DE3838768A1 - Stufenlos wirkendes hydrostatisch-mechanisches lastschaltgetriebe mit schalt-zahnkupplungen fuer gangwechsel vorbereitende schaltungen und lamellenkupplungen fuer die gangwechsel - Google Patents

Description

Stufenlos wirkende hydrostatisch-mechanische Lastschaltge­ triebe der im Oberbegriff der Patentansprüche angegebenen Art eignen sich vorteilhaft für Kraftfahrzeuge, da sie sich in weiten Bereichen stufenlos verstellen lassen und außerdem gu­ te Wirkungsgrade haben. Der relativ große Stellbereich er­ laubt den Betrieb der Brennkraftmaschine auf Vorzugskennli­ nien. Solche Kennlinien können z. B. die Kurve für minimalen Kraftstoffverbrauch oder eine Linie für ein gutes Beschleu­ nigungsverhalten sein.

Die DE 31 47 447 C2 beschreibt ein Getriebe nach dem Oberbe­ griff der Patentansprüche. Die Nachschaltstufen werden mit Schalt-Zahnkupplungen angeschlossen. Die Steuerung des Ge­ triebes sorgt dafür, daß der Gangwechsel im theoretischen Synchronpunkt erfolgt. Sie löst zunächst das Einschalten des neuen Ganges und anschließend das Herausnehmen des alten Gan­ ges aus. Die Erfahrung an einem ausgeführten Getriebe lehrt, daß der Gangwechsel mit Schaltrucken verbunden sein kann. Beim Ausrücken des alten Ganges muß eine ausreichend große Schaltkraft zur Verfügung stehen, um den Schaltweg genügend schnell zurückzulegen. Die Schaltkraft trennt so die noch be­ lastete Kupplung, was zu einem Drehmomentstoß in der Kupplung des neuen Ganges führt.

Schalt-Reibungskupplungen, d. h. Schalt-Lamellenkupplungen, die z. B. in den Figuren der Patentschriften US 38 88 139, US 37 09 060, US 37 09 061 sowie in der Offenlegungsschrift DE 36 22 045 A1 vorgesehen sind, können für eine hohe Schalt­ qualität überlappend geschaltet werden, so daß ausreichend Zeit für eine Drehmomentumverlagerung bleibt und keine Schaltstöße entstehen. Allerdings bauen Schalt-Lamellenkupp­ lungen im Vergleich zu Schalt-Zahnkupplungen erheblich größer und erzeugen im geöffneten Zustand bei Differenzdrehzahlen Leerlaufverlustleistungen, die den Wirkungsgrad des Getriebes verschlechtern.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine stoßfreie, d. h. eine stetige Drehmomentverlagerung von dem alten auf den neuen Gang bei kleiner Baugröße und guten Getriebewir­ kungsgraden zu erreichen.

Der kennzeichnende Teil des Anspruches 1 beschreibt die Lö­ sung der Aufgabenstellung.

Zur Verringerung des Bauaufwandes wird in weiterer Ausgestal­ tung der Erfindung einer der in Anspruch 1 vorgesehenen Schalt-Reibungskupplungen in bekannter Weise, vergl. z. B. DE 36 22 045 A1, als Anfahrkupplung vorgesehen.

Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Das vierwellige Planetengetriebe besteht aus der Planetenstufe I mit dem Son­ nenrad 1′, Hohlrad 2′ und Planetenradträger s′ mit den Plane­ tenrädern p′ und der Planetenstufe II mit dem Sonnenrad 1′′, Hohlrad 2′′ und Planetenradträger s′′ mit den Planetenrädern p′′. Es bilden die Glieder s′′ und 2′ die Antriebswelle 1, die Glieder 1′ und 1′′ die Welle B für den Anschluß der volumen­ konstanten Verdrängermaschine b, Glied s′ die langsamlaufende Koppelwelle E und Glied 2′′ die schnellaufende Koppelwelle A. Die Zahnräder 3; 4 verbinden die volumenverstellbare Verdrän­ germaschine a mit der Antriebswelle 1. Es stehen die Schalt- Lamellenkupplung L 1 für den Anschluß des 1. Ganges mit den Rädern 5; 6, des 3. Ganges mit den Rädern 7; 8 und des Rück­ wärtsganges mit den Rädern 9; 10; 11 an die Koppelwelle E und die Schalt-Lamellenkupplung L 2 für den Anschluß des 2. Ganges mit den Rädern 5′; 6′ und des 4. Ganges mit den Rädern 7′; 8′ an die Koppelwelle A zur Verfügung. Die Schalt-Doppelzahn­ kupplungen Z 1 und Z 2 verfügen über Synchronisie­ rungseinrichtungen. Z 1 und Z 2 führen vorbereitende Schaltun­ gen aus und haben lediglich leerlaufende Getriebeteile anzu­ synchronisieren. Es gehören Z 1 zum 1. und 3. Gang sowie Z 2 zum 2. und 4. Gang. Um keine nennenswerte Differenzdrehzahl in der jeweils geöffneten Schalt-Lamellenkupplung zu er­ zwingen, erfolgt bei einem neu einzulegenden Gang die vorbe­ reitende Schaltung erst dann, wenn die Lamellenkupplung da­ durch schon fast synchrone Drehzahlen bekommt. Wenn die La­ mellenkupplung schließt, öffnet die andere überlappend, so daß das Drehmoment stetig umverlagert wird. Unmittelbar nach Öffnen der Lamellenkupplung wird die Zahnkupplung der Stufe des alten Ganges gelöst. Die Aktivierung des Rückwärtsganges übernimmt das Schiebe-Zwischenrad 10.

Nachfolgende Tafel demonstriert die Schaltlogik. Es bedeuten die Zeichen

Claims (2)

1. Stufenlos wirkendes hydrostatisch-mechanisches Lastschalt­ getriebe
bestehend aus einem vierwelligen Zahnräder-Planetengetriebe, einem stufenlos einstellbaren hydrostatischen Getriebe mit einer Verdrängermaschine a und einer Verdrängermaschine b sowie Zahnräder-Nachschaltstufen,
wobei bei dem Planetengetriebe eine Welle die Antriebswelle 1 bildet, an die die Verdrängermaschine a angeschlossen ist, eine zweite Welle die Welle B darstellt, mit der die Verdrän­ germaschine b in Verbindung steht, und zwei weitere Wellen als Koppelwellen A und E fungieren,
wobei die Koppelwellen sich stufenlos verstellen lassen und durch den Anschluß von Nachschaltstufen an die Abtriebs­ welle (2) Gänge realisieren,
wobei ein Gangwechsel mit einem Wechsel der Koppelwellen ver­ bunden
und wobei schließlich alle Nachschaltstufen bei synchronen Drehzahlen, lastfrei und ohne Zugkraftunterbrechung geschal­ tet werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils zum Anschluß der Koppelwellen A und E des vier­ welligen Planetengetriebes vor den Nachschaltstufen eine Schalt-Reibungskupplung vorgesehen ist,
daß Schalt-Zahnkupplungen die Verbindung der Nachschaltstufen mit der Abtriebswelle 2 besorgen und
daß die Schalt-Zahnkupplungen Synchronisierungseinrichtungen aufweisen.

2. Getriebe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Anfahren mit einer der beiden für die Koppelwellen A und E vorgesehenen Schalt- Reibungskupplungen geschieht.