DE1157085B - Hydrodynamic-mechanical transmission for motor vehicles - Google Patents

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.Hydrodynamic-mechanical transmission for motor vehicles The invention relates to a hydrodynamic-mechanical transmission for motor vehicles with a hydrodynamic Torque converter, which has an impeller connected to the drive shaft, with a the output shaft connected turbine wheel and a stator. being the idler by a switched between the pump wheel and the stator, with switching means provided epicyclic gears can be driven.

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.In hydrodynamic torque converters, it is known to use the stator blades Tilt in the forward direction as much as possible for maximum efficiency and to reach the highest possible coupling point. How easy to see are There are fixed physical limits due to this forward inclination of the stator blades given. These limits result from the fact that the blades, when they are more and more in the forward direction tends to approach each other and the outflow of the fluid from the stator to the impeller.

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.Furthermore, it is with hydrodynamic torque converters with a single group of stator blades known that these blades are only capable are the fluid flow within the entire torque conversion range forward to the impeller at essentially the same flow angle.

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.Finally, it is known between the pump impeller and the stator of a hydrodynamic Torque converter to switch a planetary gear change and through this to drive the stator at different speeds.

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.The invention is based on the object of such hydrodynamic-mechanical To improve transmissions for motor vehicles. According to the invention this is: thereby achieved. that a first link of the planetary gear change transmission with the one with the drive shaft connected pump wheel of the hydrodynamic torque converter is connected. a second link is connected to the stator and the second link and a third Link can optionally be braked by switching means.

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.In general terms, the hydrodynamic-mechanical transmission has the advantage that a large starting torque is achieved and the efficiency is increased will. In detail, the torque ratio is determined by the transmission according to the invention between the drive part and the driven part over a much larger part the torque ratio between the drive part and the output part is continuously variable and a plurality of different ranges of continuously variable torque conversions adjustable. Due to the structure of the transmission according to the invention, the receives Epicyclic gear change transmission is not a multiple, as is the case with conventional gear arrangements is the case, but only a fraction of the machine torque it needs hence it is nowhere near as strong, but can be made smaller and train cheaper than the mechanical gears in conventional hydrodynamic-mechanical Driven. The interconnection of epicyclic gear change and hydrodynamic torque converter created different, continuously changeable torque conversion ranges lead to different overall efficiencies and torque ratios between Turbine and pump impeller with maximum efficiency at different points of the speed ratio range related to turbine and pump wheel.

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.Another advantage of the gearbox is that it has a K-factor curve works that extends over a much larger area than that with usual hydrodynamic torque wall remote. Below the K factor a quantity is understood that is equal to the input speed divided by the square root of the input torque. In other words, this means that the coupling point (where the torque ratio is 1: 1) to a higher turbine-impeller speed ratio is shifted and that so the transmission is effective in a larger drive range can be.

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.The size of the K-factor at the coupling point minus the size of the K-factor at the point of instability is called the working span of a hydrodynamic Torque converter, which is directly proportional to the range in which a Torque converter can make a torque multiplication. An advantage the invention lies in the fact that it significantly increases this working span enables.

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.In various applications of the hydrodynamic torque converter, z. B. in tractors, it is necessary, d'ass the torque converter no freewheel at its idler, since the idler extremely under certain working conditions subject to large reaction moments. It is well known that torque converters do not with stationary stator at high speed ratios between turbine wheel and The efficiency of the pump impeller decreases very sharply; this undesirable feature is due to the present invention eliminated by the hydrodynamic torque converter is combined with the planetary gear change in such a way that on the Freewheel under the stator can be dispensed with without the usual drop in efficiency occurs at high turbine-to-impeller speed ratios.

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.Due to the improved efficiency; which the present arrangement brings with it in the range of high turbine wheel-pump wheel speed ratios the heat generation at a given input torque is significantly reduced.

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.With the arrangement of hydrodynamic torque converter and epicyclic gear change gear the transmission can be controlled so that a drive is created in which between Turbine and pump wheel no slip and also not the usual loss of efficiency entry.

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.According to a further feature of the invention, the hydrodynamic-mechanical Gearbox be designed so that the planetary gear carrier with the stator and the sun gear can be connected to the pump wheel, with the ring gear and the planetary gear carrier optionally switchable switching means act. But it can also be the planet carrier be connected to the stator and the ring gear to the pump wheel and the planetary gear carrier and the sun gear can be optionally braked. In another embodiment is according to the invention, the sun gear with the stator and the planetary gear carrier with the Connected pump wheel, and the ring gear and the sun gear are optionally lockable. Finally, it is advantageous to have the sun gear with the stator and the ring gear with to connect the pump wheel, the Umfaufräderträger and the sun gear optionally are lockable.

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.In the drawings, exemplary embodiments are explained in more detail in the description of the hydrodynamic-mechanical transmission according to the invention. In the 1 shows a schematic representation of an embodiment of the transmission according to the invention, Fig. 2 is a diagram for explaining the operating conditions in the transmission of FIG. 1 in different, continuously variable torque conversion ranges.

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.3 shows a characteristic curve sheet for the transmission shown in FIG. 1, FIG. 4 shows a schematic representation of a modified embodiment, FIG. 4A a characteristic curve sheet for the transmission according to FIG. 4 and FIGS. 5 to 7 are schematic Representations of modified embodiments in which the three components of the hydrodynamic torque converter in various ways with the members of the Epicyclic gears connected to a plurality of continuously variable To create torque conversion areas.

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.As shown in FIG. 1 of the drawings, the hydrodynamic-mechanical Transmission from a drive shaft 10, an output shaft 11, generally one with the reference numeral 12 occupied hydrodynamic torque converter and a general with the reference numeral 13 designated epicyclic gear change transmission.

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.The hydrodynamic torque converter 12 contains a bladed impeller 14, a bladed turbine wheel 15 and a bladed stator 16. Each of the bladed wheels of the hydrodynamic torque converter has inner and outer housing parts which in their entirety form a toroid. The toroid formed by the housings of the torque converter parts is filled with a pressurized fluid. The blades of the impeller 14 are driven directly by the drive shaft 10 in order to give the fluid a rotational movement in the forward direction, ie in the direction of the arrows 17 a to 17 e in FIG. 1 indicated by arrow 18, given a toroidal movement. It can be seen that the blades of the pump wheel 14 supply kinetic energy to the teroid-shaped fluid circulating through the hydrodynamic torque converter 1.2.

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.The shape of the blades of the turbine wheel 15 can be seen from FIG. The task of the turbine blades is to absorb the kinetic energy of the fluid in order to drive the output shaft 11 which is directly connected to it. The reference arrows 19 a to 19 e in FIG. 2 indicate the direction of rotation of the fluid as it leaves the turbine blades.

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.After leaving the turbine blades, the fluid arrives to the blades of the stator 16 and is there before the renewed supply to the pump wheel redirected in the forward direction. The reference arrows 20a to 20e indicate the direction of rotation of the fluid exiting the stator blades under various operating conditions at.

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.The planetary gear change gear 13 is between the pump wheel 14 and the stator 16 switched on. The planetary gear change transmission 13 includes a front one Gear part with a sun gear 21, which rotates directly with the pump wheel 14 composite 'en is an orbital gear carrier 22, which is directly with the stator 16 is rotatably connected, and a plurality of on the planetary gear carrier 22 arranged planetary gears 23, on the one hand with the sun gear 21 and on the other hand are in engagement with a ring gear 24.

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.The Umlaufräde, change gear 13 also contains a rear gear part with a sun gear 25, which is connected directly to the ring gear 24 of the front transmission part Is rotatably connected, a planetary gear carrier 26 for supporting a plurality of Planetary gears 27, which on the one hand with the sun gear 25 and on the other hand with a Ring gear 28 are in engagement, which rotatably with the output shaft 11 and the Turbine 15 is connected. To switch the planetary gear change gear 13 is used a plurality of switching means. A brake B 1 belongs to these switching means for the planetary gear carrier 22 and the stator 16, a brake B 2 for the ring gear 24 and a one-way brake B 3, which prevents reverse rotation of the planetary gear carrier 26, but allows it to run freely in the forward direction.

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.When the switching means B 1, B 2 and B 3 are selectively engaged in order to brake the assigned epicyclic gear members, the hydrodynamic torque converter 12 provides different, continuously variable torque conversion ranges. In Fig. 3 the efficiencies, the speed ratios and K-factors for the different ranges of the continuously variable torques by the combined hydrodynamic-mechanical transmission are shown as a function of the actuation of the switching means B 1, B 2 and B 3 .

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.The mode of operation of the hydrodynamic-mechanical transmission with an optional actuation of the brakes B 1 and B 2 and the one-way brake B 3 will now be described.

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.When the brake B 1 is engaged, the planet gear carrier 22 and the stator 16 are held in place so that the hydrodynamic torque converter 12 operates in the same way as a three-component torque converter with a stationary stator. The efficiency curve for the combined hydrodynamic-mechanical transmission with the brake B 1 applied is indicated by 30 in FIG. 3 and shown with dashed lines except for the selected area. The torque ratio curve 31 with the brake engaged is plotted as a function of the turbine wheel / pump wheel speed ratio, with the exception of the selected area this is shown in dashed lines, while the K-factor curve for the combined hydrodynamic-mechanical transmission with the brake B 1 applied is shown by the K-factor curve 32 will. It goes without saying that the efficiency values are given in percentages and correspond to 100 times the product of the turbine wheel / pump wheel speed ratio and the turbine wheel / pump wheel torque ratio. The torque ratio curve 31 shows the turbine wheel / pump wheel torque ratio versus the turbine wheel / pump wheel speed ratio. The K-factor curve 32 gives the relationship between the size and the turbine to impeller speed ratio again. When the brake B 1 is engaged, the sun gear 21 rotates with the drive shaft 10 and the pump gear 14 in the forward direction, whereby the ring gear 24 is rotated in the opposite direction and the sun gear 25 is also driven in the opposite direction of rotation. If it is assumed that the brake B 1 is only engaged at higher turbine wheel / pump wheel speed ratios, at the point in time at which the brake B 1 is engaged, the ring gear 28 rotates at such a high speed in the forward direction that the planetary gear carrier 26 either stops or is rotated somewhat in the forward direction despite the oppositely rotating sun gear 25.

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.When the brake B 2 is applied to hold the ring gear 24, the sun gear 21 rotates together with the pump gear 14 in the forward direction, whereby also the rotating gear carrier 22 and with it the stator 16 rotated in the forward direction will. In this way, the stator 16 rotates in the forward direction, but at a lower rate Speed than the pump wheel 14 as long as the brake B 2 is applied. At this time one rotation of the turbine wheel has one rotation of the output shaft 11 and the rear Ring gear 28 in the forward direction result in the epicyclic gear carrier 26 only to the fixed sun gear 25 is running. The one-way brake B 3 is released automatically or is designed so that it is overrun in the forward direction.

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. The forward rotation of the stator 16, which results from the torque multiplication by the front gear part when the brake B 2 is applied, has the consequence that the fluid circulating in a toroidal shape within the hydrodynamic torque converter 12 is deflected to a greater extent in the forward direction before it returns to the pump wheel 14 than is the case when the stator 16 is stationary. The operating characteristics of the hydrodynamic torque converter and epicyclic gear change transmission with the brake B 2 applied are shown in FIG. 3, with the exception of the selected area, with dotted lines. The associated efficiency curve has the reference number 33, the torque ratio curve has the reference number 34 and the K-factor curve has the reference number 35a .

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.When both brakes B 1 and B 2 are released, the planetary gear carrier 26 of the rear gear part forms the reaction element of the planetary gear change gear 13 of the rear transmission part and the ring gear 24 of the front transmission part. In this way, the forward rotation of the sun gear 21 and the pump wheel 14 at the instability limit has the consequence that the planetary gears 23 revolve within the stationary ring gear 24 and the planetary gear carrier 22 and the stator 16 rotate in the forward direction. In this way, the fluid is deflected even further in the forward direction before re-entering the impeller 14.

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.As soon as the turbine wheel 15 begins to rotate in the forward direction, a forward rotation of the output shaft 11 and the ring gear 28 also begins, the reaction on the planetary gear carrier 26 taking place in the opposite direction, so that the planetary gear carrier 26 is held by the one-way brake B 3. The sun gear 25 of the rear part of the transmission thus rotates in the opposite direction and thereby takes the ring gear 24 of the front part of the transmission with it. The ring gear 24 thus runs backwards, while the sun gear 21 rotates in the forward direction while weighing. The planetary gear carrier 22 and the stator 16 rotate at different speeds, which are determined by the relative circumferential speeds of ring gear 24 and sun gear 21. The front gear part has a previously determined speed ratio between sun gear 21 and ring gear 24. The rear transmission part also has a previously determined speed ratio between sun gear 25 and ring gear 28. Whenever the speed of the pump wheel 14 and the sun wheel 21 is greater than the product of the speed of the turbine wheel 15 and the ratio of ring gear 24 to sun gear 21 in the front gear part and also the ratio of ring gear 28 to sun gear 25 in the rear gear part, the rotates Orbital gear carrier 21 and the stator 16 in the forward direction. If the speed of the pump wheel 14 is less than the product of the speed of the turbine wheel 15 and the ratio of ring gear 24 to sun gear 21 in the front gear part and also the ratio ring gear 28 to sun gear 25 in the rear gear part, the stator 16 rotates in the opposite direction. It is obvious that the stator 16 rotates at the instability point in the forward direction at a speed which is the greatest compared to the speed of the pump wheel 14. When the turbine wheel 15 accelerates in order to rotate the ring wheel 24 of the front transmission part with increasing speed in the opposite direction, the stator wheel 16 rotates more slowly in the forward direction and gradually comes to a standstill. When the speed of the turbine wheel 15 is still greater than the speed of the pump wheel, the stator 16 begins to rotate in the reverse direction, the speed of this reverse rotation increasing steadily.

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.The operating characteristics of the hydrodynamic-mechanical transmission with the brakes B 1 and B 2 released and the one-way brake B 3 engaged are shown in FIG. 3, with the exception of the selected area, by dashed lines. The efficiency curve is designated by 35, the K-factor curve by 36 and the torque ratio curve by 37.

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.A consideration of Fig. 3 shows that the overall efficiency of hydrodynamic torque converter and planetary gear change gear when the One-way brake B 3 with turbine wheel / pump wheel speed ratios between 0.4 and 0.5 reaches a maximum; that the efficiency drops very sharply above 0.5 and reaches the coupling point at approximately the speed ratio 0.67. Like the torque ratio curve 37 shows there is a very high torque ratio at the instability point under these conditions present, which is quite strong to the coupling point at a speed ratio drops at 0.67.

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.The efficiency of the hydrodynamic-mechanical transmission is maximum, when the stator 16 has a medium speed, while with the brake applied B2 the maximum efficiency i is at relatively high speed ratios. In Similarly, the torque ratio does not drop when the brake B 2 is applied down to a value of 1: 1 rather than up to a speed ratio of around 0.94 or 0.95 is reached. It can thus be seen that by selective control of the two Brakes B 1 and B 2 and further also by controlling the application of the one-way brake B 3, the advantage of increased efficiencies can be used, which are reflected in the Various continuously variable torque conversion ranges created by the gearbox result.

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.In order to control the engagement of the brakes B 1 and B 2, it is only necessary to provide a measuring element which is responsive to the speed ratio between the turbine wheel and the pump wheel. Such a measuring device can be relatively simple since, because of the continuously variable operating characteristics of the transmission, it is by no means critical to keep the engagement and disengagement of the brakes invariably exactly at one point. A satisfactory arrangement for controlling the engagement of the brake bands B 1 and B2, which is shown in Fig. 1, will be described below. This device contains a valve body 38 in a valve housing 39. The valve body 38 is mounted in a bore 40 of the valve housing 39 such that it can be pushed back and forth. A pressure medium line 41 is connected to the bore 40 via connection openings 42 and 43. Drainage openings 44 and 45 lead to the servomotors of the brakes B 1 and B 2. A fluid under pressure is fed to the valve body 38 at both ends. A return spring 46 ensures that the valve body 38 is pressed into the left rest position when the pump wheel 14 and the turbine wheel 15 are stationary. Two pressure medium pumps 47 and 48 are arranged so that they rotate together with the pump wheel 14 and the turbine wheel 15, respectively. From these pressure medium pumps 47 and 48 pressure medium lines 49 and 50 lead to the opposite ends of the bore 40. In this way, the fluid pressure from the pressure medium pump 47 acts on the right end of the valve body 38 at the point of instability when the speed ratio is equal to zero and ensures together with the return spring 46 for the fact that the valve body remains in the left setting, in which the two drainage openings 44 and 45 are closed. When the turbine wheel 15 accelerates and reaches a speed at which the turbine wheel / impeller speed ratio is approximately 0.51, the fluid pressure generated by the pressure medium pump 48 increases sufficiently to push the valve body 38 to the right so that the groove 51 the connection opening 42 can connect to the drain opening 44, which leads to the servomotor of the brake B 1. At a speed ratio of about 0.76, the valve body 38 moves even further to the right, thereby separating the connection opening 42 from the drainage opening 44 and connecting the connection opening 43 and the drainage opening 45 via the groove 52 and actuating the brake B 2 .

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.While the control valve of Fig. 1 triggers the optional actuation of the brakes B 1 and B 2 , it goes without saying that the one-way brake B 3 holds the planetary gear carrier 26 of the rear transmission part to provide a reaction point for the planetary gear change gear 13 at speed ratios between the instability point and the To create speed ratio of about 0.51. The efficiency for this operating range is shown by the strongly drawn-out part of the efficiency curve 35, while the torque ratio and K-factor curves for this continuously variable torque conversion range are shown in a corresponding manner by the drawn-out parts of the torque ratio curve 37 and the K-factor curve 36. At the point at which the brake B 1 is engaged, that is, at a speed ratio of about 0.51, the stator 16 remains stationary and the hydrodynamic torque converter 12 works unaffected by the epicyclic gearbox, since the one-way brake B 3 runs through and all the gear members with each other allows an idle. The efficiency, torque ratio and K factor curves 30, 31 and 32 for this continuously variable torque conversion range are strongly drawn out.

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.When the turbine wheel / impeller speed ratio reaches approximately 0.76, the valve body 38 moves sufficiently far to bring the brake B 2 into engagement and to switch on another continuously variable torque conversion range. The efficiency, torque ratio and K-factor curves 33, 34 and 35 a for this operating range are shown in solid lines in FIG.

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.Above a turbine wheel / pump wheel speed ratio of approx 0.94 or 0.95, the efficiency begins to drop when brake B 2 is engaged, and at the same time the torque ratio drops below the value 1: 1. If it is not desirable, this low efficiency for a higher speed ratio to negotiate, the control valve only needs to be moved far enough to the right, to block the two drain openings 44 and 45 and the brake B 2 above to solve the speed ratio of about 0.94. That way they all rotate Parts of the hydrodynamic torque converter and the planetary gear change gear in the forward direction at roughly the same speed, which ultimately results in that the hydrodynamic torque converter is essentially a fluid coupling operates at a speed ratio of 0.94.

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.It goes without saying that while the one-way brake B 3 is normally engaged during the relatively low turbine wheel / pump wheel speed ratios, the entire epicyclic gear change transmission 13 is continuously variable with regard to its influence on the hydrodynamic torque converter 12, since the influence of the transmission lies in the point of instability cause the stator 16 to rotate forwards and to cause the stator 16 to rotate backwards at turbine-to-impeller speed ratios of 0.51. The pump impeller is thus initially relieved by a maximum amount, and this relief can be changed steplessly to a minimum at a speed ratio of approximately 0.51 with increasing turbine wheel / impeller speed ratios. A consideration of Fig. 2 shows how the stator 16 rotates in the forward direction at the instability point and here the fluid deflects slightly in the forward direction, as indicated by the reference arrow 20a, while at a speed ratio of 0.51 the stator 16 rotates backwards and the fluid in front the return to the impeller deflects a little less in the forward direction, as indicated by the reference arrow 20 b. The arrows 17a and 17b indicate the direction in which the fluid leaves the impeller 14 in the instability point and at a turbine-pump-speed ratio of about 0.51, while the reference arrows 19 a and 19 b, the direction indicating in which the fluid under leaves the turbine wheel 15 under the same conditions.

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.When the brake B 1 is applied at a turbine-to-pump gear ratio of about 0.51, the stator 16 stops and the fluid leaves the stator in a direction approximately equal to the extension of the stator blades. This direction is indicated in Fig. 2 with the reference arrow 20 c. Under these conditions, the fluid leaves the pump wheel and the turbine wheel in the directions indicated by the arrows 17 c and 19 c. When the brake B 2 is applied, the idler 16 is forced to rotate in the forward direction. The speed of the stator is in a ratio to the speed of the pump wheel, which depends on the tooth ratio between the ring gear 24 and the sun gear 21. In this way, the fluid is supplied to the impeller 14 in the forward direction, as the reference arrow 20d shows. The fluid flows from the pump wheel and the turbine wheel, as shown by arrows 17d and 19d. If b. -If both brakes B 1 and B 2 are released at a speed ratio of about 0.94, the one-way brake B 3 rotates, and all gear parts of the hydrodynamic-mechanical transmission rotate at essentially the same speed in the forward direction. Under these conditions, the fluid leaves the stator 16 in the direction indicated by the reference arrow 20 e. The outflow from the pump wheel takes place in the direction of arrow 17e and the outflow from the turbine wheel in the direction of arrow 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.Fig. 4 shows a further possibility, the three transmission parts of the hydrodynamic torque converter l2 with the planetary gear change gear to connect to between the drive shaft 10 and the output shaft 11 a plurality of continuously variable torque conversion areas. In the Embodiment according to FIG. 4, the pump wheel 14 is fixed to the sun wheel 60 for common circulation connected. The turbine wheel 1.5 is directly connected to the output shaft 11 and the stator 16 are connected to a ring gear 61 via a one-way clutch 62. The one-way clutch 62 enables the ring gear 61 to rotate relative to the stator 16 in forward direction. The epicyclic gear change transmission also includes a plurality of planet gears 63 which mesh with the sun gear 60 and the ring gear 61. The epicyclic gears 63 are carried by an epicyclic gear carrier 64, which is by a Brake B 2 is prevented from rotating in the reverse direction. A second switching means in the form of a brake B 1 is provided in order to hold the ring gear 61 in place. if this brake B 1 is engaged, the stator 16 can move freely in the forward direction rotate, but is prevented from rotating in the reverse direction.

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.When, in the arrangement according to FIG. 4, the brake band of the brake B 1 is released is, the one-way brake designed as a brake B 2 works, which the planetary gear carrier 64 prevents reverse rotation, as a reaction element, so that when the Impeller 14 and the sun gear 60 rotate in the forward direction, at the point of instability the fluid the aim is to move the guide wheel 16 and thus also the ring wheel 61 in the reverse direction to turn. The stator 16 can have a predetermined speed that is determined by the ratio Ring gear depends on sun gear, revolve in the rearward direction. Above one The turbine wheel / pump wheel speed ratio of 0.71 exists for the planetary gear carrier 64 has a tendency to rotate in the forward direction, a rotation which by the release of the brake B 2 is made possible.

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.When the brake B 1 is applied, the idler 16 is in reverse rotation prevented. Under these conditions this results for the hydrodynamic torque converter another torque conversion area, in which, as soon as that, the turbine wheel leaving fluid has a sufficiently large forward component, the stator 16 is driven in the forward direction, one rotation which frees the one-way clutch 62 allows. The epicyclic gearbox runs under these working conditions empty, since the sun gear 60 is carried along by the pump wheel 14 and the planetary gears 63 and the planetary gear carrier 64 are taken along in the forward direction, d. H. in a direction made possible by releasing the brake B 2.

Die Fig.4A zeigt die Betriebskurven für das Getriebe der Fig. 4 bei verschiedenen Steuerungen der Bremsen B 1 und B 2. FIG. 4A shows the operating curves for the transmission of FIG. 4 with different controls of the brakes B 1 and 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.In the embodiment of the hydrodynamic-mechanical transmission according to of the invention according to Figure 5 are the hydrodynamic torque converter and the planetary gear change gear connected with each other in yet another way. In this embodiment that is Pump wheel 14, which is connected directly to drive shaft 10, also directly connected to the ring gear 70 of the planetary gear change transmission. The turbine wheel 15 is as in the other embodiments with the output shaft 11 and that Stator 16 is connected to an epicyclic gear carrier 71 on which a plurality of epicyclic gears 72 is rotatably mounted. A sun gear 73, which with all planet gears 72 is engaged can be prevented from rotating with the aid of a brake B 2. A brake B 1 designed as a one-way brake serves to hold the planetary gear carrier 71 and to prevent the stator 16 from rotating in the rearward direction.

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.When the brake B 1 is released, the sun gear 73 works as a reaction element for the hydrodynamic-mechanical transmission, a first steplessly variable To create torque conversion area. Under these conditions the fluid moved by the blades of the impeller 14. After leaving the turbine wheel 15 acts on the fluid the stator 16. In the forward direction is the Stator 16 also supplied mechanical energy, since the rotating in the forward direction Ring gear drives the planetary gears 72 and the planetary gear carrier 71 in the forward direction.

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.In Fig. 6 is a further modification of the hydrodynamic-mechanical Transmission shown according to the invention. In this embodiment, there is Epicyclic gears consisting of a sun gear 80, which is directly connected to the Stator 16 is connected to a planetary gear carrier 81 which is directly connected to the Pump wheel 14 is connected and a plurality of planet gears 82 rotatably mounted holds, and a ring gear 83 which is engaged with all of the planetary gears 82. A brake B 2 is used to hold the ring gear 83, while a brake B 1 has the task of holding the sun gear 80 and the stator 16 in place.

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.When the brake B 1 is applied, the idler 16 stops, and the hydrodynamic torque converter 12 operates essentially without interference through the epicyclic gearbox. When the brake B 2 is applied, works the ring gear 83 as a reaction element, wherein the forward rotation of the impeller 14 and the planetary gear carrier 81 has the consequence that the sun gear 80 and the stator 16 with excessive speed with respect to the speed of the pump wheel 14 in the forward direction are driven. In this way the transmission of Figure 6 creates two different ones continuously variable torque conversion ranges, one of which at Applying the brake B 1 and the other when applying the brake B 2 becomes effective.

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.The embodiment of the invention according to FIG. 7 differs also somewhat different from the other previously disclosed embodiments. At this Arrangement consists of a planetary gear change transmission from a sun gear 90, which is rotatably connected to the stator 16, a plurality of planetary gears 91, the are rotatably mounted on an orbital gear carrier 92, and a ring gear 93, which is in engagement with all of the planetary gears 91 and directly with the pump wheel 14. is connected. A brake B 1 is used to drive the sun gear 90 and the stator 61 to be held while a brake B 2 is used to brake the planetary gear carrier 92.

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.If, in the arrangement according to FIG. 7, the brake B 1 is applied, the hydrodynamic torque converter 12 works essentially the same as it would be completely separated from the planetary gear change transmission. When the brake B 2 is tightened, the planet gear carrier 92 stops, and the forward rotation of the impeller 14 and the ring gear 93 causes the sun gear 90 and the Stator 16 compared to the speed of the pump wheel 14 with excessive speed in revolve backwards. By applying the brakes B 1 and B 2 the transmission according to FIG. 7 to two different, continuously variable Torque conversion ranges are switched.

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.As can be seen from the description of the invention, this can be disclosed hydrodynamic-mechanical transmission through the connection of a hydrodynamic Torque converter with a planetary gear change gear with greater efficiency work as a common gear arrangement in which the same hydrodynamic Torque converter and the same planetary gear change gear connected in series are.

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.With common combinations of hydrodynamic torque converters and planetary gear change gears, which are connected in series, the overall efficiency results of the gearbox at any output shaft-input shaft speed ratio as the efficiency of the hydrodynamic torque converter at the specific torque ratio multiplied with the efficiency of the epicyclic gearbox connected in series. at the gearboxes described here is the overall efficiency between the drive shaft and output shaft actually greater than the efficiency of the hydrodynamic torque converter itself and also greater than the efficiency of gear arrangements usual Construction.

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.To show how the overall efficiency of the example The transmission shown in Fig. 1 is larger than would be the case if the In Fig. 1 shown hydrodynamic torque converter with a planetary gear change gear of the same efficiency as that of FIG. 1 would be connected in series the operating state at an output shaft / input shaft speed ratio of 0.1 must be considered. Under these conditions the efficiency of the hydrodynamic Torque converter only characterized by the extension of the efficiency curve 30 of Fig. 3. The efficiency is about 20%. Assuming that the efficiency of the epicyclic gearbox connected in series with the hydrodynamic torque converter 95%, the overall efficiency of the transmission would be 20 - 95 0/0 = approximately 19% result.

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.In the transmission according to FIG. 1, the torque at the pump wheel 14 is divided at an output shaft / drive shaft speed ratio of 0.1, with about 70% of the torque being converted in the hydrodynamic torque converter 12, while the remaining 30% of the torque is converted into the epicyclic gearbox 13 enter. When the one-way brake B 3 is in operation and the output shaft / drive shaft speed ratio is about 0.1, the stator is driven in the forward direction with respect to the speed of the pump wheel 14 at a speed ratio of about 0.4. The result is that the torque ratio between the turbine wheel and the pump wheel is increased and that the efficiency of the hydrodynamic torque converter, even when the stator is driven in the forward direction, increases from a 20% efficiency to a 25% efficiency For the 70 n / o of the input torque supplied to the hydrodynamic torque converter, an efficiency of about 17.5 n / o is achieved. Of the 30 '% of the input torque that goes into the epicyclic gearbox, the stator 16 moves in the forward direction with respect to the speed of the To drive the pump impeller with a speed ratio of 0.4, 60% of the torque reached by the epicyclic gear change gear is required to drive the stator poorly in the forward direction the transmission efficiency of the output Bswelle 11 is supplied. If one therefore assumes an efficiency of 95% for the epicyclic gear change transmission, as in the usual arrangement, the torque supplied to the output shaft 11 reaches the output shaft with an efficiency of 30-4.0-95% = about 11.4 n / o . This efficiency, increased by the efficiency with which the hydrodynamic torque converter works, represents the overall efficiency of the transmission disclosed in FIG Torque converter and reach via the reversible planetary gear, as the torque is split. This sum is approximately equal to 28.9 "/ o, as can be read from the solid part of the efficiency curve 35 of FIG. 3 at the point at which the efficiency curve intersects the line embodying the output shaft-input shaft speed ratio of 0.1 .

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.From the above description it can be seen that the present The invention relates to hydrodynamic-mechanical transmissions in which hydrodynamic Torque converters are connected to epicyclic gears so that a much improved overall efficiency results in the torque ratio is increased and that the working span of the K-factor curve is more than doubled, thereby setting the coupling point to a higher output shaft-to-input shaft speed ratio is shifted than is possible with conventional hydrodynamic-mechanical transmissions is.

Claims (5)

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. PATENT CLAIMS: 1. Hydrodynamic-mechanical transmission for motor vehicles with a hydrodynamic torque converter, which has a pump wheel connected to the drive shaft, a turbine wheel connected to the output shaft and a stator, the stator being provided with switching means through a switch between the pump wheel and the stator Epicyclic gear change transmission can be driven, characterized in that a first member (sun gear 21 or sun gear 60 or ring gear 70 or epicyclic gear carrier 81 or ring gear 93) of the epicyclic gear change gear (13) with the pump wheel (14) connected to the drive shaft (10) of the hydrodynamic torque converter (12) is connected, a second link (planetary gear carrier 22 or ring gear 61 or planetary gear carrier 71 or sun gear 80 or sun gear 90) is connected to the stator (16) and the second link and a third link by switching means (B 1 or B 2 or B3) are optionally lockable. 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. 2. A hydrodynamic-mechanical transmission according to claim 1, characterized in that the planetary gear carrier (22) is connected to the stator (16) and the sun gear (21) is connected to the pump wheel (14), the ring gear (24) and the planetary gear carrier (22) optionally switchable switching means (B 1 or B 2 or B 3) act. 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. 3. Hydrodynamic-mechanical Transmission according to claim 1, characterized in that the planetary gear carrier (71) is connected to the stator (16) and the ring wheel (70) to the pump wheel (14) and the planetary gear carrier (71) and the sun gear (73) can be optionally braked. 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. 4th Hydromechanical transmission according to Claim 1, characterized in that the sun gear (80) with the stator (16) and the rotating gear carrier (81) with the pump wheel (14) is connected and the ring gear (83) and the sun gear (80) can optionally be locked are. 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, 2 588 220.5. Hydromechanical transmission according to claim 1, characterized in that that the sun gear (90) with the stator (16) and the ring gear (93) with the pump wheel (14) is connected -and the Umlaufradertxäger (92) and the sun gear (90) whale are lockable. Publications Considered: British Patents No. 684 382, 610 089, 601303; U.S. Patent Nos. 2,740,304, 2,612,791, 2,592 538, 2 588 220.