3 to FB3.1. As a result, a speed level on the intermediate shaft 60 and thus also in the spur gears 84, 86 of the direction-changing assembly 88 is reduced. When changing the driving range from FB3.2 to FB4, the second shifting element S2 of the subgroup transmission 90 remains closed and no longer needs to be actuated. As a result, only frictional shifting elements are involved in the actual change of driving range to FB4. Conversely, when decelerating from FB4, there is a change first to FB3.2 and then on to FB3.1 in order to prepare a change to FB2.

Der vierte Planetenradsatz ermöglicht es, eine Drehzahl der Hohlwelle 104 und damit der zweiten Ausgangswelle 112 ins Schnelle zu übersetzen. Die zweite Ausgangswelle 112 ist die Ausgangswelle der Planetenbaugruppe für den dritten Fahrbereich FB3. Durch die Übersetzung ins Schnelle ist es möglich, den fünften Fahrbereich FB5 bereitzustellen. Wenn die Bremse B1 geschlossen ist, dient die vierte Sonne 48 und die damit verbundene erste Ausgangswelle 110 als schnell drehende Ausgangswelle. Über die Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 und wahlweise eine deren Stirnradstufen 84, 86 wird dann ein Drehmoment an den Abtrieb übertragen. Der Fahrbereich FB5 wird in einer Ausführungsform dazu verwendet werden, eine höhere Fahrgeschwindigkeit als mit Fahrbereich FB4 zu erreichen. In einer anderen Ausführungsform wird bei Fahrbereich FB5 die gleiche Fahrgeschwindigkeit wie bei Fahrbereich FB4 erzielt, jedoch mit reduzierter Motordrehzahl und alternativ oder zusätzlich reduziertem Leistungsanteil des Variators 16.The fourth planetary gear set makes it possible to step up a speed of the hollow shaft 104 and thus of the second output shaft 112 . The second output shaft 112 is the output shaft of the third range planetary assembly FB3. By speeding up, it is possible to provide the fifth driving range FB5. When the brake B1 is closed, the fourth sun 48 and the associated first off are used input shaft 110 as a high-speed output shaft. A torque is then transmitted to the output via the travel direction change assembly 88 and optionally one of its spur gear stages 84, 86. In one embodiment, driving range FB5 is used to achieve a higher driving speed than with driving range FB4. In another embodiment, the same driving speed is achieved in driving range FB5 as in driving range FB4, but with a reduced engine speed and, alternatively or additionally, with a reduced power component of variator 16.

Ein direktes Reversieren zwischen FB1 und FB1R sowie FB2 und FB2R kann jeweils durch einen Wechsel der Betätigung der Kupplung KV und der Kupplung KR der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 erfolgen, wobei die übrigen Schaltelemente in ihrem jeweiligen Schaltzustand verbleiben. Auch bei FB3 ist ein direktes Reversieren zu FB3R in einer Ausführungsform möglich. Der dritte Fahrbereich FB3 kann nämlich mittels eines weiteren in 2 nicht gezeigten Schaltzustands bereitgestellt werden. Bei betätigter Bremse B1, betätigtem ersten Schaltelement S1 des Teilgruppengetriebes 90 und betätigter Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 kann eine Getriebeübersetzung wie bei FB3.1 und FB3.2 bereitgestellt werden. Das direkte Reversieren zwischen FB3 und FB3R kann dann ebenfalls durch einen Wechsel der Betätigung der Kupplung KV und Kupplung KR der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 erfolgen.Direct reversing between FB1 and FB1R as well as FB2 and FB2R can take place by changing the actuation of the clutch KV and the clutch KR of the travel direction change assembly 88, with the remaining shifting elements remaining in their respective shifting state. A direct reversal to FB3R is also possible with FB3 in one embodiment. The third driving range FB3 can namely by means of a further in 2 Not shown switching state are provided. When the brake B1 is actuated, the first shifting element S1 of the subgroup transmission 90 is actuated and the clutch KV of the direction-changing assembly 88 is actuated, a gear ratio as in FB3.1 and FB3.2 can be provided. The direct reversing between FB3 and FB3R can then likewise take place by changing the actuation of the clutch KV and clutch KR of the assembly 88 changing the direction of travel.

Bei dem Getriebe 100 ist in einer Ausführungsform eine Synchronisierung des Teilgruppengetriebes 90 und damit eine Entlastung von dessen Schaltelementen S1 und S2 vorgesehen. Dafür wird nach dem Bereichswechsel bei Beschleunigung von FB2 zu FB3.1 zunächst nicht die Betätigung der Schaltelemente S1 und S2 des Teilgruppengetriebes 90 gewechselt, sondern die zweite Kupplung K2 geschlossen. Dieser Schaltzustand ist in 2 nicht dargestellt. Da ebenfalls die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 geschlossen ist, wird eine Drehzahl der Zwischenwelle 60 so einer Drehzahl des Abtriebs 14 mit steigender Fahrgeschwindigkeit angeglichen. Kurz vor dem Fahrbereichswechsel zu FB4 wird in dieser Ausführungsform in FB3.2 gewechselt, damit beim Bereichswechsel zu FB4 nur reibschlüssige Schaltelemente beteiligt sind. Dazu wird die zweite Kupplung K2 wieder geöffnet und das zweite Schaltelement S2 des Teilgruppengetriebes 90 geschlossen. Bei diesem Schaltverfahren muss das als Synchronisierung ausgebildete Schaltelement S2 des Teilgruppengetriebes 90 nur eine geringe Reibarbeit verrichten, weil eine Differenzdrehzahl an dem Schaltelement S2 gering ist. Bei einem langsamer werdenden Fahrzeug kann das Schaltverfahren in umgekehrter Richtung unter Beteiligung von dem ersten Schaltelement S1 des Teilgruppengetriebes 90 erfolgen, um dort ebenfalls die Reibarbeit gering zu halten. Die Wechsel der Betätigungen der zweiten Kupplung K2 und der beiden Schaltelemente S1, S2 des Teilgruppengetriebes 90 sind dabei jeweils lastfrei bezüglich eines Antriebsmoments. Bei dieser Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die als Doppelschaltelement ausgebildeten Schaltelemente S1 und S2 des Teilgruppengetriebes 90 auch in eine Neutralstellung geschaltet werden können, in welcher sowohl das erste Schaltelement S1 als auch das zweite Schaltelement S2 des Teilgruppengetriebes 90 in deren Offenstellung sind.In one embodiment of the transmission 100, the subgroup transmission 90 is synchronized and thus its shifting elements S1 and S2 are relieved. For this, after the range change during acceleration from FB2 to FB3.1, the actuation of the shifting elements S1 and S2 of the subgroup transmission 90 is initially not changed, but the second clutch K2 is closed. This switching state is in 2 not shown. Since the clutch KV of the travel direction change assembly 88 is also closed, a speed of the intermediate shaft 60 is adjusted to a speed of the output 14 with increasing driving speed. Shortly before the driving range change to FB4, in this embodiment there is a change to FB3.2 so that only frictional shifting elements are involved in the range change to FB4. For this purpose, the second clutch K2 is opened again and the second shifting element S2 of the subgroup transmission 90 is closed. In this shifting method, the shifting element S2 of the subgroup transmission 90, which is designed as a synchronization, only has to do a small amount of friction work, because the differential speed at the shifting element S2 is low. When the vehicle is slowing down, the shifting process can take place in the opposite direction with the participation of the first shifting element S1 of the subgroup transmission 90 in order to also keep the friction work low there. The changes in the actuation of the second clutch K2 and the two shifting elements S1, S2 of the subgroup transmission 90 are each load-free with respect to a drive torque. In this embodiment, it is provided that the shifting elements S1 and S2 of the subgroup transmission 90 designed as a double shifting element can also be shifted into a neutral position, in which both the first shifting element S1 and the second shifting element S2 of the subgroup transmission 90 are in their open position.

Die weiteren Figuren veranschaulichen weitere Ausführungsformen eines leistungsverzweigten stufenlosen Getriebes. Es wird dabei nur auf jeweilige relevante Unterschiede zu der ersten Ausführungsform eingegangen. Dementsprechend werden Bauteile mit gleicher Funktion und gegebenenfalls gleicher Gestaltung mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und ansonsten nicht weiter beschrieben.The other figures illustrate further embodiments of a power-split continuously variable transmission. Only relevant differences from the first embodiment will be discussed. Accordingly, components with the same function and possibly the same design are provided with the same reference symbols and are not otherwise described further.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Getriebes 200. Bei dem Getriebe 200 ist die dritte Kupplung K3 axial antriebsseitig zu der Stirnradstufe 82 angeordnet, mittels welcher die dritte Kupplung K3 mit der zweiten Ausgangswelle 112 mechanisch wirkverbunden ist. Entsprechend ist die Stirnradstufe 82 axial zwischen der dritten Kupplung K3 und der einstufigen ersten Stirnradstufe 84 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 angeordnet. 3 shows a second embodiment of a transmission 200. In the transmission 200, the third clutch K3 is arranged axially on the drive side of the spur gear stage 82, by means of which the third clutch K3 is mechanically operatively connected to the second output shaft 112. Accordingly, the spur gear stage 82 is arranged axially between the third clutch K3 and the single-stage first spur gear stage 84 of the assembly 88 that changes the direction of travel.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Getriebes 300. Bei dem Getriebe 300 ist die Vorgelegewelle 122 im Raum verschwenkt zu der Vorgelegewelle 122 bei dem Getriebe 100 gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet. Die Vorgelegewelle 122 bildet hier eine separate Achse, welche achsparallel und nicht koaxial zu dem Antrieb 12 angeordnet ist. Damit ist der Abtrieb 14 zwischen der Vorgelegewelle 122 und dem Antrieb 12 vorgesehen. 4 shows a third embodiment of a transmission 300. In the transmission 300, the countershaft 122 is pivoted in space to the countershaft 122 in the transmission 100 according to the first embodiment. The countershaft 122 here forms a separate axis which is arranged axially parallel and not coaxially to the drive 12 . The output 14 is thus provided between the countershaft 122 and the drive 12 .

5 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Getriebes 400. Bei dieser Ausführungsform ist eine Stirnradstufe des Teilgruppengetriebes 90, genauer gesagt die Stirnradstufe 94, in der gleichen axialen Ebene angeordnet, wie die Stirnradstufe 126, welche den Variator 16 mit dem Antrieb 12 mechanisch wirkverbindet. Dadurch kann die axiale Bauraumlänge der vierten Ausführungsform kurz sein. Zudem ist die Vorgelegewelle 122 bei dem Getriebe 400 wie bei der dritten Ausführungsform gemäß Getriebe 300 angeordnet. 5 shows a fourth embodiment of a transmission 400. In this embodiment, a spur gear stage of the subgroup transmission 90, more precisely the spur gear stage 94, is arranged in the same axial plane as the spur gear stage 126, which mechanically operatively connects the variator 16 to the drive 12. As a result, the axial package length of the fourth embodiment can be short. In addition, the countershaft 122 is arranged in the transmission 400 as in the third embodiment according to the transmission 300 .

6 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines Getriebes 500. Bei dieser Ausführungsform ist die des Teilgruppengetriebes 90 anders ausgebildet. Die Getriebeanordnung des Teilgruppengetriebes 90 weist nämlich eine erste Vorgelegewelle 502 und eine zweite Vorgelegewelle 504 auf. Die erste Vorgelegewelle 502 ist koaxial mit dem Antrieb 12 angeordnet, wie die Vorgelegewelle 122 bei dem Getriebe 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Die zweite Vorgelegewelle 504 ist achsparallel und nicht koaxial zu dem Antrieb 12 angeordnet, entsprechend der Vorgelegewelle 122 bei dem Getriebe 300 gemäß der dritten Ausführungsform. 6 shows a fifth embodiment of a transmission 500. In this embodiment, the subgroup transmission 90 is designed differently de. The transmission arrangement of the subgroup transmission 90 namely has a first countershaft 502 and a second countershaft 504 . The first countershaft 502 is arranged coaxially with the input 12, like the countershaft 122 in the transmission 100 according to the first embodiment. The second countershaft 504 is arranged axially parallel and not coaxially to the drive 12, corresponding to the countershaft 122 in the transmission 300 according to the third embodiment.

Die erste Stirnradstufe 94 weist weiterhin ein mit der Zwischenwelle 60 permanent drehfest verbundenes Festrad auf. Mit diesem Festrad kämmen jedoch zwei Gegenräder der Stirnradstufe 94, von denen eines permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 502 und ein anderes permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 504 verbunden ist. Die zweite Stirnradstufe 96 weist weiterhin ein mit dem Abtrieb 14 mittels des ersten Schaltelements S1 des Teilgruppengetriebes verbindbares Losrad auf. Mit diesem Losrad kämmen jedoch zwei Gegenräder der Stirnradstufe 96, von denen eines permanent drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 502 und ein anderes permanent drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 504 verbunden ist. Die jeweiligen Gegenräder sind jeweils paarweise mittels der zugeordneten Vorgelegewelle 502 bzw. Vorgelegewelle 504 permanent drehfest miteinander verbunden. Dadurch wird bei dem Teilgruppengetriebe 90 des Getriebes 500 eine Leistungsaufteilung mit zwei Vorgelegewellen 502, 504 ausgeführt. Durch die Leistungsaufteilung können die Zahnbreiten der Räder der Stirnradstufen 94, 96 des Teilgruppengetriebes 90 des Getriebes 500 schmal sein.The first spur gear stage 94 also has a fixed gear which is permanently connected in a torque-proof manner to the intermediate shaft 60 . However, two counter-gears of the spur gear stage 94 mesh with this fixed gear, one of which is permanently non-rotatably connected to the first countershaft 502 and another is permanently non-rotatably connected to the second countershaft 504 . The second spur gear stage 96 also has a loose wheel that can be connected to the output 14 by means of the first shifting element S1 of the subgroup transmission. However, two counter gears of the spur gear stage 96 mesh with this idler gear, one of which is permanently non-rotatably connected to the first countershaft 502 and another is permanently non-rotatably connected to the second countershaft 504 . The respective mating gears are permanently connected to one another in a rotationally fixed manner in pairs by means of the associated countershaft 502 or countershaft 504 . As a result, in the case of the subgroup transmission 90 of the transmission 500, a power split with two countershafts 502, 504 is carried out. Due to the power distribution, the tooth widths of the wheels of the spur gear stages 94, 96 of the subgroup transmission 90 of the transmission 500 can be narrow.

7 zeigt eine sechste Ausführungsform eines Getriebes 600. Bei dieser Ausführungsform ist das Teilgruppengetriebe 90 in einer Planetenbauweise statt in einer Stirnradstufenbauweise ausgeführt. Die Getriebeanordnung des Teilgruppengetriebes 90 weist statt jeweiliger Stirnradstufen ein Teilgruppensonnenrad 602, einen Teilgruppenplanetenträger 604 und ein Teilgruppenhohlrad 608 auf, welche zusammen ein Teilgruppenplanetenradsatz der Getriebeanordnung ausbilden. Der Teilgruppenplanetenradsatz ist als Minus-Planetenradsatz ausgebildet und koaxial zum Abtrieb 14 angeordnet. An dem Teilgruppenplanetenträger 604 sind jeweilige Planetenräder 606 drehbar gelagert. Das Teilgruppensonnenrad 602 ist mit der Zwischenwelle 60 permanent drehfest verbunden. Der Teilgruppenplanetenträger 604 ist mit dem Abtrieb 14 permanent drehfest verbunden. 7 shows a sixth embodiment of a transmission 600. In this embodiment, the subgroup transmission 90 is designed in a planetary design instead of in a spur gear design. The transmission arrangement of the subgroup transmission 90 has, instead of respective spur gear stages, a subgroup sun gear 602, a subgroup planet carrier 604 and a subgroup ring gear 608, which together form a subgroup planetary gear set of the transmission arrangement. The subgroup planetary gear set is designed as a minus planetary gear set and is arranged coaxially with the output 14 . Respective planet gears 606 are rotatably mounted on the subgroup planet carrier 604 . Subgroup sun gear 602 is permanently connected to intermediate shaft 60 in a rotationally fixed manner. The subgroup planet carrier 604 is permanently connected to the output 14 in a torque-proof manner.

Mittels des zweiten Schaltelements S2 des Teilgruppengetriebes 90 ist weiterhin die Zwischenwelle 60 drehfest mit dem Abtrieb 14 verbindbar, hier indem der Teilgruppenplanetenradsatz der Getriebeanordnung des Teilgruppengetriebes 90 verblockt wird. Dazu ist in der gezeigten Ausführungsform des Getriebes 600 das Teilgruppenhohlrad 608 mittels des zweiten Schaltelements S2 mit dem Abtrieb 14 und damit dem Teilgruppenplanetenträger 604 drehfest verbindbar. In einer weiteren Ausführungsform ist stattdessen das Teilgruppensonnenrad 602 mit dem Teilgruppenplanetenträger 604 mittels des zweiten Schaltelements S2 zum Verblocken des Teilgruppenplanetenradsatzes der Getriebeanordnung des Teilgruppengetriebes 90 drehfest verbindbar. In noch einer weiteren Ausführungsform ist stattdessen das Teilgruppenhohlrad 608 mit dem Teilgruppensonnenrad 602 mittels des zweiten Schaltelements S2 zum Verblocken des Teilgruppenplanetenradsatzes der Getriebeanordnung des Teilgruppengetriebes 90 drehfest verbindbar.The intermediate shaft 60 can also be connected in a torque-proof manner to the output 14 by means of the second shifting element S2 of the subgroup transmission 90 , here by the subgroup planetary gearset of the transmission arrangement of the subgroup transmission 90 being blocked. For this purpose, in the embodiment of the transmission 600 shown, the subgroup ring gear 608 can be connected in a rotationally fixed manner to the output 14 and thus to the subgroup planet carrier 604 by means of the second shifting element S2. In a further embodiment, the subgroup sun gear 602 can instead be connected in a torque-proof manner to the subgroup planet carrier 604 by means of the second shifting element S2 in order to block the subgroup planetary gear set of the transmission arrangement of the subgroup transmission 90 . In yet another specific embodiment, subgroup ring gear 608 can be non-rotatably connected to subgroup sun gear 602 by means of second shifting element S2 to block the subgroup planetary gear set of the transmission arrangement of subgroup transmission 90 .

Die Schaltmatrix bei dem Getriebe 600 ist gleich zu der Schaltmatrix des Getriebes 100. Entsprechend wird auf die 2 und die weiteren Schaltmöglichkeiten bei dem Getriebe 100 verwiesen, welche auch bei dem Getriebe 600 genutzt werden können. Auch die übrigen Ausführungsformen mit Ausnahme der in 10 gezeigten Ausführungsform können gemäß der für das Getriebe 100 geschilderten Schaltmöglichkeiten geschaltet werden, um die jeweiligen Fahrbereiche bereitzustellen.The shift matrix in the transmission 600 is the same as the shift matrix of the transmission 100. Accordingly, reference is made to the 2 and the other switching options in the transmission 100, which can also be used in the transmission 600. The other embodiments, with the exception of those in 10 The embodiment shown can be switched in accordance with the switching options described for the transmission 100 in order to provide the respective driving ranges.

8 zeigt eine siebte Ausführungsform eines Getriebes 700. Bei dieser Ausführungsform sind die beiden Kupplungen KV und KR der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 koaxial mit dem Abtrieb 14 angeordnet. Entsprechend wirkverbindet die erste Stirnradstufe 84 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 die Kupplung KV mit der ersten Ausgangswelle 110. Das Festrad der ersten Stirnradstufe 84 ist entsprechend mit der ersten Ausgangswelle 110 permanent drehfest verbunden. Entsprechend wirkverbindet die zweite Stirnradstufe 86 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 die Kupplung KR mit der ersten Ausgangswelle 110. Das Festrad der ersten Stirnradstufe 86 ist entsprechend mit der ersten Ausgangswelle 110 permanent drehfest verbunden. 8th shows a seventh embodiment of a transmission 700. In this embodiment, the two clutches KV and KR of the direction-changing assembly 88 are arranged coaxially with the output 14. Correspondingly, the first spur gear stage 84 of the direction-changing assembly 88 operatively connects the clutch KV to the first output shaft 110. The fixed gear of the first spur gear stage 84 is accordingly permanently non-rotatably connected to the first output shaft 110. Correspondingly, the second spur gear stage 86 of the direction-changing assembly 88 operatively connects the clutch KR to the first output shaft 110. The fixed gear of the first spur gear stage 86 is correspondingly permanently non-rotatably connected to the first output shaft 110.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann die Kupplung KV der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 koaxial mit dem Antrieb 12 angeordnet sein und die Kupplung KR der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 koaxial mit dem Abtrieb. Entsprechend ist die erste Stirnradstufe 84 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 dann wie bei dem Getriebe 100 ausgeführt und die zweite Stirnradstufe 86 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 wie bei dem Getriebe 700 ausgeführt. Umgekehrt kann in noch einer nicht gezeigten Ausführungsform auch die Kupplung KR koaxial mit dem Antrieb 12 und die Kupplung KV koaxial mit dem Antrieb 14 angeordnet sein. Entsprechend ist die erste Stirnradstufe 84 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 dann wie bei dem Getriebe 700 ausgeführt und die zweite Stirnradstufe 86 der Fahrtrichtungswechselbaugruppe 88 wie bei dem Getriebe 100 ausgeführt. Bei diesen beiden Ausführungsformen sind die beiden Kupplungen KV und KR der Fahrtrichtungswechselbaugruppe nicht als Doppelkupplung ausgebildet.In an embodiment that is not shown, the clutch KV of the direction-changing assembly 88 can be arranged coaxially with the drive 12 and the clutch KR of the direction-changing assembly 88 can be arranged coaxially with the output. Correspondingly, the first spur gear stage 84 of the direction-changing assembly 88 is then configured as in the transmission 100 and the second spur gear stage 86 of the direction-changing assembly 88 is configured as in the transmission 700 . Conversely, in another embodiment that is not shown, the clutch KR can also be arranged coaxially with the drive 12 and the clutch KV can be arranged coaxially with the drive 14 . The first spur gear stage 84 of the direction-changing assembly 88 is then corresponding as in the case of the transmission 700 and the second spur gear stage 86 of the direction-changing assembly 88 as in the case of the transmission 100 . In these two embodiments, the two clutches KV and KR of the direction-changing assembly are not designed as double clutches.

9 zeigt eine achte Ausführungsform eines Getriebes 800. Bei dieser Ausführungsform ist die dritte Kupplung K3 koaxial mit dem Antrieb 12 angeordnet. Der vierte Planetenträger 50 ist mit der zweiten Ausgangswelle 112 in dieser Ausführungsform mittels der dritten Kupplung K3 drehfest verbindbar. Die dritte Kupplung K3 ist hier auch axial antriebsseitig zu der Stirnradstufe 82 angeordnet. Die Stirnradstufe 82 weist in dieser Ausführungsform ein permanent drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 112 verbundenes Festrad auf, welches mit einem Gegenrad kämmt, das permanent drehfest mit dem Abtrieb 14 verbunden ist. 9 shows an eighth embodiment of a transmission 800. In this embodiment, the third clutch K3 is arranged coaxially with the drive 12. The fourth planet carrier 50 can be connected in a torque-proof manner to the second output shaft 112 in this embodiment by means of the third clutch K3. The third clutch K3 is also arranged here on the axial drive side of the spur gear stage 82 . In this embodiment, the spur gear stage 82 has a fixed gear which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second output shaft 112 and which meshes with a mating gear which is permanently connected in a rotationally fixed manner to the output 14 .

10 zeigt eine neunte Ausführungsform eines Getriebes 900. Bei dieser Ausführungsform ist die Planetenbaugruppe 18 anders gestaltet. Das vierte Hohlrad 54 ist an einem stationären Bauteil permanent festgesetzt. Die Bremse B1 entfällt entsprechend bei dem Getriebe 900. Die Bremse B1 wird durch eine vierte Kupplung K4 ersetzt. Das vierte Sonnenrad 48 ist mittels der vierten Kupplung K4 mit der ersten Ausgangswelle 110 drehfest verbindbar. Entsprechend ist das vierte Sonnenrad 48 also in der neunten Ausführungsform nicht mit der ersten Ausgangswelle 110 permanent drehfest verbunden. Stattdessen ist das vierte Sonnenrad 48 mit der vierten Kupplung K4 mittels einer Hohlwelle 902 verbunden, wobei die Hohlwelle 902 mittels der vierten Kupplung K4 drehfest mit der ersten Ausgangswelle 110 verbindbar ist. 10 14 shows a ninth embodiment of a transmission 900. In this embodiment, the planetary assembly 18 is designed differently. The fourth ring gear 54 is permanently fixed to a stationary component. The brake B1 is correspondingly omitted in the transmission 900. The brake B1 is replaced by a fourth clutch K4. The fourth sun gear 48 can be connected in a torque-proof manner to the first output shaft 110 by means of the fourth clutch K4. Accordingly, in the ninth specific embodiment, the fourth sun gear 48 is not permanently connected in a rotationally fixed manner to the first output shaft 110 . Instead, the fourth sun gear 48 is connected to the fourth clutch K4 by means of a hollow shaft 902, wherein the hollow shaft 902 can be connected in a torque-proof manner to the first output shaft 110 by means of the fourth clutch K4.

Auch beim Schalten des Getriebes 900 ersetzt die vierte Kupplung K4 die Bremse B1, was in der Schaltmatrix für Getriebe 900 in 11 veranschaulicht ist. Die vierte Kupplung K4 wird zum Schalten der Fahrbereiche FB5 und FB3R geschlossen. Falls der Fahrbereich FB5R genutzt wird, wird auch in diesem Fahrbereich die vierte Kupplung K4 geschlossen und ersetzt somit auch dort die Bremse B1. Ansonsten sind die Schaltzustände identisch zu denen von der Schaltmatrix gemäß 2.When shifting gear 900, too, the fourth clutch K4 replaces brake B1, which is indicated in the shift matrix for gear 900 in 11 is illustrated. The fourth clutch K4 is closed to shift the driving ranges FB5 and FB3R. If the driving range FB5R is used, the fourth clutch K4 is also closed in this driving range and thus also replaces the brake B1 there. Otherwise the switching states are identical to those of the switching matrix according to FIG 2 .

BezugszeichenlisteReference List

100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900: Leistungsverzweigtes GetriebePower-split gearbox
1212: Antriebdrive
1414: Abtriebdownforce
1616: Variatorvariator
1818: Planetenbaugruppeplanetary assembly
2020: ZapfwellePTO shaft
24, 32, 40, 48; 60224, 32, 40, 48; 602: Sonnenradsun gear
26, 34, 42, 50; 60426, 34, 42, 50; 604: Planetenträgerplanet carrier
28, 36, 44, 52; 60628, 36, 44, 52; 606: Planetenräderplanet gears
30, 38, 46, 54; 60830, 38, 46, 54; 608: Hohlradring gear
6060: Zwischenwelleintermediate shaft
78, 8078, 80: Energiewandlerenergy converter
82, 84,86, 94, 96, 124, 12682, 84, 86, 94, 96, 124, 126: Stirnradstufespur gear stage
8888: FahrtrichtungswechselbaugruppeDirection change assembly
9090: Teilgruppengetriebesubgroup transmission
98, 102, 104, 120; 90298, 102, 104, 120; 902: Hohlwellehollow shaft
110110: erste Ausgangswellefirst output wave
112112: zweite Ausgangswellesecond output wave
122; 502, 504122; 502, 504: Vorgelegewellecountershaft
K1K1: erste Kupplungfirst clutch
K2K2: zweite Kupplungsecond clutch
K3K3: dritte Kupplungthird clutch
K4K4: vierte Kupplungfourth clutch
B1B1: Bremsebrake
KVKV: Kupplungcoupling
KRKR: Kupplungcoupling
S1S1: erstes Schaltelementfirst switching element
S2S2: zweites Schaltelementsecond switching element

Claims

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) mit einem Antrieb (12), einem Abtrieb (14), einem Variator (16) und einer Planetenbaugruppe (18), wobei das Getriebe dazu ausgebildet ist, verschiedene Fahrbereiche bereitzustellen, wobei die Planetenbaugruppe (18) ein erstes Sonnenrad (24), einen ersten Planetenträger (26) und ein erstes Hohlrad (30), welche einen ersten Planetenradsatz ausbilden, ein zweites Sonnenrad (32), einen zweiten Planetenträger (34) und ein zweites Hohlrad (38), welche einen zweiten Planetenradsatz ausbilden, ein drittes Sonnenrad (40), einen dritten Planetenträger (42) und ein drittes Hohlrad (46), welche einen dritten Planetenradsatz ausbilden, und ein viertes Sonnenrad (48), einen vierten Planetenträger (50) und ein viertes Hohlrad (54), welche einen vierten Planetenradsatz ausbilden, aufweist, wobei der Antrieb (12) mit dem ersten Hohlrad (30) und dem zweiten Planetenträger (34), der erste Planetenträger (26) mit dem zweiten Hohlrad (38), das zweite Hohlrad (38) mit dem dritten Planetenträger (42), der dritte Planetenträger (42) mit dem vierten Planetenträger (50) und das zweite Sonnenrad (32) mit dem dritten Sonnenrad (40) permanent drehfest verbunden ist, wobei der Variator (16) mit dem ersten Sonnenrad (24) und dem Antrieb (12) mechanisch wirkverbunden ist, wobei das dritte Hohlrad (46) mit einer ersten Ausgangswelle (110) mittels einer ersten Kupplung (K1) und das dritte Sonnenrad (40) mit der ersten Ausgangswelle (110) mittels einer zweiten Kupplung (K2) drehfest verbindbar ist, wobei das Getriebe dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment von der ersten Ausgangswelle (110) an den Abtrieb (14) zu übertragen, wobei das vierte Hohlrad (54) in wenigstens einem Fahrbereich des Getriebes (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) an einem stationären Bauteil festgesetzt ist, wobei das vierte Sonnenrad (48) in wenigstens einem Fahrbereich des Getriebes (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) mit der ersten Ausgangswelle (110) drehfest verbunden ist, und wobei der vierte Planetenträger (50) mit dem Abtrieb (14) mittels einer dritten Kupplung (K3) über eine zweite Ausgangswelle (112) mechanisch wirkverbindbar ist, wobei das Getriebe ein Teilgruppengetriebe (90) mit einer Zwischenwelle (60), einer Getriebeanordnung, einem ersten Schaltelement (S1) und einem zweiten Schaltelement (S2) aufweist, wobei das Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment von der ersten Ausgangswelle (110) an die Zwischenswelle (60) des Teilgruppengetriebes (90) zu übertragen, wobei die Zwischenwelle (60) des Teilgruppengetriebes (90) mit dem Abtrieb (14) mittels des ersten Schaltelements (S1) über die Getriebeanordnung mechanisch wirkverbindbar und mittels des zweiten Schaltelements (S2) drehfest verbindbar ist.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) with an input (12), an output (14), a variator (16) and a planetary assembly (18), the transmission is designed to provide different driving ranges, the planetary assembly (18) having a first sun gear (24), a first planet carrier (26) and a first ring gear (30), which form a first planetary gear set, a second sun gear (32), a second Planet carrier (34) and a second ring gear (38), which form a second planetary gear set, a third sun gear (40), a third planet carrier (42) and a third ring gear (46), which form a third planetary gear set, and a fourth sun gear ( 48), a fourth planet carrier (50) and a fourth ring gear (54), which form a fourth planetary gear set, wherein the drive (12) with the first ring gear (30) and the second planet carrier (34), the first planet carrier ( 26) with the second ring gear (38), the second ring gear (38) with the third planet carrier (42), the third planet carrier (42) with the fourth planet carrier (50) and the second sun gear (32) with the third sun gear (40) permanently is non-rotatably connected, the variator (16) being mechanically operatively connected to the first sun gear (24) and the drive (12), the third ring gear (46) being connected to a first output shaft (110) by means of a first clutch (K1) and the third sun gear (40) can be connected in a torque-proof manner to the first output shaft (110) by means of a second clutch (K2), the transmission being designed to transmit torque from the first output shaft (110) to the output (14), the fourth ring gear (54) is fixed to a stationary component in at least one driving range of the transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900), the fourth sun gear (48) being fixed in at least one driving range of the transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 9 00) is non-rotatably connected to the first output shaft (110), and the fourth planet carrier (50) can be mechanically operatively connected to the output (14) by means of a third clutch (K3) via a second output shaft (112), the transmission being a subgroup transmission (90) having an intermediate shaft (60), a transmission arrangement, a first shifting element (S1) and a second shifting element (S2), wherein the transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) is designed to transmit a torque from the first output shaft (110) to the intermediate shaft (60) of the subgroup transmission (90), the intermediate shaft (60) of the subgroup transmission (90) being connected to the output (14) by means of the first shifting element (S1) can be mechanically operatively connected via the transmission arrangement and can be connected in a torque-proof manner by means of the second shifting element (S2).

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 900) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausgangswelle (112) mit dem vierten Planetenträger permanent drehfest verbunden und mit einem Losrad einer Stirnradstufe (82) mechanisch wirkverbunden ist, wobei das Losrad mittels der dritten Kupplung (K3) mit dem Abtrieb (14) drehfest verbindbar ist.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 900) after claim 1 , characterized in that the second output shaft (112) is permanently non-rotatably connected to the fourth planet carrier and is mechanically operatively connected to a loose wheel of a spur gear stage (82), the loose wheel being able to be non-rotatably connected to the output (14) by means of the third clutch (K3). .

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (800) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der dritten Kupplung (K3) der vierte Planetenträger (50) mit der zweiten Ausgangswelle (112) drehfest verbindbar ist, wobei die zweite Ausgangswelle (112) mit dem Abtrieb (14) über eine Stirnradstufe (82) mechanisch wirkverbunden ist.Power-split continuously variable transmission (800) after claim 1 , characterized in that by means of the third clutch (K3) the fourth planet carrier (50) can be connected in a torque-proof manner to the second output shaft (112), the second output shaft (112) being mechanically operatively connected to the output (14) via a spur gear stage (82). is.

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (200; 800) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kupplung (K3) in Axialrichtung antriebsseitig zu der Stirnradstufe (82) angeordnet ist.Power-split continuously variable transmission (200; 800) according to claim 2 or 3 , characterized in that the third clutch (K3) is arranged in the axial direction on the drive side of the spur gear stage (82).

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 300; 400; 500; 600; 700; 900) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kupplung (K3) in Axialrichtung abtriebsseitig zu der Stirnradstufe (82) angeordnet ist.Power-split continuously variable transmission (100; 300; 400; 500; 600; 700; 900) after claim 2 or 3 , characterized in that the third clutch (K3) is arranged in the axial direction on the output side of the spur gear stage (82).

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 300; 400; 500; 700; 900) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung ein erstes Festrad, welches permanent drehfest mit der Zwischenwelle (60) verbunden ist und mit einem Gegenrad in mechanischer Wirkverbindung steht, und ein zweites Festrad aufweist, das permanent drehfest mit dem Gegenrad verbunden ist und mit einem Losrad in mechanischer Wirkverbindung steht, wobei das Losrad mittels des ersten Schaltelements (S1) des Teilgruppengetriebes (90) drehfest mit dem Abtrieb verbindbar ist.Power-split continuously variable transmission (100; 300; 400; 500; 700; 900) after claim 5 , characterized in that the gear arrangement has a first fixed wheel, which is permanently non-rotatably connected to the intermediate shaft (60) and is mechanically operatively connected to a counter wheel, and a second fixed wheel, which is permanently non-rotatably connected to the counter wheel and with a loose wheel in mechanical operative connection, the loose wheel being non-rotatably connectable to the output by means of the first shifting element (S1) of the subgroup transmission (90).

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 500; 700; 900) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenrad und das zweite Festrad koaxial mit dem Antrieb (12) angeordnet sind.Power-split continuously variable transmission (100; 500; 700; 900) according to claim 6 , characterized in that the counter wheel and the second fixed wheel are arranged coaxially with the drive (12).

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (300; 400; 500) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenrad und das zweite Festrad auf einer Vorgelegewelle (122; 504) vorgesehen sind, die achsparallel zu dem Antrieb (12) angeordnet ist.Power-split continuously variable transmission (300; 400; 500) according to claim 6 , characterized in that the mating wheel and the second fixed wheel are provided on a countershaft (122; 504) which is arranged axially parallel to the drive (12).

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (600) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung ein Teilgruppensonnenrad (602), ein Teilgruppenplanetenträger (604) und ein Teilgruppenhohlrad (608), welche einen Teilgruppenplanetenradsatz ausbilden, aufweist, wobei das Teilgruppensonnenrad (602) mit der Zwischenwelle (60) des Teilgruppengetriebes (90) und der Teilgruppenplanetenträger (604) permanent drehfest mit dem Abtrieb (14) verbunden ist, und wobei das Teilgruppenhohlrad (608) an dem stationären Bauteil mittels des ersten Schaltelements (S1) des Teilgruppengetriebes (90) festsetzbar ist und der Teilgruppenplanetenradsatz mittels des zweiten Schaltelements (S2) des Teilgruppengetriebes (90) verblockbar ist.Power-split continuously variable transmission (600) according to claim 1 , characterized in that the transmission arrangement has a subgroup sun gear (602), a subgroup planet carrier (604) and a subgroup ring gear (608), which form a subgroup planetary gear set, the subgroup sun gear (602) being connected to the intermediate shaft (60) of the subgroup gear (90) and the subgroup planet carrier (604) is permanently non-rotatably connected to the output (14), and wherein the subgroup ring gear (608) can be fixed to the stationary component by means of the first shifting element (S1) of the subgroup transmission (90) and the subgroup planetary gear set by means of the second shifting element (S2 ) of the subgroup transmission (90) can be blocked.

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Schaltelemente (S1, S2) des Teilgruppengetriebes (90) jeweils als Synchronisierung ausgebildet sind.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the two switching elements (S1, S2) of the subgroup transmission (90) are each designed as a synchronization.

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausgangswelle (110) mit einer Fahrtrichtungswechselbaugruppe (88) mechanisch wirkverbunden ist, die mit der Zwischenwelle (60) des Teilgruppengetriebes (90) mechanisch wirkverbunden ist.A power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) according to any one of the preceding Claims 1 until 10 , characterized in that the first output shaft (110) is mechanically operatively connected to a direction-changing assembly (88) which is mechanically operatively connected to the intermediate shaft (60) of the subgroup transmission (90).

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtrichtungswechselbaugruppe (88) eine erste Stirnradstufe (84), eine zweite Stirnradstufe (86), eine Kupplung (KV) und eine weitere Kupplung (KR) aufweist, wobei die erste Ausgangswelle (110) mittels der einen Kupplung (KV) über die erste Stirnradstufe (84) und mittels der weiteren Kupplung (KR) über die zweite Stirnradstufe (86) mit der Zwischenwelle (60) des Teilgruppengetriebes (90) mechanisch wirkverbindbar ist, wobei die Zwischenwelle (60) des Teilgruppengetriebes (90) bei der mechanischen Wirkverbindung über die zweite Stirnradstufe (86) in die entgegengesetzte Richtung wie bei der mechanischen Wirkverbindung über die erste Stirnradstufe (84) dreht.Power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) to claim 11 , characterized in that the direction change assembly (88) has a first spur gear stage (84), a second spur gear stage (86), a clutch (KV) and a further clutch (KR), wherein the first output shaft (110) by means of a clutch ( KV) via the first spur gear stage (84) and by means of the further clutch (KR) via the second spur gear stage (86) with the intermediate shaft (60) of the subgroup transmission (90) can be mechanically operatively connected, the intermediate shaft (60) of the subgroup transmission (90) in the mechanical operative connection via the second spur gear stage (86) rotates in the opposite direction as in the mechanical operative connection via the first spur gear stage (84).

Leistungsverzweigtes stufenloses Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) eine Steuereinrichtung aufweist und dazu ausgebildet ist, einen Fahrbereich durch Betätigen der dritten Kupplung (K3) und einen weiteren schnelleren Fahrbereich durch Betätigen der zweiten Kupplung (K2) sowie des zweiten Schaltelements (S2) des Teilgruppengetriebes (90) bereitzustellen, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, das Teilgruppengetriebe (90) bei einem Wechsel von dem einen in den weiteren Fahrbereich zu synchronisieren, indem vor diesem Wechsel das zweite Schaltelementelement (S2) des Teilgruppengetriebes (90) mittels der Steuereinrichtung geschlossen wird.A power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) according to any one of the preceding Claims 1 until 12 , characterized in that the transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) has a control device and is designed to a driving range by actuating the third clutch (K3) and a further faster driving range actuation of the second clutch (K2) and the second shifting element (S2) of the subgroup transmission (90), the control device being designed to synchronize the subgroup transmission (90) when changing from one driving range to the other, by prior to this change the second switching element (S2) of the subgroup transmission (90) is closed by means of the control device.

Antriebseinheit mit einem leistungsverzweigten stufenlosen Getriebe (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Motor, welcher zum Antreiben des Antriebs (12) mit dem Antrieb (12) mechanisch wirkverbunden ist.Drive unit with a power-split continuously variable transmission (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800; 900) according to one of the preceding claims and a motor which is mechanically operatively connected to the drive (12) to drive the drive (12). is.