DE1157085B - Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number
DE1157085B
DE1157085B DEB47714A DEB0047714A DE1157085B DE 1157085 B DE1157085 B DE 1157085B DE B47714 A DEB47714 A DE B47714A DE B0047714 A DEB0047714 A DE B0047714A DE 1157085 B DE1157085 B DE 1157085B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
stator
hydrodynamic
brake
sun gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEB47714A
Other languages
English (en)
Inventor
Anthony C Mamo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Borg Warner Corp
Original Assignee
Borg Warner Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borg Warner Corp filed Critical Borg Warner Corp
Publication of DE1157085B publication Critical patent/DE1157085B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/48Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic
    • F16H61/50Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the flow, force, or reaction of the liquid in the working circuit, while maintaining a completely filled working circuit
    • F16H61/58Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the flow, force, or reaction of the liquid in the working circuit, while maintaining a completely filled working circuit by change of the mechanical connection of, or between, the runners
    • F16H61/62Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the flow, force, or reaction of the liquid in the working circuit, while maintaining a completely filled working circuit by change of the mechanical connection of, or between, the runners involving use of a speed-changing gearing or of a clutch in the connection between runners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Description

  • Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge mit einem hydrodynamischen Drehmomentenwandler, der ein mit der Antriebswelle verbundenes Pumpenrad, ein mit der Abtriebswelle verbundenes Turbinenrad und ein Leitrad aufweist. wobei das Leitrad durch ein zwischen das Pumpenrad und das Leitrad eingeschaltetes, mit Schaltmitteln versehenes Umlaufräderwechselgetriebe angetrieben werden kann.
  • Bei hydrodynamischen Drehmomentwandlem ist es bekannt, die Leitradschaufeln soweit wie möglich in Vorwärtsrichtung zu neigen, um einen maximalen Wirkungsgrad und den höchstmöglichen Kupplungspunkt zu erreichen. Wie leicht einzusehen, sind bezigi_ich dieser Vorwärtsneigung der Leitradschaufeln feste physikalische Grenzen gegeben. Diese Grenzen ergeben sich dadurch, daß die Schaufeln, wenn man sie mehr und mehr in Vorwärtsrichtung neigt, sich einander nähern und den Abfluß des Strömungsmittels aus dem Leitrad zum Pumpenrad versperren.
  • Des weiteren ist es bei hydrodynamischen Drehmomentwandlern mit einer einzigen Gruppe von Leitradschaufeln bekannt, daß diese Schaufeln nur in der Lage sind, innerhalb des ganzen Drehmomentenumwandlungsbereiches den Strömungsmittelfluß zum Pumpenrad im wesentlichen unter dem gleichen Strömungswinkel weiterzuleiten.
  • Schließlich ist es bekannt, zwischen Pumpenrad und Leitrad eines hydrodynamischen Drehmomentenwandlers ein Umlaufräderwechselgetriebe zu schalten und durch dieses das Leitrad mit verschiedenen Drehzahlen zu treiben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige hydrodynamisch-mechanische Getriebe für Kraftfahrzeuge zu verbessern. Erfindungsgemäß wird dies :dadurch erreicht. daß ein erstes Glied des Umlaufräderwechselgetriebes mit dem mit der Antriebswelle verbundenen Pumpenrad des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers verbunden ist. ein zweites Glied mit dem Leitrad verbunden ist und das zweite Glied und ein drittes Glied durch Schaltmittel wahlweise festbremsbar sind.
  • Das hydrodynamisch-mechanische Getriebe hat, allgemein ausgedrückt, den Vorteil, daß ein großes Anfahrdrehmoment erzielt und der Wirkungsgrad erhöht wird. lm einzelnen ist durch das Getriebe nach der Erfindung das Drehmomentenverhältnis zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil über einen wesentlich größeren Teil des Drehmomentenverhältnisses zwischen Antriebsteil und Abtriebsteil stufenlos veränderlich und eine Mehrzahl verschiedener Bereiche stufenlos veränderlicher Dremomentenumwandlungen einstellbar. Auf Grund des Aufbaues des Getriebes nach der Erfindung empfängt das Umlaufräderwechselgetriebe nicht ein Vielfaches, wie dies bei üblichen Getriebeanordnungen der Fall ist, sondern nur einen Bruchteil des Maschinendrehmomentes, es braucht daher bei weitem nicht so stark ausgebildet zu werden, sondern läßt sich kleiner und billiger ausbilden als die mechanischen Getriebe in üblichen hydrodynamisch-mechanischen Getrieben. Die durch die Zusammenschaltung von Umlaufräderwechselgetriebe und hydrodynamischemDrehmomentenwandler geschaffenen verschiedenen, stufenlos änderbaren Drehmomentenumwandlungsbereiche führen zu unterschiedlichen Gesamtwirkungsgraden und Drehmomentenverhältnissen zwischen Turbinen- und Pumpenrad bei maximalen Wirkungsgraden an verschiedenen Stellen des auf Turbinen- und Pumpenrad bezogenen Drehzahlverhältnisbereiches.
  • Ein weiterer Vorteil des Getriebes liegt darin, daß es mit einer K-Faktorkurve arbeitet, die sich über einen wesentlich größeren Bereich erstreckt als diejenige bei üblichen hydrodynamischen Drehmomentenwandfern. Unter dem K-Faktor wird eine Größe verstanden, die gleich der Eingangsdrehzahl geteilt durch die Quadratwurzel des Eingangsdrehmomentes ist. Dies heißt mit anderen Worten, daß der Kupplungspunkt (bei dem das Drehmomentenverhältnis 1:1 ist) auf ein höheres Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnis verschoben ist und daß so das Getriebe in einem größeren Antriebsbereich wirksam werden kann.
  • Die Größe des K-Faktors am Kupplungspunkt minus der Größe des K-Faktors am Instabilitätspunkt bezeichnet man als die Arbeitsspanne eines hydrodynamischen Drehmomentenwandlers, welche unmittelbar dem Bereich proportional ist, in dem ein Drehmomentenwandler eine Drehmomentenvervielfachung vornehmen kann. Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie eine ganz erhebliche Vergrößerung dieser Arbeitsspanne ermöglicht.
  • Bei verschiedenen Anwendungen des hydrodynamischen Drehmornentenwandlers, z. B. bei Traktoren, ist es erforderlich, d'aß der Drehmomentenwandler keinen Freilauf an seinem Leitrad aufweist, da das Leitrad unter bestimmten Arbeitsbedingungen überaus großen Reaktionsmomenten unterliegt. Bekannterweise fällt bei Drehmomentenwandlern mit stationärem Leitrad bei hohen Drehzahlverhältnissen zwischen Turbinenrad und Pumpenrad der Wirkungsgrad sehr stark ab; dieses unerwünschte Merkmal wird durch die vorliegende Erfindung ausgeschaltet, indem der hydrodynamsiche Drehmomentenwandler mit dem Umlaufräderwechselgetriebe in solcher Weise kombiniert wird, daß auf den Freilauf unter dem Leitrad verzichtet werden kann, ohne daß der übliche Wirkungsgradabfall bei hohen Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnissen auftritt.
  • Auf Grund der verbesserten Wirkungsgrade; die die vorliegende Anordnung im Bereich hoher Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnisse mit sich bringt, wird die Wärmeerzeugung bei einem vorgegebenen Eingangsdrehmoment wesentlich vermindert.
  • Bei der Anordnung von hydrodynamischem Drehmomentenwandler und Umlaufräderwechselgetriebe kann das Getriebe so gesteuert werden, daß ein Antrieb entsteht, bei dem zwischen Turbinen- und Pumpenrad kein Schlupf und auch nicht der übliche Wirkungsgradverlust eintritt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das hydrodynamisch-meohanische Getriebe so ausgeführt sein, daß der Umlaufräderträger mit dem Leitrad und das Sonnenrad mit dem Pumpenrad verbunden sein kann, wobei auf das Ringrad und den Umlaufräderträger wahlweise einschaltbare Schaltmittel wirken. Es kann aber auch der Umlaufräderträger mit dem Leitrad und das Ringrad mit dem Pumpenrad verbunden sein und der Umlaufräderträger und das Sonnenrad wahlweise abbremsbar sein. Bei einer anderen Ausführungsform ist erfindungsgemäß das Sonnenrad mit dem Leitrad und der Umlaufräderträger mit dem Pumpenrad verbunden, und das Ringrad und das Sonnenrad sind wahlweise festbremsbar. Schließlich ist es vorteilhaft, das Sonnenrad mit dem Leitrad und das Ringrad mit dem Pumpenrad zu verbinden, wobei der Umfaufräderträger und das Sonnenrad wahlweise festbremsbar sind.
  • In den Zeichnungen sind in der Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Getriebes nach der Erfindung, Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Betriebsbedingungen in dem Getriebe der Fig. 1 in verschiedenen, stufenlos änderbaren Drehmomentenumwandlungsbereichen.
  • Fig. 3 ein Kennlinienblatt für das in Fig. 1 dargestellte Getriebe, Fig. 4 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform, Fig.4A ein Kennlinienblatt für das Getriebe gemäß Fig. 4 und Fig. 5 bis 7 schematische Darstellungen abgewandelter Ausführungsformen, bei denen die drei Bauelemente des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers in verschiedener Weise mit den Gliedern des Umlaufräderwechselgetriebes verbunden sind, um eine Mehrzahl von stufenlos veränderbaren Drehmomentenumwandlungsbereichen zu schaffen.
  • Wie die Fig. 1 der Zeichnungen zeigt, besteht das hydrodynamisch-mechanische Getriebe aus einer Antriebswelle 10, einer Abtriebswelle 11, einem generell mit dem Bezugszeichen 12 belegten hydrodynamischen Drehmomentenwandler und einem generell mit dem Bezugszeichen 13 bezeichneten Umlaufräderwechselgetriebe.
  • Der hydrodynamische Drehmomentenwandle.r 12 enthält ein mit Schaufeln versehenes Pumpenrad 14, ein mit Schaufeln versehenes Turbinenrad 15 und ein mit Schaufeln versehenes Leitrad 16. Jedes der Schaufelräder des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers weist innere und äußere Gehäuseteile auf, welche in ihrer Gesamtheit ein Toroid bilden. Das von den Gehäusen der Drehmomentenwandlerteile gebildete Toroid ist mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel angefüllt. Die Schaufeln des Pumpenrades 14 werden unmittelbar von der Antriebswelle 10 angetrieben, um dem Strömungsmittel eine Rotationsbewegung in Vorwärtsrichtung, d. h. in Richtung der Pfeile 17 a bis 17 e der Fig. 2, zu erteilen, während das Pumpenrad gleichzeitig dem Strömungsmittel, wie in Fig. 1 durch den Pfeil 18 angegeben, eine toroidförmige Bewegung erteilt. Es ist ersichtlich, daß die Schaufeln des Pumpenrades 14 dem teroidförmig durch den hydrodynamischen Drehmomentanwandler 1.2 umlaufenden Strömungsmittel kinetische Energie zuführen.
  • Die Gestalt der Schaufeln des Turbinenrades 15 ist aus Fig. 2 zu ersehen. Die Turbinenschaufeln haben die Aufgabe, die kinetische Energie des Strömungsmittels aufzunehmen, um die unmittelbar damit verbundene Abtriebswelle 11 anzutreiben. Die Bezugspfeile 19a bis 19e der Fig. 2 geben die Umlaufrichtung des Strömungsmittels leim Verlassen der Turbinenschaufeln an.
  • Nach dem Verlassen der Turbinenschaufeln gelangt das Strömungsmittel zu den Schaufeln des Leitrades 16 und wird dort vor der erneuten Zufuhr zum Pumpenrad wieder in Vorwärtsrichtung umgelenkt. Die Bezugspfeile 20a bis 20e geben die Drehrichtung des Strömungsmittels beim Verlassen der Leitradschaufeln unter verschiedenen Betriebsbedingungen an.
  • Das Umlaufräderwechselgetriebe 13 ist zwischen dem Pumpenrad 14 und dem Leitrad 16 eingeschaltet. Das Umlaufräderwechselgetriebe 13 enthält einen vorderen Getriebeteil mit einem Sonnenrad 21, das unmittelbar mit dem Pumpenrad 14 drehfest verbund 'en ist, einem Umlaufräderträger 22, der unmittelbar mit dem Leitrad 16 drehfest verbunden ist, und eine Mehrzahl von auf dem Umlaufräderträger 22 angeordneten Umlaufrädern 23, die einerseits mit dem Sonnenrad 21 und andererseits mit einem Ringrad 24 im Eingriff stehen.
  • Das Umlaufräde,rwechselgetriebe 13 enthält ferner einen hinteren Getriebeteil mit einem Sonnenrad 25, welches unmittelbar mit dem Ringrad 24 des vorderen Getriebeteiles drehfest verbunden ist, einem Umlaufräderträger 26 zur Lagerung einer Mehrzahl von Umlaufrädern 27, welche einerseits mit dem Sonnenrad 25 und andererseits mit einem Ringrad 28 im Eingriff stehen, welches drehfest mit der Abtriebswelle 11 und dem Turbinenrad 15 verbunden ist. Zur Schaltung des Umlaufräderwechselgetriebes 13 dient eine Mehrzahl von Schaltmitteln. Zu diesen Schaltmitteln gehört eine Bremse B 1 für den Umlaufräderträger 22 und das Leitrad 16, eine Bremse B 2 für das Ringrad 24 und eine EinwegbremseB 3, welcheeine Rückdrehung des Umlaufräderträgers 26 verhindert, aber dessen Freilauf in Vorwärtsrichtung ermöglicht.
  • Wenn die Schaltmittel B 1, B 2 und B 3 wahlweise eingerückt werden, um die zugeordneten Umlaufrädergetriebeglieder festzubremsen, liefert der hydrodynamische Drehmomentenwandler 12 verschiedene, stufenlos veränderbare Drehmomentenumwandlungsbereiche. In Fig. 3 sind die Wirkungsgrade, die Drehzahlverhältnisse und K-Faktoren für die verschiedenen Bereiche der durch das kombinierte hydrodynamisch-mechanische Getriebe stufenlos veränderbaren Drehmomente in Abhängigkeit von der Betätigung der Schaltmittel B 1, B 2 und B 3 dargestellt.
  • Es soll nunmehr die Arbeitsweise des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes bei einer wahlweisen Betätigung der Bremsen B 1 und B 2 und der Einwegbremse B 3 beschrieben werden.
  • Wenn die Bremse B 1 eingerückt wird, werden der Umlaufräderträger 22 und das Leitrad 16 festgehalten, so daß der hydrodynamische Drehmomentenwandler 12 genauso arbeitet wie ein drei Bauelemente aufweisender Drehmomentenwandler mit einem stationären Leitrad. Die Wirkungsgradkurve für das kombinierte hydrodynamisch-mechanische Getriebe bei angezogener Bremse B 1 ist in Fig. 3 mit 30 angegeben und ausgenommen des ausgewählten Bereiches gestrichelt dargestellt. Die Drehmomentenverhältniskurve 31 bei eingerückter Bremse ist in Abhängigkeit von dem Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnis aufgetragen, wobei ausgenommen des ausgewählten Bereiches diese gestrichelt dargestellt ist, während die K-Faktorkurve für das kombinierte hydrodynamischmechanische Getriebe bei angezogener Bremse B 1 durch die K-Faktorkurve 32 dargestellt wird. Es versteht sich, daß die Wirkungsgradwerte in Prozenten angegeben sind und dem 100fachen Produkt aus Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnis und Turbinenrad-Pumpenrad-Drehmomentenverhältnis entsprechen. Die Drehmomentenverhältniskurve 31 gibt das Turbinenrad-Purnpenrad-Drehmomentenverhältnis gegenüber dem Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnis wieder. Die K-Faktorkurve 32 gibt das Verhältnis zwischen der Größe und dem Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnis wieder. Wenn die Bremse B 1 eingerückt ist, läuft das Sonnenrad 21 mit der Antriebswelle 10 und dem Pumpenrad 14 in Vorwärtsrichtung um, wodurch das Ringrad 24 entgegengesetzt gedreht und auch das Sonnenrad 25 in entgegengesetzter Drehrichtung mitgenommen wird. Wenn man davon ausgeht, daß die Bremse B 1 erst bei höheren Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnissen eingerückt wird, dreht sich zu dem Zeitpunkt, zu dem die Bremse B 1 eingerückt wird, das Ringrad 28 mit so großer Drehzahl in Vorwärtsrichtung, daß der Umlaufräderträger 26 entweder stehenbleibt oder trotz des entgegengesetzt umlaufenden Sonnenrades 25 etwas in Vorwärtsrichtung gedreht wird.
  • Wenn die Bremse B 2 eingerückt wird, um das Ringrad 24 festzuhalten, läuft das Sonnenrad 21 zusammen mit dem Pumpenrad 14 in Vorwärtsrichtung um, wodurch auch der Umlaufräderträger 22 und mit ihm das Leitrad 16 in Vorwärtsrichtung gedreht werden. Auf diese Weise rotiert das Leitrad 16 in Vorwärtsrichtung, jedoch mit geringerer Drehzahl als das Pumpenrad 14, solange die Bremse B 2 angezogen ist. Zu diesem Zeitpunkt hat eine Drehung des Turbinenrades eine Drehung der Abtriebswelle 11 und des hinteren Ringrades 28 in Vorwärtsrichtung zur Folge, wobei der Umlaufräderträger 26 nur um das feststehende Sonnenrad 25 läuft. Die Einwegbremse B 3 wird selbständig gelöst oder ist so ausgebildet, daß sie in Vorwärtsrichtung überlaufen wird.
  • Die Vorwärtsdrehung des Leitrades 16, die sich auf Grund der Drehmomentenvervielfachung durch den vorderen Getriebeteil bei angezogener Bremse B 2 ergibt, hat zur Folge, daß das innerhalb des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers 12 toroidförmig zirkulierende Strömungsmittel vor der Rückkehr zum Pumpenrad 14 in stärkerem Maße in Vorwärtsrichtung abgelenkt wird, als dies bei unbewegtem Leitrad 16 der Fall ist. Die Betriebskennlinien von hydrodynamischem Drehmomentenwandler und Umlaufräderwechselgetriebe bei angezogener Bremse B 2 sind in Fig. 3, ausgenommen des ausgewählten Bereichs, mit punktierten Linien eingezeichnet. Die zugehörige Wirkungsgradkurve trägt das Bezugszeichen 33, die Drehmomentenverhältniskurve das Bezugszeichen 34 und die K-Faktorkurve das Bezugszeichen 35 a.
  • Wenn beide Bremsen B 1 und B 2 gelöst sind, bildet der Umlaufräderträger 26 des hinteren Getriebeteils das Reaktionselement des Umlaufräderwechselgetriebes 13. An der Instabilitätsgrenze bei stehendem Turbinenrad 15 und stehender Abtriebswelle 11 ist auch das Ringrad 28 des hinteren Getriebeteils unbewegt und demgemäß auch das Sonnenrad 25 des hinteren Getriebeteils und das Ringrad 24 des vorderen Getriebeteils. Auf diese Weise hat die Vorwärtsdrehung des Sonnenrades 21 und des Pumpenrades 14 an der Instabilitätsgrenze zur Folge, daß die Umlaufräder 23 innerhalb des feststehenden Ringrades 24 umlaufen und der Umlaufräderträger 22 und das Leitrad 16 in Vorwärsrichtung rotieren. Auf diese Weise wird das Strömungsmittel vor dem Wiedereintritt in das Pumpenrad 14 noch weiter in Vorwärtsrichtung abgelenkt.
  • Sobald das Turbinenrad 15 beginnt, sich in Vorwärtsrichtung zu drehen, beginnt auch eine Vorwärtsdrehung der Abtriebswelle 11 und des Ringrades 28, wobei die Reaktion am Umlaufräderträger 26 in Gegenrichtung erfolgt, so daß der Umlaufräderträger 26 durch die Einwegbremse B 3 festgehalten wird. Das Sonnenrad 25 des hinteren Getriebeteils läuft somit in Gegendrehrichtung um und nimmt dabei das Ringrad 24 des vorderen Getriebeteils mit. Das Ringrad 24 läuft also rückwärts, wägend das Sonnenrad 21 in Vorwärtsrichtung umläuft. Der Umlaufräderträger 22 und das Leitrad 16 rotieren mit unterschiedlichen Drehzahlen, die bestimmt werden durch die relativen Umfangsgeschwindigkeiten von Ringrad 24 und Sonnenrad 21. Der vordere Getriebeteil weist ein zuvor festgelegtes Drehzahlverhältnis zwischen Sonnenrad 21 und Ringrad 24 auf. Auch der hintere Getriebeteil weist gleichermaßen ein zuvor festgelegtes Drehzahlverhältnis zwischen Sonnenrad 25 und Ringrad 28 auf. Immer, wenn die Drehzahl des Pumpenrades 14 und des Sonnenrades 21 größer wird als das Produkt aus Drehzahl des Turbinenrades 15 und dem Verhältnis von Ringrad 24 zu Sonnenrad 21 beim vorderen Getriebeteil und ferner dem Verhältnis von Ringrad 28 zu Sonnenrad 25 beim hinteren Getriebeteil, rotieren der Umlaufräderträger 21 und das Leitrad 16 in Vorwärtsrichtung. Wenn die Drehzahl des Pumpenrades 14 geringer ist als das Produkt aus Drehzahl des Turbinenrades 15 und dem Verhältnis Ringrad 24 zu Sonnenrad 21 beim vorderen Getriebeteil und ferner dem Verhältnis Ringrad 28 zu Sonnenrad 25 beim hinteren Getriebeteil, rotiert das Leitrad 16 in entgegengesetzter Richtung. Es ist offensichtlich, daß das Leitrad 16 im Instabilitätspunkt in Vorwärtsrichtung mit einer Drehzahl umläuft, welche die größte gegenüber der Drehzahl des Pumpenrades 14 ist. Wenn das Turbinenrad 15 beschleunigt, um das Ringrad 24 des vorderen Getriebeteils mit zunehmender Drehzahl in entgegengesetzter Richtung zu drehen, rotiert das Leitrad 16 langsamer in Vorwärtsrichtung und kommt nach und nach zum Stillstand. Wenn die Drehzahl des Turbinenrades 15 gegenüber der Drehzahl des Pumpenrades noch größer wird, beginnt sieh das Leitrad 16 in rückwärtiger Richtung zu drehen, wobei die Geschwindigkeit dieser rückwärtigen Drehung stetig zunimmt.
  • Die Arbeitskennlinien des hydrodynamisch-mechanisches Getriebes bei gelösten Bremsen B 1 und B 2 und eingerückter Einwegbremse B 3 sind in Fig. 3, ausgenommen des ausgewählten Bereiches, durch kurzgestrichelte Linien dargestellt. Die Wirkungsgradkurve ist mit 35, die K-Faktorkurve mit 36 und die Drehmomentenverhältniskurve mit 37 bezeichnet.
  • Eine Betrachtung der Fig. 3 zeigt, daß der Gesamtwirkungsgrad von hydrodynamischemDrehmomentenwandler und Umlaufräderwechselgetriebe bei angezogener Einwegbremse B 3 bei Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnissen zwischen 0,4 und 0,5 ein Maximum erreicht; daß der Wirkungsgrad aber oberhalb 0.5 sehr stark abfällt und ungefähr beim Drehzahlverhältnis 0,67 den Kupplungspunkt erreicht. Wie die Drehmomentenverhältniskurve 37 zeigt, ist unter diesen Bedingungen imInstabilitätspunkt ein sehr hohes Drehmomentenverhältnis vorhanden, welches ziemlich starkzumKupplungspunkt bei einem Drehzahlverhältnis bei 0,67 abfällt.
  • Der Wirkungsgrad des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes ist maximal, wenn das Leitrad 16 eine mittlere Drehzahl aufweist, während bei angezogener Bremse B2 der maximale Wirkungsgrad i bei relativ hohen Drehzahlverhältnissen liegt. In ähnlicher Weise fällt das Drehmomentenverhältnis bei angezogener Bremse B 2 nicht eher auf den Wert 1:1 ab, als bis ein Drehzahlverhältnis von etwa 0,94 oder 0,95 erreicht ist. Es ist somit erkennbar, daß durch eine selektive Steuerung der beiden Bremsen B 1 und B 2 und des weiteren auch durch Steuerung des Einrückens der Einwegbremse B 3 der Vorteil vergrößerter Wirkungsgrade ausgenutzt werden kann, die sich in den durch das Getriebe geschaffenen verschiedenen stufenlos änderbaren Drehmomentenumwandlungsbereichen ergeben.
  • Um das Einrücken der Bremsen B 1 und B 2 zu steuern, ist es lediglich erforderlich, ein Meßglied vorzusehen, welches auf das Drehzahlverhältnis zwischen Turbinenrad und Pumpenrad anspricht. Eine solche Meßvorrichtung kann relativ einfach sein, da es wegen der stufenlos änderbaren Betriebskennlinien des Getriebes keinesweg kritisch ist, das Einrücken und Ausrücken der Bremsen unveränderlich genau auf einem Punkt zu halten. Eine befriedigende Anordnung zur Steuerung des Einrückens der Bremsbänder B 1 und B2, welche in Fig. 1 dargestellt ist, soll nachfolgend beschrieben werden. Diese Vorrichtung enthält in einem Ventilgehäuse 39 einen Ventilkörper 38. Der Ventilkörper 38 ist in einer Bohrung 40 des Ventilgehäuses 39 hin- und herverschieblich gelagert. Eine Druckmittelleitung 41 steht über Anschlußöffnungen 42 und 43 mit der Bohrung 40 in Verbindung. Abflußöffnungen 44 und 45 führen zu den Stellmotoren der Bremsen B 1 und B 2. Dem Ventilkörper 38 wird an beiden Enden ein Strömungsmittel unter Druck zugeführt. Eine Rückstellfeder 46 sorgt dafür, daß derVentilkörper 38 bei feststehendem Pumpenrad 14 und feststehendem Turbinenrad 15 in die linke Ruhesteliung gedrückt wird. Zwei Druckmittelpumpen 47 bzw. 48 sind so angeordnet, daß sie zusammen mit dem Pumpenrad 14 bzw. dem Turbinenrad 15 umlaufen. Von diesen Druckmittelpumpen 47 und 48 führen Druckmittelleitungen 49 und 50 zu den gegenüberliegenden Enden der Bohrung 40. Auf diese Weise wirkt der Strömungsmitteldruck von der Druckmittelpumpe 47 im Instabilitätspunkt, wenn das Drehzahlverhältnis gleich Null ist, auf das rechte Ende des Ventilkörpers 38 ein und sorgt zusammen mit der Rückstellfeder 46 dafür, daß der Ventilkörper in der linken Einstellung verbleibt, in der die beiden Abflußöffnungen 44 und 45 geschlossen sind. Wenn das Turbinenrad 15 beschleunigt und eine Drehzahl erreicht, bei der das Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnis etwa 0,51 beträgt, steigt durch die Druckmittelpumpe 48 erzeugte Strömungsmitteldruck genügend stark an, 'um den Ventilkörper 38 nach rechts zu drücken, so daß die Nut 51 die Anschlußöffnung 42 mit der Abflußöffnung 44 verbinden kann, welche zum Stellmotor der Bremse B 1 führt. Bei einem Drehzahlverhältnis von etwa 0,76 bewegt sich der Ventilkörper 38 noch weiter nach rechts, um dabei die Anschlußöffnung 42 von der Abflußöffnung 44 zu trennen und die Anschlußöffnung 43 und die Abflußöffnung 45 über die Nut 52 zu verbinden und die Bremse B 2 zu betätigen.
  • Während das Steuerventil der Fig. 1 die wahlweise Betätigung der Bremsen B 1 und B 2 auslöst, versteht es sich, daß die Einwegbremse B 3 den Umlaufräderträger 26 des hinteren Getriebeteiles festhält, um einen Reaktionspunkt für das Umlaufräderwechselgetriebe 13 bei Drehzahlverhältnissen zwischen dem Instabilitätspunkt und dem Drehzahlverhältnis von etwa 0,51 zu schaffen. Der Wirkungsgrad für diesen Betriebsbereich ist durch den stark ausgezogenen Teil der Wirkungsgradkurve 35 wiedergegeben, während die Drehmomentenverhältnis- und K-Faktorkurven für diesen stufenlos änderbaren Drehmomentenumwandlungsbereich in entsprechender Weise durch stark ausgezogene Teile derDrehmomentenverhältniskurve 37 und der K-Faktorkurve 36 wiedergegeben werden. An der Stelle, an der die Bremse B 1 eingerückt wird, d. h. bei einem Drehzahlverhältnis von etwa 0,51, bleibt das Leitrad 16 unbewegt, und der hydrodynamische Drehmomentenwandler 12 arbeitet unbeeinflußt durch das Umlaufräderwechselgetriebe, da die Einwegbremse B 3 durchläuft und allen Getriebegliedern untereinander einen Leerlauf ermöglicht. Die Wirkungsgrad-, Drehmomentenverhältnis-und K Faktorkurve 30, 31 und 32 für diesen stufenlos änderbaren Drehmomentenumwandlungsbereich sind stark ausgezogen.
  • Wenn das Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnis etwa den Wert 0,76 erreicht, bewegt sich der Ventilkörper 38 genügend weit, um die Bremse B 2 zum Eingriff zu bringen und einen anderen stufenlos veränderbaren Drehmomentenumwandlungbereich einzuschalten. Die Wirkungsgrad-, Drehmomentenverhältnis- und K-Faktorkurve 33, 34 und 35 a für diesen Betriebsbereich sind in den Fig. 3 stark ausgezogen dargestellt.
  • Oberhalb eines Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnisses von etwa 0,94 oder 0,95 beginnt bei eingerückter Bremse B 2 der Wirkungsgrad abzufallen, und gleichzeitig fällt das Drehmomentenverhältnist unter den Wert 1:1 ab. Wenn es nicht erwünscht ist, diesen geringen Wirkungsgrad für ein höheres Drehzahlverhältnis einzuhandeln, braucht das Steuerventil nur genügend weit nach rechts bewegt zu werden, um die beiden Abflußöffnungen 44 und 45 zu versperren und die Bremse B 2 oberhalb des Drehzahlverhältnisses von etwa 0,94 zu lösen. Auf diese Weise rotieren alle Teile des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers und des Umlaufräderwechselgetriebes in Vorwärtsrichtung bei etwa der gleichen Drehzahl, wodurch sich als Endeffekt ergibt, daß der hydrodynamische Drehmomentenwandler im wesentlichen als Strömungskupplung bei einem Drehzahlverhältnis von 0,94 arbeitet.
  • Es versteht sich, daß, während die Einwegbremse B 3 während der relativ niedrigen Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnisse normalerweise eingerückt ist, das gesamte Umlaufräderwechselgetriebe 13 bezüglich seines Enflusses auf den hydro dynamischenDrehmomentenwandler 12 stufenlos veränderbar ist, da der Einfluß des Getriebes darin liegt, im Instabilitätspunkt eine Vorwärtsdrehung des Leitrades 16 und bei Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnissen von 0,51 eine Rückwärtsdrehung des Leitrades 16 zu verursachen. Das Pumpenrad wird somit anfänglich um einen maximalen Betrag entlastet, und diese Entlastung ist bei ansteigenden Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnissen stufenlos bis auf ein Minimum bei einem Drehzahlverhältnis von etwa 0,51 zu verändern. Eine Betrachtung der Fig. 2 zeigt, wie das Leitrad 16 im Instabilitätspunkt in Vorwärtsrichtung umläuft und hier das Strömungsmittel geringfügig in Vorwärtsrichtung ablenkt, wie der Bezugspfeil 20a angibt, während bei einem Drehzahlverhältnis von 0,51 das Leitrad 16 rückwärts umläuft und dabei das Strömungsmittel vor der Rückkehr zum Pumpenrad etwas weniger in Vorwärtsrichtung ablenkt, wie durch den Bezugspfeil 20 b angegeben ist. Die Pfeile 17a und 17b geben die Richtung an, in der das Strömungsmittel das Pumpenrad 14 im Instabilitätspunkt und bei einem Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnis vonetwa 0,51 verläßt, während die Bezugspfeile 19 a und 19 b die Richtung angeben, in denen das Strömungsmittel unter den gleichen Bedingungen das Turbinenrad 15 verläßt.
  • Wenn die Bremse B 1 bei einem Turbinenrad-Pumpenrad-Drahzahlverhältnis von etwa 0,51 angezogen wird, bleibt das Leitrad 16 stehen, und das Strömungsmittel verläßt das Leitrad in einer Richtung, die etwa der Verlängerung der Leitradschaufeln entspricht. Diese Richtung ist in Fig. 2 mit dem Bezugspfeil 20 c angegeben. Das Strömungsmittel verläßt unter diesen Bedingungen das Pumpenrad und das Turbinenrad in den durch die Pfeile 17 c und 19 c angegebenen Richtungen. Wenn die Bremse B 2 angezogen wird, wird das Leitrad 16 gezwungen, sich in Vorwärtsrichtung zu drehen. Die Drehzahl des Leitrades steht dabei in einem Verhältnis zur Drehzahl des Pumpenrades, welches von dem Verzahnungsverhältnis zwischen dem Ringrad 24 und dem Sonnenrad 21 abhängt. Auf diese Weise wird das Strömungsmittel dem Pumpenrad 14 in Vorwärtsrichtung zugeführt, wie es der Bezugspfeil 20 d zeigt. Vom Pumpenrad und vom Turbinenrad strömt das Strömungsmittel ab, wie es die Pfeile 17 d und 19 d zeigen. Wenn b. -i einem Drehzahlverhältnis von etwa 0,94 beide Bremsen B 1 und B 2 gelöst werden, dreht die Einwegbremse B 3 durch, und alle Getriebeteile des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes laufen mit im wesentlichen gleicher Drehzahl in Vorwärtsrichtung um, Unter diesen Bedingungen verläßt das Strömungsmittel das Leitrad 16 in der durch den Bezugspfeil 20 e angegebenen Richtung. Der Abfluß vom Pumpenrad erfolgt in Richtung des Pfeiles 17e und der Abfluß vom Turbinenrad in Richtung des Pfeiles 19e.
  • Die Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit, die drei Getriebeteile des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers l2 mit dem Umlaufräderwechselgetriebe zu verbinden, um zwischen der Antriebswelle 10 und der Abtriebswelle 11 eine Mehrzahl von stufenlos veränderbaren Drehmomentenumwanldungsbereichen zu schaffen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist das Pumpenrad 14 fest mit dem Sonnenrad 60 zum gemeinsamen Umlauf verbunden. Das Turbinenrad 1.5 ist unmittelbar mit der Abtriebswelle 11 und das Leitrad 16 über eine Einwegkupplung 62 mit einem Ringrad 61 verbunden. Die Einwegkupplung 62 ermöglicht dem Ringrad 61 dem Leitrad 16 gegenüber eine Drehung in Vorwärtsrichtung. Zum Umlaufräderwechselgetriebe gehört ferner eine Mehrzahl von Umlaufrädern 63, die mit dem Sonnenrad 60 und dem Ringrad 61 im Eingriff stehen. Die Umlaufräder 63 werden von einem Umlaufräderträger 64 getragen, der durch eine Bremse B 2 an einer Drehung in Rückwärtsrichtung gehindert wird. Ein zweites Schaltmittel in Gestalt einer Bremse B 1 ist vorgesehen, um das Ringrad 61 festzuhalten. Wenn diese Bremse B 1 eingerückt wird, kann das Leitrad 16 sich frei in Vorwärtsrichtung drehen, ist aber an einer Drehung in Rückwärtsrichtung gehindert.
  • Wenn bei der Anordnung gemäß Fig. 4 das Bremsband der Bremse B 1 gelöst wird, arbeitet die als Einwegbremse ausgebildete Bremse B 2, welche den Umlaufräderträger 64 an einer Rückwärtsdrehung hindert, als Reaktionselement, so daß, wenn sich das Pumpenrad 14 und das Sonnenrad 60 in Vorwärtsrichtung drehen, im Instabilitätspunkt das Strömungsmittel bestrebt ist, das Leiträd 16 und damit auch das Ringrad 61 in Rückwärtsrichtung zu drehen. Das Leitrad 16 kann mit zuvor festgelegter Drehzahl, die von dem Verhältnis Ringrad zu Sonnenrad abhängt, in rückwärtiger Richtung umlaufen. Oberhalb eines Turbinenrad-Pumpenrad-Drehzahlverhältnisses von 0,71 besteht für den Umlaufräderträger 64 eine Tendenz, sich in Vorwärtsrichtung zu drehen, eine Drehung, welche durch das Lösen der Bremse B 2 ermöglicht wird.
  • Wenn die Bremse B 1 angezogen wird, ist das Leitrad 16 an einer Rückwärtsdrehung gehindert. Unter diesen Bedingungen ergibt sich für den hydrodynamischen Drehmomentenwandler ein weiterer Drehmomentenumwandlungsbereich, bei dem, sobald das das Turbinenrad verlassende Strömungsmittel eine genügend große Vorwärtskomponente hat, das Leitrad 16 in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, eine Drehung, welche den Freilauf der Einwegkupplung 62 ermöglicht. Unter diesen Arbeitsbedingungen läuft das Umlaufräderwechselgetriebe leer, da das Sonnenrad 60 vom Pumpenrad 14 mitgenommen wird und die Umlaufräder 63 und der Umlaufräderträger 64 in Vorwärtsrichtung mitgenommen werden, d. h. in einer Richtung, die durch das Lösen der Bremse B 2 ermöglicht ist.
  • Die Fig.4A zeigt die Betriebskurven für das Getriebe der Fig. 4 bei verschiedenen Steuerungen der Bremsen B 1 und B 2.
  • Bei der Ausführungsform des hydrodynamischmechanischen Getriebes nach der Erfindung gemäß Fig.5 sind der hydrodynamische Drehmomentenwandler und das Umlaufräderwechselgetriebe in noch anderer Weise miteinander verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist das Pumpenrad 14, welches direkt mit der Antriebswelle 10 verbunden ist, auch unmittelbar mit dem Ringrad 70 des Umlaufräderwechselgetriebes verbunden. Das Turbinenrad 15 ist wie auch bei den anderen Ausführungsformen mit der Abtriebswelle 11 und das Leitrad 16 mit einem Umlaufräderträger 71 verbunden, an dem eine Mehrzahl von Umlaufrädern 72 drehbar gelagert ist. Ein Sonnenrad 73, welches mit sämtlichen Umlaufrädern 72 im Eingriff steht, kann mit Hilfe einer Bremse B 2 an einer Drehung gehindert werden. Eine als Einwegbremse ausgebildete Bremse B 1 dient dazu, den Umlaufräderträger 71 und das Leitrad 16 an einer Drehung in rückwärtiger Richtung zu hindern.
  • Wenn die Bremse B 1 gelöst wird, arbeitet das Sonnenrad 73 als Reaktionselement für das hydrodynamisch-mechanische Getriebe, um einen ersten stufenlos veränderbaren Drehmomentenumwandlungsbereich zu schaffen. Unter diesen Bedingungen wird das Strömungsmittel durch die Schaufeln des Pumpenrades 14 bewegt. Nach dem Verlasesn des Turbinenrades 15 beaufschlagt das Strömungsmittel das Leitrad 16. In Vorwärtsrichtung wird dem Leitrad 16 auch noch mechanische Energie zugeführt, da das in Vorwärtsrichtung umlaufende Ringrad die Umlaufräder 72 und den Umlaufräderträger 71 in Vorwärtsrichtung antreibt.
  • In Fig. 6 ist eine weitere Abwandlung des hydrodynamisch-mechanischen Getriebes nach der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform besteht das Umlaufräderwechs-elgetriebe aus einem Sonnenrad 80, welches unmittelbar mit dem Leitrad 16 verbunden ist, einem Umlaufräderträger 81, welcher unmittelbar mit dem Pumpenrad 14 verbunden ist und eine Mehrzahl von Umlaufrädern 82 drehbar gelagert hält, und einem Ringrad 83, welches mit sämtlichen Umlaufrädern 82 im Eingriff steht. Eine Bremse B 2 dient dazu, das Ringrad 83 festzuhalten, während eine Bremse B 1 die Aufgabe hat, das Sonnenrad 80 und das Leitrad 16 festzuhalten.
  • Wenn die Bremse B 1 angezogen wird, bleibt das Leitrad 16 stehen, und der hydrodynamische Drehmomentenwandier 12 arbeitet im wesentlichen ohne Beeinflussung durch das Umlaufräderwechselgetriebe. Wenn die Bremse B 2 angezogen wird, arbeitet das Ringrad 83 als Reaktionselement, wobei die Vorwärtsdrehung des Pumpenrades 14 und des Umlaufräderträgers 81 zur Folge hat, daß das Sonnenrad 80 und das Leitrad 16 mit überhöhter Drehzahl bezüglich der Drehzahl des Pumpenrades 14 in Vorwärtsrichtung angetrieben werden. Auf diese Weise schafft das Getriebe der Fig. 6 zwei verschiedene stufenlos veränderbare Drehmomentenumwandlungsbereiche, von denen der eine beim Anziehen der Bremse B 1 und der andere beim Anziehen der Bremse B 2 wirksam wird.
  • Die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 7 unterscheidet sich ebenfalls etwas von den anderen, zuvor offenbarten Ausführungsformen. Bei dieser Anordnung besteht das Umlaufräderwechselgetriebe aus einem Sonnenrad 90, welches drehfest mit dem Leitrad 16 verbunden ist, einer Mehrzahl von Umlaufrädern 91, die drehbar auf einem Umlaufräderträger 92 gelagert sind, und einem Ringrad 93, welches mit sämtlichen Umlaufrädern 91 im Eingriff steht und unmittelbar mit dem Pumpenrad 14. verbunden ist. Eine Bremse B 1 dient dazu, das Sonnenrad 90 und das Leitrad 61 festzuhalten, während eine Bremse B 2 dazu dient, den Umlaufräderträger 92 festzubremsen.
  • Wenn bei der Anordnung gemäß Fig. 7 die Bremse B 1 angezogen wird, arbeitet der hydrodynamische Drehmomentenwandler 12 im wesentlichen genauso, als wäre er vollständig vom Umlaufräderwechselgetriebe abgetrennt. Wenn die Bremse B 2 angezogen ist, bleibt der Umlaufräderträger 92 stehen, und die Vorwärtsdrehung des Pumpenrades 14 und des Ringrades 93 verursacht, daß das Sonnenrad 90 und das Leitrad 16 gegenüber der Drehzahl des Pumpenrades 14 mit überhöhter Drehzahl in rückwärtiger Richtung umlaufen. So kann durch wahlweises Anziehen der Bremsen B 1 und B 2 das Getriebe nach der Fig. 7 auf zwei verschiedene, stufenlos veränderbare Drehmomentenumwandlungsbereiche geschaltet werden.
  • Wie sich aus der Beschreibung der Erfindung ergibt, kann das offenbarte hydrodynamisch-mechanische Getriebe durch die Verbindung eines hydrodynamischen Drehmomentenwandlers mit einem Umlaufräderwechselgetriebe mit größerem Wirkungsgrad arbeiten als eine übliche Getriebeanordnung, bei der der gleiche hydrodynamische Drehmomentenwandler und das gleiche Umlaufräderwechselgetriebe in Reihe geschaltet sind.
  • Bei üblichen Kombinationen von hydrodynamischen Drehmomentenwandlern und Umlaufräderwechselgetrieben, die in Reihe geschaltet sind, ergibt sich der Gesamtwirkungsgrad des Getriebes bei einem beliebigen Abtriebswellen-Antriebswellen-Drehzahlverhältnis als Wirkungsgrad des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers bei dem bestimmten Drehmomentenverhältnis multipliziert mit dem Wirkungsgrad des in Reihe geschalteten Umlaufräderwechselgetriebes. Bei den hier beschriebenen Getrieben ist der Gesamtwirkungsgrad zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle tatsächlich größer als der Wirkungsgrad des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers selbst und ebenfalls größer als der Wirkungsgrad von Getriebeanordnungen üblichen Aufbaues.
  • Um aufzuzeigen, in welcher Weise der Gesamtwirkungsgrad des beispielsweise in Fig. 1 dargestellten Getriebes größer ist, als dies der Fall wäre, wenn man den in Fig. 1 dargestellten hydrodynamischen Drehmomentenwandler mit einem Umlaufräderwechselgetriebe von gleich großem Wirkungsgrad wie das der Fig. 1 in Reihe schalten würde, soll der Betriebszustand bei einem Abtriebswellen-Antriebswellen-Drehzahlverhältnis von 0,1 betrachtet werden. Unter diesen Bedingungen wird der Wirkungsgrad des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers allein gekennzeichnet durch die Verlängerung der Wirkungsgradkurve 30 der Fig. 3. Der Wirkungsgrad beträgt etwa 20%. Wenn man annimmt, daß der Wirkungsgrad des mit dem hydrodynamischen Drehmomentenwandler in Reihe geschalteten Umlaufräderwechselgetriebes 95% beträgt, würde sich der Gesamtwirkungsgrad des Getriebes auf 20 - 95 0/0 = etwa 19 % ergeben.
  • Bei dem Getriebe gemäß Fig. 1 wird bei einem Abtriebswellen-Antriebswellen-Drehzahlverhältnis von 0,1 das Drehmoment am Pumpenrad 14 aufgeteilt, wobei etwa 70 % des Drehmomentes im hydrodynamischen Drehmomentenwandler 12 umgewandelt werden, während die verbleibenden 30 % des Drehmomentes in das Umlaufräderwechselgetriebe 13 eingehen. Bei in Betrieb befindlicher Einwegbremse B 3 und einem Abtriebswellen-Antriebswellen-Drehzahlverhältnis von etwa 0,1 wird das Leitrad in Vorwärtsrichtung gegenüber der Drehzahl des Pumpenrades 14 mit einem Drehzahlverhältnis von etwa 0,4 angetrieben. Es ergibt sich somit, daß das Drehmomentenverhältnis zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad vergrößert wird und daß der Wirkungsgrad des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers selbst, wenn das Leitrad in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, von einem 20%igen Wirkungsgrad auf einen 25"/oigen Wirkungsgrad ansteigt. Auf diese Weise wird für die 70 n/o des dem hydrodynamischen Drehmomentenwandler zugeführten Eingangsdrehmomentes ein Wirkungsgrad von etwa 17,5 n/o erreicht. Von den 30 '% des Eingangsdrehmomentes, welches in das Umlaufräderwechselgetriebe eingeht, um das Leitrad 16 in Vorwärtsrichtung bezüglich der Drehzahl des Pumpenrades mit einem Drehzahlverhältnis von 0,4 anzutreiben, werden 60'% des das Umlaufräderwechselgetriebe erreichenden Drehmomentes benötigt, um das Leitrad in Vorwärtsrichtung arm-!-treiben. Die verbleibenden 40 '% des zugeführten Drehmomentes werden als Reaktionsmoment benötigt, welches durch das Umlaufräderwechseigetriebe mit dem Getriebewirkungsgrad der Abtriebswelle 11 zugeführt wird. Wenn man somit für das Umlaufräderwechselgetriebe wie bei der üblichen Anordnung von einem Wirkungsgrad von 95'% ausgeht, erreicht das der Abtriebswelle 11 über dieses zugeführte Drehmoment die Abtriebswelle mit einem Wirkungsgrad von 30 - 4.0 - 95,% = etwa 11,4 n/o. Dieser Wirkungsgrad, vermehrt um den Wirkungsgrad, mit dem der hydrodynamische Drehmomentenwandler arbeitet, stellt den Gesamtwirkungsgrad des in Fig. 1 offenbarten Getriebes dar. Dieser Gesamtwirkungsgrad setzt sich zusammen aus der Summe der Wirkungsgrade für die Drehmomente, die die Abtriebswell'e über den hydrodynamischen Dre momentenwandler und über das Umlaufräderwechseigetriebe erreichen, da das Drehmoment aufgespalten wird. Diese Summe ist etwa gleich 28,9 "/o, wie es von dem stark ausgezogenen Teil der Wirkungsgradkurve 35 der Fig. 3 an der Stelle abzulesen ist, an der die Wirkungsgradkurve die das Abtriebswellen-Antriebswellen-Drehzahlverhältnis von 0,1 verkörpernde Linie schneidet.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung hydrodynamischmechanische Getriebe betrifft, bei denen hydrodynamische Drehmomentenwandler mit Umlaufräderwechselgetrieben so verbunden sind, daß sich ein wesentlich verbesserter Gesamtwirkungsgrad ergibt, daß das Drehmomentenverhältnis angehoben wird und daß die Arbeitsspanne der K-Faktorkurve mehr als verdoppelt wird, wodurch der Kupplungspunkt auf ein höheres Abtriebswellen-Antriebswellen-Drehzahlverhältnis verschoben wird, als es mit üblichen hydrodynamisch-mechanischen Getrieben möglich ist.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe für Kraftfahrzeuge mit einem hydrodynamischen Drehmoinentenwandler, der ein mit der Antriebswelle verbundenes Pumpenrad, ein mit der Abtriebswelle verbundenes Turbinenrad und ein Leitrad aufweist, wobei das Leitrad durch ein zwischen das Pumpenrad und das Leitrad eingeschaltetes, mit Schaltmitteln versehenes Umlaufräderwechselgetriebe angetrieben werden kann, dadurch gegekennzeichnet, daß ein erstes Glied (Sonnenrad 21 bzw. Sonnenrad 60 bzw. Ringrad 70 bzw. Umlaufräderträger 81 bzw. Ringrad 93) des Umlaufräderwechselgetriebes (13) mit dem mit der Antriebswelle (10) verbundenen Pumpenrad (14) des hydrodynamischen Drehmomentenwandlers (12) verbunden ist, ein zweites Glied (Umlaufräderträger 22 bzw. Ringrad 61 bzw. Umlaufräderträger 71 bzw. Sonnenrad 80 bzw. Sonnenrad 90) mit dem Leitrad (16) verbunden ist und das zweite Glied und ein drittes Glied durch Schaltmittel (B 1 bzw. B 2 bzw. B3) wahlweise festbremsbar sind.
  2. 2. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufräderträger (22) mit dem Leitrad (16) und das Sonnenrad (21) mit dem Pumpenrad (14) verbunden ist, wobei auf das Ringrad (24) und den Umlaufräderträger (22) wahlweise einschaltbare Schaltmittel (B 1 bzw. B 2 bzw. B 3) wirken.
  3. 3. Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufräderträger (71) mit dem Leitrad (16) und das Ringrad (70) mit dem Pumpenrad (14) verbunden ist und der Umlaufräderträger (71) und das Sonnenrad (73) wahlweise abbremsbar sind.
  4. 4. Hydromechanisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (80) mit dem Leitrad (16) und der Um laufräderträger (81) mit dem Pumpenrad (14) verbunden ist und das Ringrad (83) und das Sonnenrad (80) wahlweise festbremsbar sind.
  5. 5. Hydromechanisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (90) mit dem Leitrad (16) und das Ringrad (93) mit dem Pumpenrad (14) verbunden ist -und der Umlaufrädertxäger (92) und das Sonnenrad (90) walweise festbremsbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 684 382, 610 089, 601303; USA.-Patentschriften Nr. 2 740 304, 2 612 791, 2 592 538, 2 588 220.
DEB47714A 1957-02-05 1958-02-05 Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe fuer Kraftfahrzeuge Pending DE1157085B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1157085XA 1957-02-05 1957-02-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1157085B true DE1157085B (de) 1963-11-07

Family

ID=22362976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEB47714A Pending DE1157085B (de) 1957-02-05 1958-02-05 Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe fuer Kraftfahrzeuge

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1157085B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1288399B (de) * 1964-11-23 1969-01-30 Borg Warner Hydromechanisches Verbundgetriebe

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB601303A (en) * 1942-07-23 1948-05-04 Piero Mariano Salerni Improvements in or relating to power transmission mechanism
GB610089A (en) * 1944-03-21 1948-10-11 Borg Warner Improvements in or relating to variable speed transmissions
US2588220A (en) * 1946-08-19 1952-03-04 Winfields Ltd Automatic variable-speed transmission
US2592538A (en) * 1946-06-17 1952-04-15 Borg Warner Power-transmitting mechanism
US2612791A (en) * 1947-11-28 1952-10-07 Bendix Aviat Corp Transmission
GB684382A (en) * 1950-07-21 1952-12-17 Renault Improvements in hydraulic torque converters
US2740304A (en) * 1951-11-02 1956-04-03 Chrysler Corp Transmission and controls therefor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB601303A (en) * 1942-07-23 1948-05-04 Piero Mariano Salerni Improvements in or relating to power transmission mechanism
GB610089A (en) * 1944-03-21 1948-10-11 Borg Warner Improvements in or relating to variable speed transmissions
US2592538A (en) * 1946-06-17 1952-04-15 Borg Warner Power-transmitting mechanism
US2588220A (en) * 1946-08-19 1952-03-04 Winfields Ltd Automatic variable-speed transmission
US2612791A (en) * 1947-11-28 1952-10-07 Bendix Aviat Corp Transmission
GB684382A (en) * 1950-07-21 1952-12-17 Renault Improvements in hydraulic torque converters
US2740304A (en) * 1951-11-02 1956-04-03 Chrysler Corp Transmission and controls therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1288399B (de) * 1964-11-23 1969-01-30 Borg Warner Hydromechanisches Verbundgetriebe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3203252C2 (de) Automatisches Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE2609282C3 (de) Leistungsverzweigendes hydromechanisches Verbundgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE2409914C2 (de)
DE1580846A1 (de) Vorrichtung zur Kraftuebertragung bei angetriebenen,lenkbaren Fahrzeugen
DE2802368A1 (de) Planetengetriebe
DE2305953C2 (de) Hydrodynamisch-mechanische Verbundgetriebe für Kraftfahrzeuge
DE3712659C2 (de)
DE1157085B (de) Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe fuer Kraftfahrzeuge
DE1032109B (de) Getriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE3143211A1 (de) Getriebeanordnung
DE452368C (de) Kraftuebertragungsgetriebe
DE1775755B2 (de) Leistungsverzweigendes hydrostatisch-mechanisches verbundgetriebe
DE1289751B (de) Hydrodynamisch-mechanisches Getriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE1008590B (de) Hydraulisches Wechselgetriebe
DE2714234A1 (de) Stufenloses getriebe
DE873340C (de) Stufenlos regelbares Getriebe
DE1655133B2 (de) Hydrodynamisch-mechanisches getriebe fuer kraftfahrzeuge
DE2425203A1 (de) Vollautomatisches getriebe mit drehmomentwandler
DE2113824C3 (de) Getriebe mit zwei in Reihe geschalteten, zwischen der Eingang- und der Ausgangswelle angeordneten Schlupfkupplungen
DE2009907C3 (de) Kraftfahrzeuggetriebe mit einem hydrokinetischen Drehmomentwandler und einem in Reihe nachgeschalteten stufenlosen Reibradgetriebe
AT233402B (de) Mehrgangübersetzungsnabe mit in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit automatisch betätigter Gangschaltung
DE1460923C3 (de) Zweistufiges Waschmaschinen-Schaltgetriebe
DE1120235B (de) UEber zwei Riemenwechselgetriebe angetriebenes Umlaufraederkoppelgetriebe
DE1069002B (de) Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE1131106B (de) Kraftfahrzeuggetriebe