DE2904572A1 - Vehicle drive with differential output gearbox - has two sun-wheels of different dia. meshing with double planetary pinions on carrier strip - Google Patents

Vehicle drive with differential output gearbox - has two sun-wheels of different dia. meshing with double planetary pinions on carrier strip

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Abstract

The gearbox incorporates a planetary differential system with components such as sun wheel, planet carrier strip and annulus. An input shaft is coupled to one component and an output shaft to a second one, while a third is coupled to a compression machine which can operate in both directions as a pump or motor, so as to control the speed and direction of rotation of this third component. This machine is connected to a second one of the same type, or to an electrical machine(s) functioning on the four-quandrant principle. The differential gear train has two sun wheels (5, 105) of different diameters, meshing with double planetary pinions (6) on a carrier strip (7), these in turn meshing with an annulus (9). The larger sun wheel is coupled to the input shaft (2), while a power coupling machine (15) is connected via clutches (23), dependent on the output shaft speed (10), either to the output shaft or to the smaller sun wheel (105).

Description

Leistungsverzweigungsgetriebe und Antriebs- Power split gearbox and drive

baugruppe mit einem solchen Leistungsverzweigungsgetriebe und einem Bremsenergiespeicher Die Erfindung bezieht sich auf ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Planetendifferentialgetriebe, das mehrere Getriebeglieder, wie Sonnenrad, Steg und Hohlrad umfaßt, wobei jeweils wenigstens mit einem dieser Getriebeglieder eine Getriebeeingangswelle, mit einem weiteren eine Getriebeausgangswelle und mit einem dritten Getriebeglied zur Steuerung der Drehrichtung und Drehzahl desselben eine in beiden Richtungen als Pumpe oder Motor betreibbare Verdrängermaschine oder eine im Vierquadrantenbetrieb betreibbare Elektromaschine (= Steuerkraftmaschine) gekoppelt ist und mit einer zweiten als Pumpe oder Motor betreibbaren Verdrängermaschine bzw. einer zweiten im Vierquadrantenbetrieb betreibbaren Elektromaschine, die energetisch mit der Steuerkraftmaschine gekoppelt ist (= Koppelkraftmaschine). assembly with such a power split transmission and a Brake energy storage device The invention relates to a power split transmission with a planetary differential gear, which has several gear members, such as sun gear, Includes web and ring gear, each with at least one of these gear members a transmission input shaft, with another a transmission output shaft and with a third gear member for controlling the direction of rotation and speed of the same a positive displacement machine that can be operated in both directions as a pump or motor or an electric machine that can be operated in four-quadrant operation (= control engine) is coupled and with a second positive displacement machine that can be operated as a pump or motor or a second electric machine that can be operated in four-quadrant operation, which energetically is coupled to the control engine (= coupling engine).

Solche Leistungsverzweigungsgetriebe sind ihrem grundsätzlichen Aufbau nach z. B. aus der Druckschrift "VDI-Richtlinien" (2152), März 1975, Fig. 3.8.3. und 3.8.4. bekannt geworden.Such power split transmissions are their basic structure after z. B. from the publication "VDI guidelines" (2152), March 1975, Fig. 3.8.3. and 3.8.4. known.

Bei diesen bekannten Getriebeschemata ist die Koppelkraftmaschine je nach Ausführungsart entweder ständig mit der Getriebeeingangswelle oder mit der Getriebeausgangswelle verbunden. Bei diesen Getrieben wird in Abhängigkeit vom Verhältnis zwischen den Getriebeeingangs- und Getriebeausgangsdrehzahlen ein Teil der Leistung rein mechanisch übertragen, während ein anderer Teil der Leistung durch die energetische Kopplung der genannten Kraftmaschinen übertragen wird.In these known gear schemes, the coupling engine is Depending on the design, either constantly with the gearbox input shaft or with the Transmission output shaft connected. With these gears, depending on the ratio part of the power between the transmission input and output speeds transferred purely mechanically, while another part of the power through the energetic Coupling of said engines is transmitted.

Bei der Ausführung mit ständiger Kopplung der Koppelkraftmaschine mit der Getriebeeingangswelle zirkuliert in einem ersten Funktionsbereich des Getriebes bei dem nAbtrieb : nAntrieb < 0,5 ist, ein Teil der Leistung in negativer Richtung (Blindleistung) von der Steuerkraftmaschine zu der an der Getriebeeingangswelle angeschlossenen Koppelkraftmaschine. Bei der anderen Ausführungsart mit ständigem Anschluß der Koppelkraftmaschine an der Getriebeausgangswelle findet eine Blindleistungszirkulation von der Koppelkraftmaschine zu der Steuerkraftmaschine in einem zweiten Funktionsbereich, nämlich bei nAbtrieb : nAntrieb > 0,5 statt. Diese Blindleistungen beeinträchtigten die Wirkungsgrade dieser bekannten Leistungsverzweigungsgetriebe.In the version with constant coupling of the coupling engine with the transmission input shaft circulates in a first functional area of the transmission with nDrive: nDrive <0.5, part of the power in the negative direction (Reactive power) from the control engine to that on the transmission input shaft connected coupling engine. In the other version with permanent A reactive power circulation takes place when the coupling engine is connected to the transmission output shaft from the coupling engine to the control engine in a second functional area, namely with nDrive: nDrive> 0.5 instead. These reactive powers impaired the efficiencies of this known power split transmission.

Aus der DE-PS 15 50 941 ist ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit zwei Betriebsbereichen bekannt geworden und zwar ein erster rein hydrostatischer Bereich für niedrige Geschwindigkeiten und ein Bereich mit Leistungsverzweigung, in welchem die Koppelkraftmaschine mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist. Eine Umschaltung vom ersten Funktionsbereich auf den zweiten Funktionsbereich findet bei diesem Getriebe zwar bei Synchrondrehzahlen statt, da sich jedoch die dort eingesetzten Hydroeinheiten unter Vollast befinden, verursacht die Umschaltung der Saug- und Druckseiten im Augenblick der Schaltung harte Schaltstöße (ölkompression). Darüber hinaus verursacht der dennoch beträchtliche Anteil der hydrostatischen Leistung einen hohen Geräuschpegel des Getriebes.From DE-PS 15 50 941 is a power split gear with two areas of operation have become known, namely a first purely hydrostatic one Area for low speeds and an area with power split, in which the coupling engine is connected to the transmission input shaft. A switchover from the first functional area to the second functional area takes place In this gearbox, it takes place at synchronous speeds, because the ones used there are Hydro units are under full load, causes the switching of the suction and Pressure sides at the moment of switching, hard shift shocks (oil compression). About that In addition, it causes a considerable proportion of the hydrostatic power a high noise level of the transmission.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Leistungsverzweigungsgetriebe der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem nur minimale oder keine Negativ-(= Blind-)-leistungen auftreten, bei dem der Anteil an hydrostatischer Leistung, bezogen auf die gesamt übertragene Leistung minimal ist, das eine stoßfreie Umschaltung von einem Funktionsbereich auf den nächsten ermöglicht und bei dem nur eine minimale Anzahl von Schaltungen für einen Beschleunigungsvorgang von der Drehzahl 0 auf die Maximaldrehzahl bzw. einen Bremsvorgang von der Maximaldrehzahl auf die Drehzahl 0 notwendig ist.The object of the present invention is therefore to provide a power split transmission of the generic type in which only minimal or no negative - (= Reactive power occurs in which the proportion of hydrostatic power is related on the total transmitted power is minimal, that a bumpless switchover from one functional area to the next and only a minimal one Number of switchings for an acceleration process from speed 0 to Maximum speed or a braking process from the maximum speed to the speed 0 is necessary.

Darüber hinaus soll eine Kraftflußunterbrechung während dieser Schaltungen vermieden werden. Schließlich soll, um verlustarmen Antrieb während einer Konstantdrehzahl zu ermöglichen, ein mechanischer Durchtrieb vorhanden sein.In addition, there should be an interruption of the power flow during these shifts be avoided. After all, it aims to provide low-loss propulsion during a constant speed to enable a mechanical through drive to be present.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst, daß ein gattungsgemäßes Leistungsverzweigungsgetriebe die Merkmale gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 aufweist.According to the invention, these objects are achieved in that a generic Power split transmission the features according to the characterizing part of the claim 1 has.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung lassen sich überden gesamten Funktionsbereich günstige Wirkungsgrade erzielen, es lassen sich die gestellten Aufgaben lösen und es ist darüber hinaus möglich, diese Aufgaben mittels einer vergleichsweise wenig aufwendigen Konstruktion, insbesondere aber Platz und gewichtssparenden Konstruktion zu lösen.This inventive training can be over the entire Functional area achieve favorable efficiencies, it can be the provided Solve tasks and it is also possible to do these tasks by means of a comparative little complex construction, but especially space and weight-saving construction to solve.

Im Hinblick auf die Anwendung eines solchen Getriebes in einem Fahrzeug ist die besonders kurze Baulänge des Getriebes zwischen dem Anschlußflansch am Motor und dem Abtriebsflansch von besonderem Vorteil.With regard to the use of such a transmission in a vehicle is the particularly short overall length of the gear unit between the connection flange on the motor and the output flange of particular advantage.

Weitere Ausbildungen des erfindungsgemäßen Getriebes ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8 sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen weiter unten.Further developments of the transmission according to the invention result from the dependent claims 2 to 8 and from the description of an exemplary embodiment based on the attached drawings below.

Im weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Antriebsbaugruppe für Arbeitsmaschinen mit instationärer Betriebsweise, insbesondere für Fahrzeuge mit mindestens einer Antriebsmaschine, einer Bremsenergiespeichervorrichtung und einem Leistungsverzweigungsgetriebe, über das die Abtriebswelle der Antriebsbaugruppe mit der Bremsenergiespeichervorrichtung und der Antriebsmaschine gekoppelt ist.The invention also relates to a drive assembly for work machines with unsteady mode of operation, in particular for vehicles with at least one prime mover, a braking energy storage device and a power split transmission through which the output shaft of the drive assembly is coupled to the braking energy storage device and the prime mover.

Eine solche Antriebsbaugruppe ist z. B. in der Patentanmeldung P 26 41 886.0 vorgeschlagen worden. Der Nachteil dieser dort vorgeschlagenen Antriebsbaugruppe besteht darin, daß der Anteil der hydrostatischen Leistung an der gesamt übertragenen Leistung relativ groß ist und sich daraus ungünstige Wirkungsgrade und ein hoher Geräuschpegel ergibt.Such a drive assembly is z. B. in the patent application P 26 41 886.0 has been proposed. The disadvantage of this drive assembly proposed there is that the proportion of the hydrostatic power to the total transferred Power is relatively large and this results in unfavorable degrees of efficiency and a high Noise level results.

Eine weitere Antriebsbaugruppe dieser Gattung ist aus der DE-OS 25 15 048 bekannt geworden. Obwohl diese Lösung bessere Wirkungsgrade und geringere Geräuschentwicklung verspricht, weil die hydrostatische Leistung nur von einer Hydroeinheit umgewandelt wird, ergibt sich ein befriedigendes Betriebsverhalten, doch im wesentlichen nur während der Beschleunigungs- und der Bremsphase eines Fahrzeugs.Another drive assembly of this type is from DE-OS 25 15 048 became known. Although this solution has better efficiencies and lower Noise development promises because the hydrostatic power only comes from one hydro unit is converted, the performance is satisfactory, but essentially only during the acceleration and braking phases of a vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsbaugruppe der vorgenannten Art so auszubilden, daß sich höhere Wirkungsgrade als bei bekannten Anlagen ergeben, daß die Geräuschentwicklung minimal gehalten wird und daß die Anlage schaltstoßfrei arbeitet. Schließlich wird an eine solche Antriebsbaugruppe die Forderung nach Platz und gewichtssparendem Aufbau gestellt.The object of the present invention is to provide a drive assembly of the aforementioned type so that higher efficiencies than in known systems show that the noise is kept to a minimum and that the system works without switching surges. Eventually it will be one of those Drive assembly made the demand for space and weight-saving structure.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer gattungsgemäßen Antriebsbaugruppe ein neuartiges Leistungsverzweigungsgetriebe der oben beschriebenen Art zur Anwendung kommt. Dabei soll die Bremsenergiespeichervorrichtung vorzugsweise ein Schwungrad und zwei Hydrospeicher aufweisen, wobei ein Hochdruckspeicher an beide Kraftmaschinen so angeschlossen ist, daß er diese während einer Beschleunigungsphase des Fahrzeugs mit Antriebsenergie versorgt.According to the invention, this object is achieved in that in a generic Drive assembly a novel power split transmission of the ones described above Type is used. The braking energy storage device should preferably be used have a flywheel and two hydraulic accumulators, with a high pressure accumulator on both prime movers are connected so that they can be used during an acceleration phase of the vehicle is supplied with drive energy.

Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung gibt die Möglichkeit, für die Speicherung der rückgewinnbaren Bremsenergie sowohl das Schwungrad als auch die Hydrospeicher einzusetzen, wodurch sich eine-erhebliche Verminderung der hydrostatisch umgewandelten Energie mit günstiger Auswirkung auf den Wirkungsgrad und auf den Geräuschpegel der Anordnung ergibt.This inventive embodiment gives the opportunity for Storage of the regenerative braking energy both the flywheel and the Use hydraulic accumulators, which results in a significant reduction in the hydrostatic converted energy with a favorable effect on the efficiency and on the Noise level of the arrangement results.

Das zusätzliche Gewicht des Hydrospeichers wird zumindest teilweise durch die Verminderung des Gewichts des Schwungrades kompensiert.The additional weight of the hydraulic accumulator is at least partially compensated by reducing the weight of the flywheel.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser erfindungsgemäßen Antriebsbaugruppe sind in den Unteransprüchen 11 bis 15 aufgeführt.Further advantageous configurations of this drive assembly according to the invention are listed in the subclaims 11 to 15.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebes und einer erfindungsgemäßen Antriebsbaugruppe mit einem solchen Leistungsverzweigungsgetriebe erläutert.Based on the accompanying drawings, exemplary embodiments of a power split transmission according to the invention and a drive assembly according to the invention explained with such a power split transmission.

In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Leistungsverzweigungsgetriebes, Fig. 2 den Wirkungsgrad eines solchen Leistungsverzweigungsgetriebes über dem gesamten Drehzahlbereich, verglichen mit entsprechenden Wirkungsgradkurven von bekannten Getrieben, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Antriebsbaugruppe für ein Fahrzeug unter Verwendung eines Leistungsverzweigungsgetriebes gemäß Fig. 1, Fig. 4 ein vektorielles Drehzahldiagramm eines Planetendifferentialgetriebes, das Teil des Leistungsverzweigungsgetriebes gemäß Fig. 1 ist, Fig. 5 ein Diagramm über die Leistungsübertragung in einer Antriebsbaugruppe eines Fahrzeugs ohne die Anwendung von Hydrospeichern bei der Beschleunigung des Fahrzeugs, Fig. 6 ein Diagramm über die Leistungsübertragung in einer Antriebsbaugruppe eines Fahrzeugs mit Anwendung von Hydrospeichern bei der Beschleunigung des Fahrzeugs, Fig. 7 die Taumelscneibenwinkel der als Verdrängermaschinen ausgebildeten Steuer- und Koppelkraftmaschine des Leistungsverzweigungsgetriebes der Antriebsbaugruppe bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs.In the drawings, FIG. 1 shows a schematic representation of a Power split transmission, Fig. 2 shows the efficiency of such a power split transmission over the entire speed range, compared with corresponding efficiency curves of known transmissions, Fig. 3 is a schematic representation of a drive assembly for a vehicle using a power split transmission according to Fig. 1, 4 shows a vectorial speed diagram of a planetary differential gear, that is part of the power split transmission according to FIG. 1, FIG. 5 is a diagram via the power transmission in a drive assembly of a vehicle without the Use of hydraulic accumulators when accelerating the vehicle, FIG. 6 is a diagram via the power transmission in a drive assembly of a vehicle with an application of hydraulic accumulators during the acceleration of the vehicle, FIG. 7 the wobble angle the control and coupling engine of the power split transmission, designed as displacement machines the drive assembly when the vehicle accelerates.

An das in seiner Gesamtheit mit 3 bezeichnete Leistungsverzweigungsgetriebe gemäß Fig. 1 ist auf der Seite einer Getriebeeingangswelle 2 eine Antriebsmaschine 1 angeschlossen. Die Getriebeausgangswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes ist mit 10 bezeichnet. Zwischen die Getriebeeingangswelle 2 und die Getriebeausgangswelle 10 ist ein Planetendifferentialgetriebe 4 mit einem größeren Sonnenrad 5 und einem kleineren Sonnenrad 105, Doppelplanetenrädern 6, 106, einem Steg 7, sowie einem Hohlrad 9 und einem Getriebegehäuse 8 geschaltet. Das kleinere Sonnenrad 105 ist drehfest mit einer Hohlwelle 102 verbunden, auf der wiederum drehfest ein Zahnrad 22 angeordnet ist. Das größere Sonnenrad 5 ist drehfest mit der Getriebeeingangswelle 2 verbunden.To the power split transmission designated in its entirety by 3 According to FIG. 1, a drive machine is on the side of a transmission input shaft 2 1 connected. The transmission output shaft of the power split transmission is denoted by 10. Between the transmission input shaft 2 and the transmission output shaft 10 is a planetary differential gear 4 with a larger sun gear 5 and a smaller sun gear 105, double planetary gears 6, 106, a web 7, and one Ring gear 9 and a gear housing 8 switched. The smaller sun gear 105 is non-rotatably connected to a hollow shaft 102, on which in turn a gearwheel is non-rotatably connected 22 is arranged. The larger sun gear 5 is rotationally fixed to the transmission input shaft 2 connected.

Drehfest mit dem Gehäuse 8 verbunden ist ein Zahnrad 11, das mit einem fest auf einer Welle 13 sitzenden Zahnrad 12 kämmt. Die Welle 13 stellt die mechanische Verbindung zwischen dem Planetendifferentialgetriebe 4 und einer als Verdrängermaschine ausgebildeten Steuerkraftmaschine 14 her.Rotatably connected to the housing 8 is a gear 11 with a Gear 12, which is firmly seated on a shaft 13, meshes. The shaft 13 represents the mechanical Connection between the planetary differential gear 4 and a displacement machine trained control engine 14 ago.

Die Steuerkraftmaschine 14 kann in beiden Richtungen als Pumpe und Motor betrieben werden und ist über Hydraulikleitungen 16, 17 mit einer weiteren als Pumpe und Motor in beiden Richtungen betreibbaren Verdrängermaschine, die nachfolgend als Koppelkraftmaschine 15 bezeichnet wird, verbunden.The control engine 14 can be used in both directions as a pump and Motor are operated and is via hydraulic lines 16, 17 with a further positive displacement machine that can be operated in both directions as a pump and motor, the following is referred to as a coupling engine 15, connected.

Das aus der Hohlwelle 102 sitzende Zahnrad 22 kämmt mit einem drehbar auf einer Welle 18 angeordneten Zahnrad 21.The gear 22 seated from the hollow shaft 102 meshes with a rotatable Gear 21 arranged on a shaft 18.

Die Welle 18 stellt die mechanische Verbindung zwischen der Koppelkraftmaschine 15 und dem Planetendifferentialgetriebe 4 dar. Weiterhin ist auf der Welle 18 ein Zahnrad 19 drehbar angeordnet, das mit einem drehfest mit der Getriebeausgangswelle 10 verbundenen weiteren Zahnrad 20 in Eingriff steht. Mit Hilfe einer Schaltkupplung 23 kann das Zahnrad 19 mit der Welle 18 drehfest gekoppelt werden (Schaltstellung a) oder das Zahnrad 21 mit der Welle 18 drehfest gekoppelt werden (Schaltstellung c). Zwischen diesen beiden Schaltstellungen befindet sich eine Nullstellung der Schaltkupplung 23.The shaft 18 provides the mechanical connection between the coupling engine 15 and the planetary differential gear 4. Furthermore, a is on the shaft 18 Gear 19 rotatably arranged with a non-rotatable with the transmission output shaft 10 connected further gear 20 is in engagement. With the help of a clutch 23, the gear 19 can be rotatably coupled to the shaft 18 (switching position a) or the gear wheel 21 can be coupled to the shaft 18 in a rotationally fixed manner (switching position c). There is a zero position between these two switch positions Clutch 23.

Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 10 summiert sich aus den Drehzahlen des Sonnenrades 5 und des Hohlrades 9, welche die Umlaufgeschwindigkeit der Planetenräder 6 bzw. des Steges 7 festlegen. Die Steuerkraftmaschine 14 bewirkt durch ihre Drehzahl und Drehrichtung über die Zahnräder 12 und 11 und das Getriebegehäuse 8 die Drehzahl und Drehrichtung des Hohlrades 9.The speed of the transmission output shaft 10 is added up from the speeds of the sun gear 5 and the ring gear 9, which the rotational speed of the planetary gears 6 or of the web 7. The control engine 14 is caused by its speed and the direction of rotation via the gears 12 and 11 and the gear housing 8, the speed and direction of rotation of the ring gear 9.

Soll die Getriebeausgangswelle 10 und eine daran angeschlossene Arbeitsmaschine in einem ersten Betriebsbereich (nAbtrieb : Antrieb <= 0,5) beschleunigt werden, so arbeitet die Steuerkraftmaschine 14 bei einer Drehrichtung des Hohlrades 9 umgekehrt zur Drehrichtung des Sonnenrades 5 als Generator (Pumpe) und liefert die umgesetzte Leistung an die Koppelkraftmaschine 15. Die Koppelkraftmaschine 15 arbeitet als Motor und treibt die Welle 18 an, wobei sich die Schaltkupplung 23 in der Schaltposition a befindet.Should the transmission output shaft 10 and a machine connected to it are accelerated in a first operating range (nOutput: drive <= 0.5), so the control engine 14 operates in reverse in a direction of rotation of the ring gear 9 to the direction of rotation of the sun gear 5 as a generator (pump) and supplies the converted Power to the coupling engine 15. The coupling engine 15 operates as a Motor and drives the shaft 18, whereby the clutch 23 is in switching position a.

Hierdurch wird die Leistung auf die Getriebeausgangswelle 10 übertragen.As a result, the power is transmitted to the transmission output shaft 10.

In einem zweiten Betriebsbereich (nAbtrieb : nAntrieb >= 0,5) bei gleicher Drehrichtung des Hohlrades 9 und des Sonnenrades 5 arbeitet die Steuerkraftmaschine 14 als Motor, der seine Leistung über die Verbindungen 16, 17 von der Koppelkraftmaschine 15 erhält, die in diesen Bereich als Generator arbeitet. Die Schaltkupplung 23 befindet sich dementsprechend in der Schaltposition c. Die Antriebsleistung für die Koppelkraftmaschine 15 wird also aus der Hohlwelle 102 entnommen.In a second operating range (noutput: ndrive> = 0.5) at The control engine operates in the same direction of rotation of the ring gear 9 and the sun gear 5 14 as a motor, its power via the connections 16, 17 from the coupling engine 15, which works as a generator in this area. The clutch 23 is located accordingly in switching position c. The drive power for the coupling engine 15 is therefore removed from the hollow shaft 102.

Steht die Steuerkraftmaschine 14 still, so wird die gesamte vom Leistungsverzweigungsgetriebe übertragene Leistung praktisch vollkommen mechanisch übertragen. In dieser Situation erfolgt die Umschaltung der Schaltkupplung 23 von der Position a zu c bei steigender Ausgangsdrehzahl oder von der Position c zu a bei sinkender Ausgangsdrehzahl. Dadurch wird eine negative bzw. Blindleistung vermieden, die als Hauptnachteil der bisher bekannten Leistungsverzweigungsgetriebe bekannt ist. Aus dem Wirkungsgraddiagramm gemäß Fig. 2 ergibt sich der Vorteil dieser Lösung, d. h. also des Anschlusses der Koppelkraftmaschine 15 an die Hohlwelle 102 im oberen Drehzahlbereich und des Anschlusses der Koppelkraftmaschine an die Getriebeausgangswelle 10 im unteren Drehzahlbereich. Der Wirkungsgradverlauf der erfindungsgemäßen Anordnung wird durch die dick ausgezogene Kurve C in diesem Diagramm dargestellt. Die dünn ausgezogene Kurve A in diesem Diagramm charakterisiert ein Leistungsverzweigungsgetriebe nach dem Stand der Technik mit Anschluß der Koppelkraftmaschine 15 nur an die Eingangswelle 2 über dem gesamten Betriebsbereich während die gestrichelt dargestellte Kurve B ein Leistungsverzweigungsgetriebe charakterisiert, bei dem die Koppelkraftmaschine 15 über dem gesamten Betriebsbereich mit der Getriebeausgangswelle 10 verbunden ist.If the control engine 14 is at a standstill, then the whole of the power split transmission transferred power practically completely transferred mechanically. In this situation the switching of the clutch 23 takes place from position a to c with increasing Output speed or from position c to a with decreasing output speed. Through this a negative or reactive power is avoided, the main disadvantage of the previous known power split transmission is known. From the efficiency diagram according to FIG. 2 there is the advantage of this solution, i. H. So the connection of the Coupling engine 15 to the hollow shaft 102 in the upper speed range and the connection the coupling engine to the transmission output shaft 10 in the lower Speed range. The efficiency curve of the arrangement according to the invention is shown by the bold curve C is shown in this diagram. The thinly undressed Curve A in this diagram characterizes a power split transmission the prior art with connection of the coupling engine 15 only to the input shaft 2 over the entire operating range while the dashed curve B a power split transmission characterized in which the coupling engine 15 is connected to the transmission output shaft 10 over the entire operating range is.

Die in Fig. 4 als Fig. 4.1, 4.2, 4.3 4.4 dargestellten Vektordiagramme dienen der Erläuterung der Funktion des Planetendifferentialgetriebes in verschiedenen Betriebszuständen. Von dem Planetendifferentialgetriebe 4 gemäß Fig. 1 sind in Fig. 4 jeweils die Sonnenräder 5, 105 und die Planetenräder 6 und 106 dargestellt und zwar in Blickrichtung Y gemäL- Fig. 1. Die Steuerkraftmaschine 14 ist in den Diagrammen mit der Bezeichnung H1 versehen worden, die Koppelkraftmaschine 15 mit der Bezeichnung H2. Die Abkürzung P steht für Pumpe, die Abkürzung M für Motor, so daß die Kurzbezeichnung H1 = P z. B. bedeutet, daß die Steuerkraftmaschine 14 in diesem Betriebszustand als Pumpe arbeitet. Der Betriebszustand gemäß Fig.The vector diagrams shown in Fig. 4 as Fig. 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 serve to explain the function of the planetary differential gear in various Operating states. From the planetary differential gear 4 according to FIG. 1 are shown in FIG. 4 each shows the sun gears 5, 105 and the planet gears 6 and 106 and although in viewing direction Y according to FIG. 1. The control engine 14 is in the diagrams has been provided with the designation H1, the coupling engine 15 with the designation H2. The abbreviation P stands for pump, the abbreviation M for motor, so that the abbreviation H1 = P z. B. means that the control engine 14 in this operating state as a pump is working. The operating state according to Fig.

4.1 zeigt die Rückwärtsstellung, 4.2 die Vorwärtsstellung in einem ersten Betriebsbereich 4.3 die Vorwärtsstellung in einem zweiten Betriebsbereich, und 4.4 einen Direktgang entsprechend der Stellung nach 4.3, jedoch unter Berücksichtigung einer zusätzlich vorhandenen Schaltkupplung 24, wie sie gemäß Fig. 3 vor dem Planetendifferentialgetriebe 3 angeordnet ist, wobei in dieser Schaltstellung die Kopplung 24 sich in der Position m befinden soll.4.1 shows the reverse position, 4.2 shows the forward position in one first operating range 4.3 the forward position in a second operating range, and 4.4 a direct gear corresponding to the position according to 4.3, but taking into account an additional clutch 24, as shown in FIG. 3 in front of the planetary differential gear 3 is arranged, in this switching position the coupling 24 is in the position m should be located.

Die in Fig. 3 schematisch dargestellte Antriebsbaugruppe weist als Kernstück ein Leistungsverzweigungsgetriebe gemäß Fig. 1 auf, wobei, wie vorstehend bereits angedeutet, vor das Planetendifferrntialgetriebe 4 eine Schaltkupplung 24 geschaltet ist. In einer ersten Schaltstellung m wird mit Hilfe der Schaltkupplung 24 das Zahnrad 22 und der Steg 7 mit der Getriebeeingangswelle 2 verbunden. In einer zweiten Position r wird nur das Zahnrad 22 mit der Hohlwelle 102 gekoppelt und in einer Position n besteht zwischen der Hohlwelle 102 und dem Zahnrad 22 keine drehsteife Verbindung mehr.The drive assembly shown schematically in Fig. 3 has as The core of a power split transmission according to FIG. 1, wherein, as above already indicated, a clutch 24 in front of the planetary differential gear 4 is switched. In a first switching position m is with the help of the clutch 24, the gear 22 and the web 7 are connected to the transmission input shaft 2. In a second position r, only the gear 22 is coupled to the hollow shaft 102 and in In a position n, there is no torsionally rigid between the hollow shaft 102 and the gear 22 Connection more.

Zwischen dem Motor 1 und dem Leistungsverzweigungsgetriebe 3 ist eine Freilaufeinrichtung 52 vorgesehen, die eine höhere Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 als die Drehzahl des Motors 1 zuläßt. Eine Kraftstoffzumeßeinrichtung des Motors 1 ist mit 50 bezeichnet.Between the engine 1 and the power split transmission 3 is one Freewheel device 52 is provided, which has a higher Speed of the Transmission input shaft 2 as the speed of engine 1 allows. A fuel metering device of the engine 1 is denoted by 50.

Ein Schwungrad 38 ist über eine schaltbare Kupplung 37 und eine Verbindungswelle 36 mit einem Nebenabtrieb 34 des Leistungsverzweigungsgetriebes 3 verbunden, wobei der Nebenabtrieb 34 über ein Zahnrad 35 mit dem Zahnrad 21 auf der Welle 18 gekoppelt ist.A flywheel 38 is via a switchable clutch 37 and a connecting shaft 36 connected to a power take-off 34 of the power split transmission 3, wherein the power take-off 34 is coupled to the gear 21 on the shaft 18 via a gear 35 is.

Anstelle des Schwungrades 38 oder zusätzlich zu diesem Schwungrad 38 kann auch ein Schwungrad 138 vorgesehen sein, wie es in Fig. 3 eingezeichnet ist. Das Schwungrad 138 ist mittels einer Kupplung 137 drehfest mit der Hohlwelle 102 verbindbar.Instead of the flywheel 38 or in addition to this flywheel 38, a flywheel 138 can also be provided, as shown in FIG. 3 is. The flywheel 138 is rotationally fixed to the hollow shaft by means of a coupling 137 102 connectable.

Zur Sicherstellung eines minimalen Arbeitsdruckes in dem geschlossenen Kreislauf der Leitungen 16, 17 und der Kraftmaschinen 14, 15 ist eine Pumpe 28 vorgesehen, die über Rückschlagventile 29, 30 mit den Verbindungsleitungen 16, 17 verbunden ist. Die Pumpe 28 liefert gegebenenfalls auch das notwendige Steuerdrucköl für einen zentralen Regler 31, der die Funktion der Antriebsbaugruppe steuert. An diesen zentralen Regler 31 sind über Wirkverbindungen angeschlossen ein Fahrpedal 45, ein Bremspedal 46, eine Handbremse 47, ein Wählhebel 48 für die Einstellung "vorwärts", "rückwärts" und "neutral" und ein Ein-Ausschalter 49. Weiterhin laufen Wirkverbindungen von verschiedenen Sensoren der Antriebsbaugruppe zu dem zentralen Regler 31 und zwar: Verbindungen von einem Drehzahlsensor 39 für die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2, einem Drehzahlsensor 40 für die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 10, einem Drehzahlsensor 41 für die Drehzahl des Zahnrades 35, einem Drehzahlsensor 42 oder 142 für die Drehzahl des Schwungrades 38 bzw. 138 Drucksensoren 42 und 44 für die Drucke in den Verbindungsleitungen 16 und 17. Vom Regler 31 werden über entsprechende Steuerleitungen die Kupplungen 23, 24 und 37 betätigt, die Stellung der Taumelscheiben der Verdrängermaschinen 14, 15, die Kraftstoffzumeßeinrichtung 50 für den Motor 1, sowie eine Bremse 51 für die Antriebsräder des anzutreibenden Fahrzeugs. Schließlich werden noch ein Drucksteuerventil 26 und ein Steuerventil 25 betätigt.To ensure a minimum working pressure in the closed Circuit of the lines 16, 17 and the engines 14, 15, a pump 28 is provided, which are connected to the connecting lines 16, 17 via check valves 29, 30 is. If necessary, the pump 28 also supplies the necessary control pressure oil for one central controller 31, which controls the function of the drive assembly. At this central Controllers 31 are connected via operative connections, an accelerator pedal 45, a brake pedal 46, a handbrake 47, a selector lever 48 for the setting "forward", "Backward" and "neutral" and an on / off switch 49. Active connections continue to run from various sensors of the drive assembly to the central controller 31 and although: connections from a speed sensor 39 for the speed of the transmission input shaft 2, a speed sensor 40 for the speed of the transmission output shaft 10, a Speed sensor 41 for the speed of the gear 35, a speed sensor 42 or 142 for the speed of the flywheel 38 and 138 pressure sensors 42 and 44 for the Pressures in the connecting lines 16 and 17. From the controller 31 are corresponding Control lines actuated the clutches 23, 24 and 37, the position of the swash plates the displacement machines 14, 15, the fuel metering device 50 for the engine 1, as well as a brake 51 for the drive wheels of the vehicle to be driven. In the end a pressure control valve 26 and a control valve 25 are also actuated.

Das Steuerventil 25 ist so geschaltet, daß es gleichzeitig mit der mechanischen Umschaltung der Schaltkupplung 23 die Verbindungsleitungen zwischen den Kraftmaschinen 14 und 15 umschaltet. Ein solches Steuerventil ist allerdings nur dann erforderlich, wenn es sich bei den Kraftmaschinen 14, 15 um Verdrängermaschinen mit verstellbaren Hubvolumen handelt, bei denen eine Taumelscheibe nur in einer Richtung verstellbar ist. Dadurch, daß die Dreh-und Momentenrichtung bei solchen Verdrängermaschinen nicht durch eine Plus-Minusschwenkung erreichbar ist, erfolgt eine Umschaltung der Saug- und Druckanschlüsse.The control valve 25 is switched so that it is simultaneously with the mechanical switching of the clutch 23 between the connecting lines the engines 14 and 15 switches. However, such a control valve is only required if the prime movers 14, 15 are positive displacement machines with adjustable stroke volume acts in which a swash plate can only be adjusted in one direction. Because the direction of rotation and torque with such displacement machines not achievable by a plus-minus pivoting the suction and pressure connections are switched over.

Das Drucksteuerventil 26, das durch eine selbsttätige Umschaltvorrichtung 27 mit der unter Druck befindlichen Verbindungsleitung der Steuerkraftmaschine 14 verbunden ist, steuert das Moment dieser Steuerkraftmaschine, da die Koppelkraftmaschine 15 durch die Nullstellung ihrer Taumelscheibe keine Steuerungsmöglichkeit bietet. Voraussetzung für diese Steuerung ist, daß die Steuerkraftmaschine 14 im Augenblick der Umschaltung an der Schaltkupplung 23 noch als Pumpe arbeitet bzw. gegenüber der tatsächlichen Schaltung der Schaltkupplung 23 theoretisch versetzt ist, oder daß eine andere Quelle, wie z. B. eine zusätzliche Pumpe (nicht dargestellt) oder ein Hydrospeicher den erforderlichen Überdruck gewährleistet. Dies kann auch durch die Steuerpumpe 28 erfolgen, wenn ein zusätzlich schaltbarer Anschluß zur Druckseite der Steuerkraftmaschine 14 vorhanden ist. Eine weitere Funktion des Drucksteuerventils 26 ist die Dauerbremsung für das Fahrzeug, wenn die beiden Kraftmaschinen 14 und 15 als Generatoren bzw.The pressure control valve 26, which is controlled by an automatic switching device 27 with the pressurized connecting line of the control engine 14 is connected, controls the moment of this control engine, as the coupling engine 15 offers no control option due to the zero position of its swash plate. A prerequisite for this control is that the control engine 14 at the moment the switchover at the clutch 23 still works as a pump or opposes it the actual shift of the clutch 23 is theoretically offset, or that another source, such as B. an additional pump (not shown) or a hydraulic accumulator ensures the required overpressure. This can also be done by the control pump 28 takes place if an additional switchable connection to the pressure side the control engine 14 is present. Another function of the pressure control valve 26 is the continuous braking for the vehicle when the two engines 14 and 15 as generators or

Pumpen arbeiten.Pumps work.

Für die Begrenzung des Steuerdrucks ist ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil 32 vorgesehen. Das Drucksteuerventil 26 wird an der Druckseite der Pumpe 28 angeschlossen; das Druckbegrenzungsventil 32 und die Pumpe 28 sind auch an eine gemeinsame ölwanne 33 angeschlossen. Die Pumpe 28 wird vorzugsweise von der Getriebeeingangswelle 2 oder von der Hohlwelle 102 angetrieben.There is an additional pressure relief valve to limit the control pressure 32 provided. The pressure control valve 26 is connected to the pressure side of the pump 28; the pressure relief valve 32 and the pump 28 are also connected to a common oil pan 33 connected. The pump 28 is preferably driven by the transmission input shaft 2 or driven by the hollow shaft 102.

Als zusätzliche Energiespeicher können bei der Antriebsbaugruppe gemäß Fig. 3 ein Hochdruckspeicher 60 und ein Niederdruckspeicher 61 vorgesehen sein. Die Funktion der Antriebsbaugrppe mit und ohne solche Hydrospeicher 60 und 61 an die Verbindungsleitungen 16, 17 zwischen den Kraftmaschinen 14, 15 erfolgt mittels regelbarer Sperrventile 62 und 162 und einem Schaltventil 63, die vom zentralen Regler 31 gesteuert werden. Die Sperrventile 62 und 162 dienen dazu, Verluste von öldruckenergie bei Stillstand einer Kraftmaschine zu verhindern und steuert darüber hinaus die Zu- und Abschaltung der Hydrospeicher. Das Schaltventil 63 verbindet den Niederdruckspeicher 61 mit der Saugseite der Steuerkraftmaschine 14 und den Hochdruckspeicher 60 mit der Druckseite der Steuerkraftmaschine 14, wobei Saug- und Druckseite dieser Steuerkraftmaschine 14 je nach Betriebssituation (Fahren oder Bremsen) unterschiedlich sind. Vom Niederdruckspeicher 61 aus führt eine Verbindungsleitung 64 mit einem Rückschlagventil 65 zum Druckbegrenzungsventil 32 um unzulässige überdrücke zu verhindern, Soll die Antriebsbaugruppe ohne die Hydrospeicher 60, 61 betrieben werden, d. h. also nur mit dem Schwungrad 38 als Energiespeicher, so ergibt sich eine Funktion, wie sie z. B. für die Antriebsanlage in der älteren deutschen Patentanmeldung P 26 41 866.0 beschrieben ist. Die Unterschiede gegenüber der dort beschriebenen Funktion sind im wesentlichen folgende: Die Aufladung des Schwungrads 38 bei Stillstand des Fahrzeugs erfolgt hydrostatisch. Bei angezogener Handbremse des Fahrzeugs und einer Schaltstellung n der Kupplung 24 wird die Steuerkraftmaschine 14 vom Motor 1 angetrieben.As an additional energy store in the drive assembly according to 3, a high-pressure accumulator 60 and a low-pressure accumulator 61 can be provided. The function of the drive assembly with and without such hydraulic accumulators 60 and 61 the connecting lines 16, 17 between the engines 14, 15 are carried out by means of controllable shut-off valves 62 and 162 and a switching valve 63, which from the central Controller 31 can be controlled. The check valves 62 and 162 are used to reduce losses To prevent oil pressure energy when an engine is at a standstill and controls about it In addition, the connection and disconnection of the hydraulic accumulator. The switching valve 63 connects the low-pressure accumulator 61 with the suction side of the control engine 14 and the High-pressure accumulator 60 with the pressure side of the control engine 14, with suction and pressure side of this control engine 14 depending on the operating situation (driving or Brakes) are different. A connecting line leads from the low-pressure accumulator 61 64 with a check valve 65 to the pressure relief valve 32 to avoid excessive pressures To prevent, the drive assembly is to be operated without the hydraulic accumulators 60, 61 be, d. H. so only with the flywheel 38 as an energy store, it results a function as it is e.g. B. for the drive system in the older German patent application P 26 41 866.0 is described. The differences compared to the one described there The main functions are as follows: The charging of the flywheel 38 at standstill of the vehicle is carried out hydrostatically. With the handbrake on the vehicle and a shift position n of the clutch 24 is the control engine 14 from the engine 1 driven.

Die Leistung wird von der Koppelkraftmaschine 15 über die Zahnräder 21 und 35 bei geschlossener Kupplung 37 an das Schwungrad 38 übertragen oder bei der Anordnung mit einem Schwungrad 138 über die Zahnräder 21 und 22 bei geschlossener Kupplung 137 an das Schwungrad 138 übertragen.The power is provided by the coupling engine 15 via the gears 21 and 35 transferred to the flywheel 38 when the clutch 37 is closed or at the arrangement with a flywheel 138 via the gears 21 and 22 when the Transfer clutch 137 to flywheel 138.

Ein weiterer Unterschied der vorliegenden Antriebsbaugruppe zu der Anlage gemäß P 26 41 886.0 besteht bei Konstantfahrt -des Fahrzeugs indem in diesem Betriebsbereich bei der vorliegenden Antriebsbaugruppe der Motor 1 direkt mit der Getriebeausgangswelle mechanisch verbunden ist und zwar durch die Schaltstellung m der Kupplung 24. Diese Schaltung wird bei Synchrondrehzahl und ohne Kraftflußunterbrechung durchgeführt. Dadurch wird das kleine Sonnenrad 105 mit dem Steg 7 zusammengekuppelt und das Planetendifferentialgetriebe 4 wird zu einer drehsteifen Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 2 und der Getriebeausgangswelle 10.Another difference between the present drive assembly and the The system in accordance with P 26 41 886.0 exists when the vehicle is traveling at constant speed in this Operating range at the present Drive assembly of the motor 1 is mechanically connected directly to the transmission output shaft through the Shift position m of clutch 24. This shift is at synchronous speed and carried out without power flow interruption. Thereby, the small sun gear 105 becomes coupled together with the web 7 and the planetary differential gear 4 is to a torsionally rigid connection between the transmission input shaft 2 and the transmission output shaft 10.

Auch ein Betrieb der Antriebsbaugruppe ausschließlich mit Hydrospeicher und ohne Schwungrad 38 oder 138 ist möglich.The drive assembly can also be operated exclusively with a hydraulic accumulator and without a flywheel 38 or 138 is possible.

Das Schwungrad 38, daneben Antrieb 34 und die zugehörigen Komponenten könnten für diesen Fall dann entfallen. Die Beschleunigung des Fahrzeugs mit Hydrospeicher erfolgt in der Weise, daß die Koppelkraftmaschine 15 von Anfang an mit der Getriebeeingangswelle 2 entsprechend der Schaltstellung c der Kupplung 23 verbunden ist und die Kupplung 24 sich in der Stellung m befindet, so daß die Getriebeeingangswelle 2 und die Getriebeausgangswelle 10 starr gekoppelt sind. Die beide Kraftmaschinen 14 und 15 sind bei der Beschleunigung des Fahrzeugs dann als Motoren wirksam. Am Ende der Beschleunigungsphase wwerden die Sperrventile 62 und 162 geschlossen und es folgt eine normale Betriebsweise des Getriebes.The flywheel 38, next to it drive 34 and the associated components could then be omitted in this case. The acceleration of the vehicle with hydraulic accumulator takes place in such a way that the coupling engine 15 from the beginning with the transmission input shaft 2 is connected according to the switching position c of the clutch 23 and the clutch 24 is in position m, so that the transmission input shaft 2 and the transmission output shaft 10 are rigidly coupled. Both engines 14 and 15 are accelerating of the vehicle then effective as motors. At the end of the acceleration phase the shut-off valves 62 and 162 are closed and normal operation follows of the transmission.

Die vorliegende Antriebsbaugruppe kann auch mit Schwungrad und einem sogenannten Pufferspeicher betrieben werden, wobei sich eine Anlage, ähnlich der in der deutschen Offenlegungsschrift 25 15 048 ergibt. Der Hochdruckspeicher 60 nimmt in einer ersten Phase Drucköl auf und führt dieses Drucköl in einer zweiten Phase einer Verdrängermaschine zu. Bei dieser Betriebsart der vorliegenden Antriebsbaugruppe befindet sich die Koppelkraftmaschine 15 in Nullstellung, d. h. der Stellwinkel der Taumelscheibe dieser Kraftmaschine 15 ist Null.The present drive assembly can also include a flywheel and a so-called buffer storage are operated, with a system similar to the in the German Offenlegungsschrift 25 15 048 results. The high pressure accumulator 60 takes up pressure oil in a first phase and guides this pressure oil in a second Phase of a displacement machine. In this operating mode of the present drive assembly the coupling engine 15 is in the zero position, d. H. the adjustment angle the swash plate of this engine 15 is zero.

Wird die Antriebsbaugruppe gemäß Fig. 3 in der Weise betrieben, daß als Energiespeicher sowohl das Schwungrad 38 als auch die Hydrospeicher 60, 61 eingesetzt werden, d. h. daß am Ende einer Bremsphase des Fahrzeugs der Hochdruckspeicher .60 einen höheren Energieinhalt hat als am Anfang der Bremsphase so ergeben sich gegenüber dem Betrieb mit dem Schwungrad 38 bzw.If the drive assembly of FIG. 3 is operated in such a way that Both the flywheel 38 and the hydraulic accumulators 60, 61 are used as energy stores be, d. H. that at the end of a braking phase of the vehicle, the high-pressure accumulator .60 has a higher energy content than at the beginning of the braking phase operation with the flywheel 38 resp.

138 als Energiespeicher und dem Niederdruckspeicher 61 als Pufferspeicher Vorteile, die durch einen Vergleich zwischen den Fig. 5 und 6 darzustellen sind. In Fig. 5 ist ein Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs ohne Hochdruckspeicher dargestellt. Die schräg schraffierten Flächen zeigen die von den jeweiligen Kraftmaschinen 14, 15 hydrostatisch umgesetzten Energien, welche im Vergleich zu der tatsächlich übertragenen Antriebsenergie (das ist die Fläche, unter der Funktionslinie N = f (t)) beachtlich sind. Bei Anwendung eines Hochdruckspeichers 60 erfolgt die Umwandlung der hydrostatischen Leistung je nach Geschwindigkeit 14. Dadurch sinkt die gesamte hydrostatisch umgewandelte Energie erheblich und entspricht der schräg schaffierten Fläche in Fig. 6. Der dünne strichpunktierte aus Geraden sich zusammensetzende Linienzug gemäß Fig. 6 zeigt im Vergleich hierzu, daß die hydrostatisch umgesetzte Energie bei einem System, das nur mit Schwungrad und Pufferspeicher arbeitet (gemäß DE-OS 25 25 048) höher liegt als die hydrostatisch umgesetzte Leistung bei Einsatz eines Schwungrades und eines Hochdruckspeichers. Um diese günstigen Werte zu erreichen, ist folgende Funktion für die erfindungsgemäße Antriebsbaugruppe vorgesehen: Ein erster Abschnitt der Beschleunigung des Fahrzeugs erfolgt nur durch die Koppelkraftmaschine 15 und zwar rein hydrostatisch. Der Druck p im Hochdruckspeicher 60 sinkt.138 as an energy store and the low-pressure store 61 as a buffer store Advantages to be illustrated by a comparison between FIGS. 5 and 6. An acceleration process of the vehicle without a high-pressure accumulator is shown in FIG. 5. The diagonally hatched areas show the respective power machines 14, 15 hydrostatically converted energies, which compared to the actually transmitted Driving energy (this is the area under which Function line N = f (t)) are considerable. When using a high-pressure accumulator 60, the Conversion of the hydrostatic power depending on the speed 14. This sinks the total hydrostatically converted energy is considerable and corresponds to the oblique created area in Fig. 6. The thin dash-dotted line composed of straight lines In comparison, the line of FIG. 6 shows that the hydrostatically converted Energy in a system that only works with flywheel and buffer storage (according to DE-OS 25 25 048) is higher than the hydrostatically converted power during use a flywheel and a high pressure accumulator. To achieve these favorable values, the following function is provided for the drive assembly according to the invention: On The first segment of the acceleration of the vehicle takes place only through the coupling engine 15 and purely hydrostatic. The pressure p in the high-pressure accumulator 60 drops.

Während einer kurzen Übergangsphase wird die Leistung über die Steuerkraftmaschine 14 geführt, was eine Inbetriebnahme des Schwungradantriebs bedeutet. In einem zweiten Abschnitt der Fahrzeugbeschleunigung, in dem die Koppelkraftmaschine 15 als Pumpe betrieben wird, wird der Druck im Hochdruckspeicher 60 wieder auf das ursprüngliche Druckniveau gebracht. Schließlich arbeitet in einem dritten Abschnitt der Beschleunigung und zwar nach der Umschaltung der Kupplung 23 die Steuerkraftmaschine 14 bis zum Ende der Beschleunigungsphase als Motor und verbraucht Energie aus dem Hochdruckspeicher 60. Dadurch sinkt der Druck im Hochdruckspeicher 60 auf ein minimales Niveau. Am Ende der Beschleunigung wird die Fahrt durch einen normalen Betrieb des Getriebes fortgesetzt. In der Bremsphase des Fahrzeugs laufen die Vorgänge spiegelbildlich zur Beschleunigungsphase ab.During a short transition phase, the power is controlled by the control engine 14 out, which means a commissioning of the flywheel drive. In a second Section of the vehicle acceleration in which the coupling engine 15 acts as a pump is operated, the pressure in the high pressure accumulator 60 is back to the original Brought pressure level. Finally, the acceleration works in a third section after switching the clutch 23 the control engine 14 acts as a motor until the end of the acceleration phase and consumes energy from the High-pressure accumulator 60. As a result, the pressure in the high-pressure accumulator 60 drops to a minimum Level. At the end of the acceleration, normal operation of the Transmission continued. In the braking phase of the vehicle, the processes run in mirror image to the acceleration phase.

In Fig. 7 ist die Änderung der Taumelscheibenwinkel α der Kraftmaschinen 14, 15 während des vorbeschriebenen Beschleunigungsvorgangs dargestellt.In Fig. 7, the change in swash plate angles is α of the prime movers 14, 15 shown during the acceleration process described above.

Abschließend wird darauf hingewiesen, daß anstelle der hydraulischen Kraftmaschinen 14, 15 und der Hydrospeicher 60, 61 in gleicher Weise elektrische Kraftmaschinen und elektrische Speicher und anstelle der Klauenkupplungen 23 und 24 anders ausgebildete oder angeordnete Lamellenkupplungen zur Anwendung kommen können ohne die Funktionsweise der gesamten Antriebsbaugruppe zu verändern.Finally, it should be noted that instead of the hydraulic Power machines 14, 15 and the hydraulic accumulator 60, 61 are electrical in the same way Engine and electrical storage and instead of the dog clutches 23 and 24 differently designed or arranged multi-plate clutches are used can without changing the functionality of the entire drive assembly.

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Claims (16)

Patentansprüche Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Planetendifferentialgetriebe, das mehrere Getriebeglieder, wie Sonnenrad, Steg und Hohlrad umfaßt, wobei jeweils wenigstens mit einem dieser Getriebeglieder eine Getriebesingangswelle, mit einem weiteren eine Getriebeausgangswelle und mit einem dritten Getriebeglied zur Steuerung der Drehrichtung und Drehzahl desselben eine in beiden Richtungen als Pumpe oder Motor betreibbare Verarängermaschine oder eine im Vierquadrantenbetrieb betreibbare Elektromaschine (= Steuerkraftmaschine) gekoppelt ist und mit einer zweiten als Pumpe oder Motor betreibbaren Verdrängermaschine bzw. einer zweiten im Vierquadrantenbetrieb betreibbaren Elektromaschine, die energetisch mit der Steuerkraftmaschine gekoppelt ist (= Koppelkraftmaschine), dadurch gekennzeichnet, daß das Planetendifferentialgetriebe zwei Sonnenräder (5, 105) unterschiedlichen Durchmessers umfaßt, einen Steg (7) auf dem Doppelplanetenräder (6) angeordnet sind, die mit den Sonnenrädern (5, 105) und mit einem Hohlrad (9) kämmen, wobei das große Sonnenrad mit der Getriebeingangswelle (2) verbunden ist und die Koppelkraftmaschine (15) mit Hilfe von Schaltkupplungen (23) wahlweise in Abhängigkeit von der Drehzahl der Getriebeausgangswelle (10) entweder mit der Getriebeausgangswelle (10) oder mit dem kleinen Sonnenrad (105) verbindbar ist. Claims power split gear with a planetary differential gear, the multiple transmission members, such as sun gear, web and ring gear comprises, each with at least one of these transmission members a transmission input shaft, with one further a transmission output shaft and with a third transmission element for control the direction of rotation and speed of the same one in both directions as a pump or Motor-operated moving machine or one that can be operated in four-quadrant operation Electric machine (= control engine) is coupled and with a second as Pump or motor operable displacement machine or a second in four-quadrant operation Operable electric machine that is energetically coupled to the control engine is (= coupling engine), characterized in that the planetary differential gear two sun gears (5, 105) of different diameters, a web (7) are arranged on the double planetary gears (6), which are connected to the sun gears (5, 105) and mesh with a ring gear (9), the large sun gear with the transmission input shaft (2) is connected and the coupling engine (15) with the help of clutches (23) either depending on the speed of the transmission output shaft (10) can be connected to the transmission output shaft (10) or to the small sun gear (105) is. 2. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ankupplung der Koppelkraftmaschine (15) an die Getriebeeingangswelle (2) eine Zahnpaarung mit einem auf einer starr mit dem kleineren Sonnenrad (105) gekoppelten Hohlwelle (102) sitzenden Zahnrad (22) und einem drehfest mit der Koppelkrartmaschine (15) verbindbaren Zahnrad (21) vorgesehen ist, für die Ankupplung an die Getriebeausgangswelle (10) eine weitere Zahnpaarung mit einem auf der Getriebeausgangswelle (10) sitzenden Zahnrad (20) und einem drehfest mit der Koppelkraftmaschine verbindbaren Zahnrad (19), und daß die Übersetzung der beiden Zahnpaarungen (21, 22 und 19, 20) so gewählt wird, daß bei stehender Steuerkraftmaschine (14) die Beziehung gilt Zx = Zähnezahl des Zahnrades x nEingang = Drehzahl der Getriebeeingangswelle (2) nAusgang = Drehzahl der Getriebeausgangswelle (10).2. Power split transmission according to claim 1, characterized in that for the coupling of the coupling engine (15) to the transmission input shaft (2) a tooth pairing with a on a rigidly coupled to the smaller sun gear (105) hollow shaft (102) seated gear (22) and a gear wheel (21) that can be connected to the coupling crank machine (15) in a rotationally fixed manner is provided, for the coupling to the transmission output shaft (10) a further pair of teeth with a gear wheel (20) seated on the transmission output shaft (10) and a gear wheel (20) that is non-rotatably connectable to the coupling engine ( 19), and that the translation of the two tooth pairs (21, 22 and 19, 20) is chosen so that the relationship applies when the control engine (14) is stopped Zx = number of teeth on the gearwheel x ninput = speed of the gearbox input shaft (2) noutput = speed of the gearbox output shaft (10). 3. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (21) von der Welle (18) der Koppelkraftmaschine (15) entkuppelbar ist.3. Power split transmission according to claim 2, characterized in that that the gearwheel (21) can be decoupled from the shaft (18) of the coupling engine (15) is. 4. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeinhnet, daß in einem unteren Geschwindigkeitsbereich der Getriebeausgangswelle (10) die Koppelkraftmaschine (15) mittels einer der Schaltkupplungen (23) mit der Getriebeausgangswelle (10) verbunden ist.4. Power split transmission according to claim 1 or 2, characterized gekennzeinhnet, that in a lower speed range of the transmission output shaft (10) the Coupling engine (15) by means of one of the clutches (23) with the transmission output shaft (10) is connected. 5. Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Getriebeglieder des Planetendifferentialgetriebes (4), die sich im Differentialbetrieb relativ zueinander bewegen, mit Hilfe einer weiteren Schaltkupplung (24) starr miteinander drehfest verbindbar sind.5. Power split transmission according to one or more of the preceding Claims, characterized in that at least two gear members of the planetary differential gear (4), which move relative to each other in differential mode, with the aid of a further clutch (24) can be rigidly connected to one another in a rotationally fixed manner. 6. Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die energetischen Verbindungen (16, 17) zwischen der Steuerkraftmaschine und der Koppelkraftmaschine (15) an ein Drucksteuerventil (26) angeschlossen sind, das während der Betätigung der Schaltkupplung (23) die Steuerung des Arbeitsdruckes der Steuerkraftmaschine (14) übernimmt und dementsprechend das Abtriebsmoment des Getriebes bestimmt.6. Power split transmission according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the energetic connections (16, 17) between the control engine and the coupling engine (15) to a pressure control valve (26) are connected, which during the actuation of the clutch (23) the Control of the working pressure of the control engine (14) takes over and accordingly determines the output torque of the gearbox. 7. Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die energetischen Verbindungsleitungen (16, 17) mit einer Umschaltvorrichtung (27) verbunden sind, die selbsttätig jeweils die unter Druck befindliche Leitung mit dem Drucksteuerventil (26) verbindet.7. Power split transmission according to claim 6, characterized in that that the energetic connecting lines (16, 17) with a switching device (27) are connected, which automatically each pressurized line connects to the pressure control valve (26). 8. Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die energetischen Verbindungen (16, 17) zwischen den Kraftmaschinen (14, 15) ein Steuerventil (25) eingesetzt ist, das gleichzeitig mit der Betätigung der Schaltkupplung (23) die Umschaltung der Verbindungen (16, 17) bewirkt.8. Power split transmission according to one or more of the preceding Claims, characterized in that in the energetic connections (16, 17) between the engines (14, 15) a control valve (25) is used, which at the same time when the clutch (23) is actuated, the connections (16, 17) causes. 9. Antriebsbaugruppe für Arbeitsmaschinen mit instationärer Betriebsweise, insbesondere für Fahrzeuge, mit mindestens einer Antriebsmaschine, einer Bremsenergiespeichervorrichtung und einem Leistungsverzweigungsgetriebe, über das die Abtriebswelle der Antriebsbaugruppe mit der Bremsenergiespeichervorrichtung und der Antriebsmaschine gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Anwendung kommt.9. Drive assembly for machines with unsteady mode of operation, in particular for vehicles, with at least one drive machine, a braking energy storage device and a power split transmission via which the output shaft of the drive assembly is coupled to the braking energy storage device and the prime mover, characterized in that a power split transmission according to one of the claims 1 to 8 is used. 10. Antriebsbaugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsenergiespeichervorrichtung ein Schwungrad (138) umfaßt, welches mit dem kleineren Sonnenrad (105) verbindbar ist.10. Drive assembly according to claim 9, characterized in that the braking energy storage device comprises a flywheel (138) which is connected to the smaller sun gear (105) can be connected. 11. Antriebsbaugruppe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsenergiespeichervorrichtung ein Schwungrad (38) und Hydrospeicher (60, 61) aufweist, wobei ein Hochdruckspeicher (60) an mindestens eine Kraftmaschine (14, 15) so anschließbar ist, daß er diese während einer Beschleunigungsphase des Fahrzeugs mit Antriebsenergie versorgt.11. Drive assembly according to claim 9 or 10, characterized in that that the braking energy storage device has a flywheel (38) and hydraulic accumulator (60, 61), with a high-pressure accumulator (60) connected to at least one engine (14, 15) can be connected in such a way that it can be used during an acceleration phase of the Vehicle supplied with drive energy. 12. Antriebsbaugruppe nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltventil (63) vorgesehen ist, durch das ein Niederdruckspeicher (61) mit der Saugseite der Steuerkraftmaschine (14) und der Hochdruckspeicher (60) mit der Hochdruckseite der Steuerkraftmaschine (14) verbindbar ist.12. Drive assembly according to claims 9 to 11, characterized in that that a switching valve (63) is provided, through which a low pressure accumulator (61) with the suction side of the control engine (14) and the high-pressure accumulator (60) can be connected to the high pressure side of the control engine (14). 13. Antriebsbaugruppe nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein regelbares Sperrventil (62) in der Verbindung zwischen dem Hochdruckspeicher (60) und mindestens einer der Kraftmaschinen (14, 15) vorgesehen ist, welches den Druckübergang bei Zu- oder Abschaltung des Betriebs mit Hydrospeichern (60, 61) steuert.13. Drive assembly according to one of claims 9 to 12, characterized in that that a controllable shut-off valve (62) in the connection between the high pressure accumulator (60) and at least one of the prime movers (14, 15) is provided, which the Pressure transition when switching on or off operation with hydraulic accumulators (60, 61) controls. 14. Antriebsbaugruppe nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Steuervorrichtung für den Betrieb der Antriebsbaugruppe vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, daß sie in einer Beschleunigungsphase des Fahrzeugs nach der mechanischen Betätigung der Schaltkupplung (23) für den höheren Drehzahlbereich die Steuerkraftmaschine (14) als Motor schaltet und mit dem Hochdruckspeicher (60) verbindet.14. Drive assembly according to one of claims 9 to 13, characterized in that that an automatic control device is provided for the operation of the drive assembly which is designed so that it is in an acceleration phase of the vehicle after the mechanical actuation of the clutch (23) for the higher speed range the control engine (14) switches as a motor and with the high-pressure accumulator (60) connects. 15. Antriebsbaugruppe nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung so ausgebildet ist, daß simultan nur eine der Kraftmaschinen (14, 15) Energie umwandelt.15. Drive assembly according to one or more of claims 9 to 14, characterized in that the control device is designed so that simultaneously only one of the prime movers (14, 15) converts energy. 16. Antriebsbaugruppe nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (31) so ausgebildet ist, daß der Druck im Hochdruckspeicher (60) zu Beginn der 3eschleunigungsphase des Fahrzeugs höher ist als am Ende.16. Drive assembly according to one or more of claims 9 to 15, characterized in that the control device (31) is designed so that the pressure in the high-pressure accumulator (60) at the beginning of the vehicle's acceleration phase higher than in the end.
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