DE10201279A1 - Stufenloses Getriebe mit zwei Betriebsarten und über Zahnräder hergestelltem, neutralem Zustand - Google Patents
Stufenloses Getriebe mit zwei Betriebsarten und über Zahnräder hergestelltem, neutralem ZustandInfo
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Abstract
Ein Antriebsstrang weist ein stufenloses Getriebe auf, das eine stufenlos verstellbare Einheit in der Form eines Riemenantriebs, eine Summierdifferentialgetriebeanordnung in der Form eines Planetenradsatzes und mehrere Drehmomentübertragungsmechanismen umfasst. Ein kontinuierlicher mechanischer Antriebsweg ist zwischen einem Motor und einem Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung vorgesehen. Einer der Drehmomentübertragungsmechanismen wird selektiv in Eingriff gebracht, um einen niedrigen, stufenlos verstellbaren Rückwärtsbereich, einen neutralen Zustand und einen stufenlos verstellbaren niedrigen Vorwärtsbereich zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes bereitzustellen. Ein anderer der Drehmomentübertragungsmechanismen wird selektiv in Eingriff gebracht, um einen stufenlos verstellbaren hohen Vorwärtsbereich zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes herzustellen. Ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus steht selektiv in Eingriff, um einen Antriebsweg mit festem mechanischem Übersetzungsverhältnis zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des Getriebes herzustellen. Das feste mechanische Übersetzungsverhältnis kann während des hohen Vorwärtsbereiches benutzt werden, wenn es erwünscht ist, ein effizientes Arbeitsübersetzungsverhältnis bereitzustellen.
Description
Diese Erfindung betrifft stufenlose Getriebe (CVT = continuously variable
transmission) mit einem über Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand.
Stufenlose Getriebe wenden im Allgemeinen eine stufenlos verstellbare
Einheit (CVU = continuously variable unit) an, wie beispielsweise einen
Riemen- und Scheibenmechanismus, elektrische Motor/Generator-Sys
teme oder hydraulische Pumpen/Motor-Systeme. Die elektrischen und
hydraulischen Einheiten können einen neutralen Zustand erzielen, indem
einfach der Antriebseinheit (d. h. dem Motor) keine Energie zugeführt wird.
Riemen- und Scheibenmechanismen müssen jedoch entweder einen
Kupplungsmechanismus oder eine Summierdifferentialgetriebeanordnung
enthalten, die es erlauben wird, dass die Abtriebsdrehzahl Null beträgt,
während die Antriebsdrehzahl nicht Null beträgt.
Eine derartige Einheit ist in US-Patent Nr. 4 644 820 zu finden, das für
Macey und Vahabzadeh (Macey et al.) am 24. Februar 1987 erteilt wurde.
Dieses Patent enthält zwei selektiv in Eingriff bringbare Reibkupplungen
und eine Freilaufkupplung in dem mechanischen Leistungsweg zwischen
der Antriebswelle, die von einer Antriebsmaschine angetrieben wird, und
einem Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanordnung. Der
Abtrieb der CVU steht in kontinuierlicher Verbindung mit einem anderen
Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanordnung. Um durch die
CVU einen Antrieb mit einem hohen Übersetzungsverhältnis zu erreichen,
müssen die Antriebskupplungen in dem mechanischen Leistungsweg
außer Eingriff stehen.
Das Patent von Macey et al. erlaubt keinen mechanischen Antriebszu
stand in einem hohen Bereich. Somit ist während des Betriebes des CVT
immer der Wirkungsgradverlust der CVU vorhanden. Der Einbau von zwei
Reibkupplungen und einer Freilaufkupplung erhöht die Komplexität des
Getriebes ohne zusätzlichen Vorteil aus dem mechanischen Leistungsweg.
Auch erfordert dieses Patent insgesamt drei selektiv in Eingriff bringbare
Kupplungen und eine Freilaufkupplung, um einen niedrigen und einen
hohen Betriebsbereich herzustellen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes stufenlo
ses Getriebe bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind ein Riemenan
triebsweg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis, ein direkter mecha
nischer Antriebsweg und ein Planetenradsatz in einem Leistungsweg
zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle angeordnet, um
einen über Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand, einen stufenlos
verstellbaren Vorwärtsbereich und einen stufenlos verstellbaren Rück
wärtsbereich bereitzustellen. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegen
den Erfindung arbeitet der Planetenradsatz während eines niedrigen
Vorwärtsbereiches und eines Rückwärtsbereiches als eine Summierdiffe
rentialgetriebeanordnung oder -einheit und wird während des stufenlos
verstellbaren hohen Vorwärtsbereiches umgangen, während dem nur der
Riemenantriebsweg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis aktiv ist.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein diskreter me
chanischer Weg zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle in
umgehender Beziehung mit der Summierdifferentialgetriebeanordnung
vorgesehen. Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin
dung stellt der diskrete mechanische Weg ein diskretes Übersetzungsver
hältnis an einem Punkt innerhalb des stufenlos verstellbaren hohen Vor
wärtsbereiches oder am oberen Ende des stufenlos verstellbaren hohen
Vorwärtsbereiches bereit, um dadurch einen effizienten Arbeitspunkt in
dem Leistungsweg herzustellen.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen
beschrieben, in diesen ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
eines CVT, das die vorliegende Erfindung enthält,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungs
form eines CVT, das die vorliegende Erfindung enthält,
Fig. 3 eine Graphik der Motordrehzahl und der Fahrzeugge
schwindigkeit für eine Vielzahl von Drosseleinstellungen,
die einige der Arbeitseigenschaften des in Fig. 2 beschriebe
nen CVT beschreiben, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungs
form eines CVT, das die vorliegende Erfindung enthält.
Ein in Fig. 1 veranschaulichter Antriebsstrang 10 umfasst einen Motor 12,
ein stufenloses Getriebe (CVT) 14 und einen Achsantrieb 16. Der Motor 12
und der Achsantrieb 16 sind herkömmliche mechanische Anordnungen,
deren Aufbau und Arbeitsweise allgemein bekannt ist. Das CVT 14 um
fasst eine Antriebswelle 18, eine Abtriebswelle 20, eine stufenlos verstell
bare Einheit (CVU) 22 und eine Summierdifferentialgetriebeanordnung 24.
Die Antriebswelle 18 ist mit dem Motor 12 für eine gemeinsame Drehung
mit diesem verbunden, und die Abtriebswelle 20 ist mit dem Achsantrieb
16 verbunden, um diesen in eine Antriebsdrehung zu versetzen.
Die CVU 22 ist eine herkömmliche Reibantriebs- oder Traktionseinheit,
wie beispielsweise ein Riemen- und Scheibenmechanismus mit einer
Antriebsriemenscheibe 26, einer Abtriebsriemenscheibe 28 und einem
flexiblen Riemen 30, der die Riemenscheiben 26 und 28 drehbar mitein
ander verbindet. Der Aufbau und die Arbeitsweise der CVU sind allgemein
bekannt. Die relativen axialen Positionen der Halbscheiben von jeder der
Riemenscheiben 26 und 28 werden durch Hydraulikdruck und eine Feder
auf eine allgemein bekannte Weise gesteuert. Das Antriebsverhältnis
zwischen den Riemenscheiben 26 und 28 wird durch den effektiven Radi
us bestimmt, mit dem der Riemen 30 und die Riemenscheiben 26 und 28
in Reibkontakt stehen. Wenn die axiale Beabstandung der Halbscheiben
der Riemenscheibe 26 erweitert wird, wird die Beabstandung zwischen
den Halbscheiben der Riemenscheibe 28 reduziert, was zu einer Verringe
rung des Drehzahlverhältnisses zwischen den Riemenscheiben 26 und 28
führt. Ein maximales Übersetzungsverhältnis ins Langsame wird herge
stellt, wenn die axiale Beabstandung in der Riemenscheibe 26 maximal ist
und die axiale Beabstandung der Riemenscheibe 28 minimal ist, und ein
maximales Übersetzungsverhältnis ins Schnelle wird hergestellt, wenn die
axiale Beabstandung der Riemenscheibe 26 minimal ist und die axiale
Beabstandung der Riemenscheibe 28 maximal ist. Um die maximale
Drehmomentkapazität für die CVU bereitzustellen, ist der Riemen 30
vorzugsweise aus einer Vielzahl von Metallblöcken aufgebaut, die in einer
durchgehenden Schleife durch eine Vielzahl von Metallbändern befestigt
sind. Dies ist ein allgemein bekannter Aufbau.
Die Antriebsriemenscheibe 26 steht über zwei kämmende Übertragungs
zahnräder 32 und 34 in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebswelle
18. Die Antriebsriemenscheibe 26 rotiert in einer Richtung entgegenge
setzt zur Drehung des Motors. Für den Zweck dieser Offenbarung wird die
Drehrichtung des Motors als im Uhrzeigersinn (CW) betrachtet, und der
Drehzahlwert wird als Eins betrachtet. Somit wird die Antriebsriemen
scheibe 26 im Gegenuhrzeigersinn (CCW) rotieren. Die Abtriebsriemen
scheibe 28 wird auch im Gegenuhrzeigersinn rotieren.
Eine Welle 36 ist mit der Abtriebsriemenscheibe 28 und mit einem Ketten
rad 38 verbunden, das wiederum über eine Kette 40 mit einem Kettenrad
42 verbunden ist. Das Kettenrad 38 steht in Wirkverbindung mit einem
selektiv in Eingriff bringbaren, fluidbetätigten, drehbaren Drehmoment
übertragungsmechanismus (Kupplung) 44, und das Kettenrad 42 steht in
Wirkverbindung mit einem selektiv in Eingriff bringbaren, fluidbetätigten,
drehbaren Drehmomentübertragungsmechanismus (Kupplung) 46. Die
Drehmomentübertragungsmechanismen 44 und 46 sind herkömmliche
Mechanismen, die in in Eingriff stehenden und außer Eingriff stehenden
Zuständen durch ein herkömmliches elektrohydraulisches Steuerungssys
tem, nicht gezeigt, gesteuert werden, das einen programmierbaren digita
len Computer umfasst. Die elektrohydraulische Steuerung versieht die
Riemenscheiben 26 und 28 mit unter Druck gesetztem Hydraulikfluid, um
die axiale Beabstandung ihrer Halbscheiben zu steuern. Der Drehmo
mentübertragungsmechanismus 44 steht auch in Wirkverbindung mit
einem Übertragungszahnrad 48, das in kämmender Relation mit einem
Übertragungszahnrad 50 angeordnet ist, das in kontinuierlicher Verbin
dung mit der Abtriebswelle 20 steht. Der Drehmomentübertragungsme
chanismus 46 steht in Wirkverbindung mit einer Hohlwelle 52, die in
kontinuierlicher Verbindung mit einem Sonnenradelement 54, einem
Bauteil der Summierdifferentialgetriebeanordnung 24, steht.
Die Summierdifferentialgetriebeanordnung 24 umfasst auch ein Sonnen
radelement 56 und ein Planetenträgerelement 58. Das Sonnenradelement
56 steht in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebswelle 18 und
rotiert deshalb in einer Richtung in Uhrzeigersinn mit dem Motor 12. Das
Planetenträgerelement 58 umfasst einen Träger 60, der eine Vielzahl von
kurzen Planetenradelementen 62 und eine Vielzahl von langen Planeten
radelementen 64 drehbar trägt. Die kurzen Planetenradelemente 62 und
die langen Planetenradelemente 64 sind in kämmender Relation angeord
net. Die kurzen Planetenradelemente 62 kämmen auch mit dem Sonnen
radelement 54. Die langen Planetenradelemente 64 kämmen auch mit
dem Sonnenradelement 56. Das Sonnenradelement 54 rotiert im Gleich
lauf mit dem Kettenrad 42, wenn der Drehmomentübertragungsmecha
nismus 46 in Eingriff steht. Die Drehrichtung des Sonnenradelements 54
ist im Gegenuhrzeigersinn, wenn der Drehmomentübertragungsmecha
nismus 46 in Eingriff steht, was die Drehrichtung der Riemenscheibe 28
ist. Das Planetenträgerelement 58 steht in kontinuierlicher Verbindung
mit der Abtriebswelle 20. Die Drehrichtung des Trägers 60 des Planeten
trägerelements 58 wird durch die Drehgeschwindigkeit und das Zähne
verhältnis der Sonnenradelemente 54 und 56 bestimmt.
Da die Drehzahl des Sonnenradelements 56 und der Antriebsriemenschei
be 26 relativ zur Antriebswelle 18 fest sind, kann der Träger 60 dazu
gebracht werden, sowohl vorwärts (Richtung des Motors) als auch rück
wärts zu rotieren. Deshalb weist die Abtriebswelle 20 abhängig vom Dreh
zahlverhältnis der CVU 22 einen Vorwärtsbereich und einen Rückwärtsbe
reich auf. Das Drehzahlverhältnis der CVU 22 ist zwischen einem maxi
malen Übersetzungsverhältnis ins Langsame und einem maximalen Über
setzungsverhältnis ins Schnelle steuerbar. Bei dem maximalen Überset
zungsverhältnis ins Schnelle wird das Sonnenradelement 54 im Gegen
uhrzeigersinn mit seiner schnellsten Drehzahl rotieren und die Abtriebs
welle 20 wird mit der maximalen Drehzahl des Rückwärtsbereiches im
Gegenuhrzeigersinn rotieren, wenn der Drehmomentübertragungsmecha
nismus 46 in Eingriff steht und der Drehmomentübertragungsmechanis
mus 44 außer Eingriff steht. Während des Übersetzungsverhältniswech
sels in der CVU 22 vom maximalen Übersetzungsverhältnis ins Langsame
zum maximalen Übersetzungsverhältnis ins Schnelle wird sich die Dreh
richtung der Abtriebswelle 20 von vorwärts nach rückwärts ändern. Dies
ist ein über Zahnräder hergestellter, neutraler Zustand. Beide Sonnenrad
elemente 54 und 56 rotieren, aber der Träger 60 und die Abtriebswelle 20
sind feststehend.
Bei dem Zustand des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Langsame
in der CVU 22 rotiert das Übertragungszahnrad 48 mit der gleichen Dreh
zahl wie das Übertragungszahnrad 38. Deshalb kann der Drehmoment
übertragungsmechanismus 44 ohne Schlupf in Eingriff gebracht werden
(synchroner Eingriff) und der Drehmomentübertragungsmechanismus 44
wird simultan außer Eingriff gebracht. Dies wird den Leistungsfluss durch
die Summierdifferentialgetriebeanordnung 24 effektiv trennen und den
Leistungsflussweg durch die Übertragungszahnräder 48 und 50 verbin
den. Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismusaustausch abge
schlossen ist, kann das Übersetzungsverhältnis der CVU 22 in Richtung
des Zustandes eines maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle
verändert werden, um die Drehzahl der Abtriebswelle 20 weiter zu erhö
hen. Dies ist der hohe Vorwärtsbereich. Der gesamte Leistungsfluss wird
während dieses Bereiches durch die CVU 22 gelenkt.
Ein in Fig. 2 gezeigter Antriebsstrang 100 umfasst einen herkömmlichen
Motor 102, ein CVT 104 und ein herkömmliches Achsantriebsgetriebe
106. Das CVT 104 weist eine Antriebswelle 108, eine Abtriebswelle 110,
eine CVU 112 und eine Summierdifferentialgetriebeanordnung 114 auf.
Die CVU 112 ist ein herkömmlicher Reib- oder Traktionsantrieb, der als
ein Riemen- und Riemenscheibenmechanismus veranschaulicht ist. Die
CVU 112 weist eine Antriebsriemenscheibe 116, eine Abtriebsriemen
scheibe 118 und einen flexiblen Riemen 120 auf, der über Reibung mit
den Riemenscheiben 116 und 118 in Eingriff steht. Die Riemenscheiben
116 und 118 weisen Scheibenhälften auf, die mit hydraulischer Leistung,
die von einer nicht gezeigten herkömmlichen, elektrohydraulischen Steue
rung zugeführt wird, axial verstellbar sind, um das Antriebsverhältnis
dazwischen zu verändern.
Die Antriebswelle 108 steht in kontinuierlicher Verbindung mit einem
Übertragungszahnrad 122 und einem Sonnenradelement 124 der Sum
mierdifferentialgetriebeanordnung 114. Das Übertragungszahnrad 122
kämmt mit einem Übertragungszahnrad 126, das in Antriebsverbindung
mit einer Übertragungswelle 128 steht, die in kontinuierlicher Verbindung
mit der Antriebsriemenscheibe 116 steht und in Wirkverbindung mit
einem fluidbetätigten, selektiv in Eingriff bringbaren Drehmomentübertra
gungsmechanismus 130 steht. Der Drehmomentübertragungsmechanis
mus 130 steht auch in Wirkverbindung mit einem Übertragungszahnrad
132, so dass, wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 130 in
Eingriff steht, das Übertragungszahnrad 132 mit der Übertragungswelle
128 mit einer Drehzahl rotieren wird, die proportional zur Drehzahl der
Antriebswelle 108 ist. Das Übertragungszahnrad 132 kämmt mit einem
Übertragungszahnrad 134, das für eine gemeinsame Rotation mit der
Abtriebswelle 110 befestigt ist.
Die Abtriebsriemenscheibe 118 ist an einer Übertragungswelle 136 befes
tigt, die in kontinuierlicher Verbindung mit einem Übertragungskettenrad
138 steht und in Wirkverbindung mit einem fluidbetätigten, selektiv in
Eingriff bringbaren Drehmomentübertragungsmechanismus 140 steht,
der in Wirkverbindung mit einem Übertragungszahnrad 142 steht. Wenn
der Drehmomentübertragungsmechanismus 140 in Eingriff steht, wird
das Übertragungszahnrad 142 im Gleichlauf mit der Abtriebsriemenschei
be 118 rotieren. Das Übertragungszahnrad 142 ist in kämmender Relation
mit dem Übertragungszahnrad 134 angeordnet.
Das Übertragungskettenrad 138 ist über eine Kette 144 mit einem Über
tragungskettenrad 146 verbunden, das in Wirkverbindung mit einem
fluidbetätigten, selektiv in Eingriff bringbaren Drehmomentübertragungs
mechanismus 148 steht, der in Wirkverbindung mit einem Planetenträ
gerelement 150 der Summierdifferentialgetriebeanordnung 114 gebracht
werden kann. Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 148 in
Eingriff steht, wird das Planetenträgerelement 150 im Gleichlauf mit dem
Kettenrad 146 mit einer Drehzahl rotieren, die proportional zur Drehzahl
der Abtriebsriemenscheibe 118 ist. Das Planetenträgerelement 150 um
fasst ein Trägerelement 152, das eine Vielzahl von kämmenden Planeten
radelementen 154 und 156 drehbar trägt, die jeweils mit dem Sonnenrad
element 124 und einem Hohlradelement 158 kämmen. Das Hohlradele
ment 158 steht in kontinuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle 110.
Das Sonnenradelement 124 rotiert in der gleichen Richtung wie die An
triebswelle 108 und mit einer Drehzahl, die gleich der Drehzahl der An
triebswelle 108 ist. Die Antriebsriemenscheibe 116 rotiert in einer Rich
tung entgegengesetzt zur Antriebswelle 108 und mit einer Drehzahl, die
proportional zur Drehzahl der Antriebswelle 108 ist, die durch das Zähne
verhältnis der Übertragungszahnräder 122 und 126 bestimmt ist. Die Ab
triebsriemenscheibe 118 rotiert in der gleichen Richtung wie die Antriebs
riemenscheibe 116 mit einer Drehzahl, die proportional dazu ist und
durch das Verhältnis der effektiven Durchmesser der Riemenscheiben 116
und 118 bestimmt ist. Dieses Übersetzungsverhältnis ist zwischen einem
maximalen Übersetzungsverhältnis ins Langsame und einem maximalen
Übersetzungsverhältnis ins Schnelle verstellbar.
Das Sonnenradelement 124 rotiert in der gleichen Richtung wie der Motor
102 und die Antriebswelle 108. Wenn der Drehmomentübertragungsme
chanismus 148 in Eingriff steht, rotiert das Trägerelement 152 in der
entgegengesetzten Richtung. Das Hohlradelement 158 rotiert in einer
Richtung, die durch die Drehzahl des Sonnenradelements 124, des Trä
gerelements 152 und das Zähneverhältnis des Hohlradelementes 158 und
des Sonnenradelementes 124 bestimmt ist. Das Hohlradelement 158 kann
vorwärts (Richtung des Motors) oder rückwärts (Richtung der CVU) rotie
ren. Wie bei dem CVT 14 weist das CVT 104 einen über Zahnräder herge
stellten, neutralen Zustand auf, bei dem das Sonnenradelement 124 (Mo
tordrehzahl/ Eins) und das Trägerelement 152 (Übersetzungsverhältnis der
CVU) mit Drehzahlen rotiert werden, die es erlauben, dass die Drehzahl
des Hohlradelementes 158 Null betragen kann. Wenn das Übersetzungs
verhältnis der CVU 114 vom neutralen Zustand in Richtung des Zustan
des des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle verstellt wird,
wird die Abtriebswelle 110 entgegengesetzt zur Drehrichtung der An
triebswelle 108 rotieren. Wenn das Übersetzungsverhältnis der CVU 114
in Richtung des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Langsame
verstellt wird, wird die Abtriebswelle 110 mit einem reduzierten Überset
zungsverhältnis in der gleichen Richtung wie die Antriebswelle 108 rotie
ren.
Wenn das Übersetzungsverhältnis der CVU 114 das maximale Überset
zungsverhältnis ins Langsame ist, rotieren die Welle 136 und das Übertra
gungszahnrad 142 mit der gleichen Drehzahl, was einen synchronen
Eingriff des Drehmomentübertragungsmechanismus 104 erlaubt, wäh
rend der Drehmomentübertragungsmechanismus 148 außer Eingriff
gebracht wird. Die Abtriebswellendrehzahl wird durch den Drehmoment
übertragungsmechanismuswechsel hindurch konstant bleiben. Nach dem
Austausch wird das Übersetzungsverhältnis der CVU 114 in Richtung des
maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle verstellt, um die Dreh
zahl der Abtriebswelle 110 bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit zu
erhöhen.
Das Übertragungszahnrad 132 wird mit einer Drehzahl rotiert, die propor
tional zur Drehzahl der Antriebswelle 108 ist, wenn der Drehmomentüber
tragungsmechanismus 130 in Eingriff steht. Dies wird ein festes mechani
sches Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor 102 und der Abtriebs
welle 110 herstellen. Dieses feste Übersetzungsverhältnis ist durch das
Zähneverhältnis der Übertragungszahnräder 122 und 126 und das Zäh
neverhältnis der Übertragungszahnräder 132 und 134 bestimmt. Das
feste mechanische Übersetzungsverhältnis ist vorzugsweise derart entwor
fen, dass es zwischen den Grenzen des Übersetzungsverhältnisbereiches
der CVU 114 auftritt. Dies wird einen mechanischen Leistungsweg erlau
ben, der aus den Übertragungszahnrädern 122, 126, 132 und 134 be
steht, der während des Betriebes des Fahrzeuges herzustellen ist, um
während des hohen Vorwärtsbereiches ein effizientes Arbeitsüberset
zungsverhältnis bereitzustellen. Das feste mechanische Übersetzungsver
hältnis und das Übersetzungsverhältnis des Leistungsweges der CVU sind
an irgendeinem Punkt während des hohen Vorwärtsbereiches gleich. An
diesem Punkt steht der Drehmomentübertragungsmechanismus 130 in
Eingriff, und der Drehmomentübertragungsmechanismus 140 kann in
Eingriff bleiben. Um einen ausgedehnten Betrieb bei dem festen mechani
schen Übersetzungsverhältnis zu erlauben, wird das Übersetzungsver
hältnis der CVU verringert, so dass es zu dem festen mechanischen Über
setzungsverhältnis passt, dem Fahrzeug wird dann erlaubt, entlang des
Weges mit festem Übersetzungsverhältnis über ein kurzes Intervall zu
beschleunigen, und dann wird das Übersetzungsverhältnis der CVU wie
der bei der höheren Fahrzeuggeschwindigkeit hergestellt.
Mit der vorliegenden Erfindung ist auch ein alternativer Betriebsplan
möglich. Während dieses alternativen Planes wird das feste mechanische
Übersetzungsverhältnis bei einer ersten Drosseleinstellung (20%) in Ein
griff gebracht (Drehmomentübertragungsmechanismus 130 in Eingriff)
und der Leistungsweg der CVU wird getrennt (Drehmomentübertragungs
mechanismus 140 gelöst). Die Drosseleinstellung wird dann vergrößert,
um eine erhöhte Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des mecha
nischen Leistungsweges für eine verbesserte Wirtschaftlichkeit eines
Kraftfahrzeugs zuzulassen. Bei einer größeren Drosseleinstellung (d. h. 50
%) wird der Leistungsweg der CVU wiederhergestellt (Drehmomentüber
tragungsmechanismus 140 in Eingriff) und der mechanische Leistungs
weg gelöst (Drehmomentübertragungsmechanismus 130 außer Eingriff).
Das Übersetzungsverhältnis der CVU 112 wird vor und nach der Verwen
dung des festen mechanischen Übersetzungsverhältnisses gleich sein.
Beispielhaft kann das Übersetzungsverhältnis der CVU variieren, um ein
Gesamtverhältnis von 0,30 ins Langsame bis 1,80 ins Schnelle herzustel
len. Das feste mechanische Übersetzungsverhältnis kann derart entworfen
werden, dass es gleich einem Gesamtübersetzungsverhältnis von 1,40 ist.
Somit kann jedes Mal dann, wenn das Gesamtübersetzungsverhältnis
durch das 1,40-Übersetzungsverhältnis hindurchtreten soll, der mechani
sche Leistungsweg benutzt werden, um den Arbeitswirkungsgrad des
Fahrzeuges zu verbessern.
Diese Arbeitsweise ist in der in Fig. 3 gezeigten Graphik der Arbeitseigen
schaften dargestellt. Die Drossel des Motors wird entlang des maximalen
Übersetzungsverhältnisses ins Langsame verstellt, um die Fahrzeugge
schwindigkeit zu erhöhen. Wenn die angestrebte Drosseleinstellung erzielt
wird, wie es bei Linie 160 gezeigt ist, wird das Übersetzungsverhältnis der
CVU in Richtung des maximalen Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle
verstellt. Das Übersetzungsverhältnis der CVU wird kontinuierlich verän
dert, bis das Übersetzungsverhältnis geringfügig größer als das feste
mechanische Übersetzungsverhältnis ist, an welchem Punkt der Drehmo
mentübertragungsmechanismus 130 in Eingriff gebracht wird und die
gesamte Leistung des Motors durch den mechanischen Leistungsweg
hindurch verläuft. Aufgrund der Zunahme des Gesamtwirkungsgrades
wird die Fahrzeuggeschwindigkeit entlang des festen mechanischen Über
setzungsverhältnisses zwischen den Punkten 162 und 164 zunehmen, zu
welchem Zeitpunkt der Drehmomentübertragungsmechanismus 130
außer Eingriff gebracht und der Leistungsweg der CVU wieder hergestellt
werden wird.
Es ist auch ein alternativer Arbeitsprozess verfügbar. Während dieser
Betriebsabfolge steht bei der durch Linie 160 dargestellten Drosseleinstel
lung der Drehmomentübertragungsmechanismus 130 in Eingriff und der
Drehmomentübertragungsmechanismus 140 steht außer Eingriff. Die
Drosselöffnung des Motors wird dann vergrößert, bis eine durch die Linie
166 dargestellte Drosseleinstellung erreicht ist, und die Drehmomentüber
tragungsmechanismen 130 und 140 werden an dem Punkt ausgetauscht,
und das Übersetzungsverhältnis der CVU wird in Richtung des maximalen
Übersetzungsverhältnisses ins Schnelle entlang der Drossellinie 166
verstellt. Es ist anzumerken, dass während dieser Prozedur die Fahrzeug
geschwindigkeit von Punkt 162 zu Punkt 168 durch eine Änderung von
allein der Drosselstellung vergrößert wurde. Der hohe Wirkungsgrad des
mechanischen Leistungsweges wird während dieses Geschwindigkeits
wechsels angewandt. Bekanntlich erfährt die CVU 112 einen gewissen
Schlupf des Riemens 120 an den Riemenscheiben 116 und 118, der zum
Wirkungsgradverlust beiträgt. Aus diesem Grund ist während der Austau
sche das Übersetzungsverhältnis der CVU geringfügig höher als das feste
mechanische Übersetzungsverhältnis. Die notwendige geringe Änderung
des Übersetzungsverhältnisses wird durch die Drehmomentübertra
gungsmechanismen 130 und 140 ermöglicht.
Ein in Fig. 4 gezeigter Antriebsstrang 200 umfasst einen herkömmlichen
Motor 202, ein CVT 204 und ein herkömmliches Achsantriebsgetriebe
206. Das CVT 204 weist eine Antriebswelle 208, eine Abtriebswelle 210,
eine CVU 212 und eine Summierdifferentialgetriebeanordnung 214 auf.
Die CVU 212 besteht aus einer Antriebsriemenscheibe 216, einer Ab
triebsriemenscheibe 218 und einem flexiblen Riemen 220, der die Riemen
scheiben 216 und 218 miteinander verbindet, um dazwischen Leistung zu
übertragen. Die Riemenscheiben 216 und 218 weisen Halbscheiben auf,
die in der axialen Richtung verstellt werden können, um das Antriebsver
hältnis dazwischen zu verändern. Die Antriebswelle 208 steht in Antriebs
verbindung mit dem Motor 202 und einem Kettenrad 222. Das Kettenrad
222 ist mit einem Kettenrad 224 über eine Kette 226 verbunden. Beide
Kettenräder 222 und 224 rotieren in der gleichen Richtung wie der Motor
202.
Das Kettenrad 224 ist mit einer Welle 228 verbunden, die auch in An
triebsverbindung mit der Antriebsriemenscheibe 216 und einem Kettenrad
230 steht. Das Kettenrad 230 steht in Antriebsverbindung mit einem
Kettenrad 232 über eine Kette 234. Das Kettenrad 232 ist für eine konti
nuierliche gemeinschaftliche Drehung mit einer Welle 236 verbunden. Die
Antriebsriemenscheibe 216, die Abtriebsriemenscheibe 218, das Kettenrad
230, das Kettenrad 232 und die Welle 236 rotieren alle in der gleichen
Richtung wie der Motor 202.
Die Welle 236 steht in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit einem
Sonnenradelement 238 der Summierdifferentialgetriebeanordnung 214.
Die Summierdifferentialgetriebeanordnung 214 umfasst auch ein Hohl
radelement 240 und ein Planetenträgerelement 242, das einen Planeten
träger 244 aufweist, an dem eine Vielzahl von Planetenradelementen 246
drehbar montiert ist, die mit sowohl dem Sonnenradelement 238 als auch
dem Hohlradelement 240 kämmen. Der Planetenträger 244 steht in konti
nuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle 210 und steht in Wirkver
bindung mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus 248, der
durch die Welle 236 auch in Wirkverbindung mit dem Kettenrad 232 und
dem Sonnenradelement 238 steht. Der Drehmomentübertragungsmecha
nismus 248 ist ein herkömmlicher fluidbetätigter, selektiv in Eingriff
bringbarer Mechanismus, der, wenn er in Eingriff steht, bewirken wird,
dass das Sonnenradelement 238 und der Planetenträger 244 im Gleich
lauf mit der Abtriebswelle 210 rotieren.
Die Abtriebsriemenscheibe 218 steht in kontinuierlicher Verbindung für
eine gemeinsame Rotation mit einer Welle 250, die in Wirkverbindung mit
zwei herkömmlichen fluidbetätigten, selektiv in Eingriff bringbaren Dreh
momentübertragungsmechanismen 252 und 254 steht. Der Drehmoment
übertragungsmechanismus 252 steht in Wirkverbindung mit einem Über
tragungszahnrad 256, das mit einem Übertragungszahnrad 258 kämmt,
das wiederum in kontinuierlicher Antriebsverbindung mit dem Hohlrad
element 240 über eine Nabe 260 steht. Wenn der Drehmomentübertra
gungsmechanismus 252 in Eingriff steht, wird das Hohlradelement 240
mit einer Drehzahl rotieren, die proportional zu der der Abtriebsriemen
scheibe 218 ist, jedoch in einer Richtung entgegengesetzt dazu. Das An
triebsverhältnis zwischen der Abtriebsriemenscheibe 218 und dem Hohl
radelement 240 ist durch das Zähneverhältnis der Übertragungszahnräder
256 und 258 bestimmt.
Der Drehmomentübertragungsmechanismus 254 steht in Wirkverbindung
mit einem Kettenrad 262, das durch eine Kette 266 in kontinuierlicher
Verbindung mit einem Kettenrad 264 steht. Das Kettenrad 264 steht in
kontinuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle 210. Wenn der Dreh
momentübertragungsmechanismus 254 in Eingriff steht, werden die
Abtriebsriemenscheibe 218 und die Abtriebswelle 210 im Gleichlauf rotie
ren. Das Antriebsverhältnis zwischen der Abtriebsriemenscheibe 218 und
der Abtriebswelle 210 ist durch das Zähneverhältnis der Kettenräder 262
und 264 bestimmt. Die Abtriebswelle 210 wird in der gleichen Richtung
wie der Motor 202 rotieren, wenn der Drehmomentübertragungsmecha
nismus 254 in Eingriff steht. Das Gesamtübersetzungsverhältnis zwischen
dem Motor 202 und der Abtriebswelle 210 ist durch das Übersetzungsver
hältnis der CVU 212 und das Zähneverhältnis der Kettenräder 222 und
224 und das Zähneverhältnis der Kettenräder 262 und 264 bestimmt.
Wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus 252 in Eingriff steht,
ist das CVT 204 aufbereitet, um einen Rückwärtsbereich, einen über
Zahnräder hergestellten, neutralen Zustand und einen niedrigen Vor
wärtsbereich bereitzustellen. Während des Eingriffs des Drehmomentüber
tragungsmechanismus 252 rotieren das Sonnenradelement 238 und das
Hohlradelement 240 in entgegengesetzte Richtungen. Das Sonnenradele
ment 238 rotiert in der gleichen Richtung wie der Motor 202 mit einem
Übersetzungsverhältnis relativ dazu, das durch das Zähneverhältnis der
Kettenräder 222 und 224 und das Zähneverhältnis der Kettenräder 230
und 232 bestimmt ist. Das Hohlradelement 240 rotiert entgegengesetzt
zur Richtung des Motors 202 mit einem Übersetzungsverhältnis, das
durch das Zähneverhältnis der Kettenräder 222 und 224 und das An
triebsverhältnis der CVU 212 bestimmt ist. Somit kann die Drehzahl des
Hohlradelements 240 innerhalb des Bereiches des Übersetzungsverhält
nisses der CVU verändert werden, das zwischen einem maximalen Über
setzungsverhältnis ins Langsame und einem maximalen Übersetzungsver
hältnis ins Schnelle einstellbar ist. Da die Drehzahl und die Richtung des
Planetenträgers 244 des Planetenträgerelements 242 durch das Zähnever
hältnis des Hohlradelements 240 und des Sonnenradelements 238 und
die Drehzahl und die Richtung des Sonnenradelements 238 und des Hohl
radelements 240 bestimmt wird, ist die Drehzahl des Planetenträgers 244
und daher der Abtriebswelle 210 verstellbar. Der Planetenträger kann mit
einer maximalen Rückwärtsdrehzahl rotiert werden, wenn das Überset
zungsverhältnis der CVU bei einem maximalen Übersetzungsverhältnis ins
Schnelle liegt, und mit einer maximalen Drehzahl des niedrigen Vorwärts
bereiches, wenn das Übersetzungsverhältnis der CVU bei einem maxima
len Übersetzungsverhältnis ins Langsame liegt. Bei einem vorbestimmten
Übersetzungsverhältnis der CVU zwischen den maximalen Extremen,
werden der Planetenträger 244 und die Abtriebswelle 210 feststehend sein
(über Zahnräder hergestellter, neutraler Zustand).
Wenn das maximale Übersetzungsverhältnis ins Langsame bei der CVU
212 eingestellt ist, wird das Kettenrad 262 mit der gleichen Drehzahl wie
die Abtriebsriemenscheibe 218 und die Welle 250 rotieren. Wenn dieser
Zustand erzielt ist, werden die Drehmomentübertragungsmechanismen
252 und 254 synchron ausgetauscht, und das CVT 204 wird für einen
hohen Vorwärtsbereich aufbereitet. Während dieses hohen Vorwärtsberei
ches wird das Übersetzungsverhältnis der CVU von dem maximalen Über
setzungsverhältnis ins Langsame in Richtung des maximalen Überset
zungsverhältnisses ins Schnelle verändert, um die Drehzahl der Abtriebs
welle 210 zu erhöhen. Während dieses Vorwärtsbereiches kann der Dreh
momentübertragungsmechanismus 248 mit einem spezifischen, vorbe
stimmten Gesamtverhältnis des CVT 204 in Eingriff stehen. Wie es oben
für das CVT 104 von Fig. 2 anhand der in Fig. 3 beschriebenen Arbeitsei
genschaften erläutert wurde, wird ein mechanischer Antriebsweg herge
stellt, der den Arbeitswirkungsgrad des CVT erhöht.
Zusammengefasst weist ein Antriebsstrang ein stufenloses Getriebe auf,
das eine stufenlos verstellbare Einheit in der Form eines Riemenantriebs,
eine Summierdifferentialgetriebeanordnung in der Form eines Planeten
radsatzes und mehrere Drehmomentübertragungsmechanismen umfasst.
Ein kontinuierlicher mechanischer Antriebsweg ist zwischen einem Motor
und einem Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung vorgese
hen. Einer der Drehmomentübertragungsmechanismen wird selektiv in
Eingriff gebracht, um einen niedrigen, stufenlos verstellbaren Rückwärts
bereich, einen neutralen Zustand und einen stufenlos verstellbaren nied
rigen Vorwärtsbereich zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen des
Getriebes bereitzustellen. Ein anderer der Drehmomentübertragungsme
chanismen wird selektiv in Eingriff gebracht, um einen stufenlos verstell
baren hohen Vorwärtsbereich zwischen den Antriebs- und Abtriebswellen
des Getriebes herzustellen. Ein dritter Drehmomentübertragungsmecha
nismus steht selektiv in Eingriff, um einen Antriebsweg mit festem me
chanischem Übersetzungsverhältnis zwischen den Antriebs- und Ab
triebswellen des Getriebes herzustellen. Das feste mechanische Überset
zungsverhältnis kann während des hohen Vorwärtsbereiches benutzt
werden, wenn es erwünscht ist, ein effizientes Arbeitsübersetzungsver
hältnis bereitzustellen.
Claims (12)
1. Antriebsstrang mit einem stufenlosen Getriebe, wobei das Getriebe
umfasst:
eine Antriebswelle, die verbunden ist, um Leistung von einem Mo tor aufzunehmen,
eine Abtriebswelle, die verbunden ist, um Leistung von dem Ge triebe zu liefern,
eine stufenlos verstellbare Einheit (CVU) mit einem CVU-Antriebs element, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebswelle steht, und einem CVU-Abtriebselement,
eine Summierdifferentialgetriebeanordnung mit einem ersten Dif ferentialantriebselement, das in kontinuierlicher Verbindung für eine gemeinsame Drehung mit der Antriebswelle steht, um ein kontinuier liches Antriebsverhältnis mit festem Übersetzungsverhältnis für die Summierdifferentialgetriebeanordnung bereitzustellen, einem zweiten Differentialantriebselement und einem Differentialabtriebselement, das in kontinuierlicher Verbindung für eine gemeinsame Drehung mit der Abtriebswelle steht,
einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der in Wirkverbindung zwischen das CVU-Abtriebselement und das zweite Differentialantriebselement gebracht werden kann, um einen Ein gangsantrieb mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis an die Sum mierdifferentialgetriebeanordnung in einer Drehrichtung zu liefern, die entgegengesetzt zur Drehrichtung des Eingangsantriebs mit fes tem Übersetzungsverhältnis ist,
einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der in Wirkverbindung zwischen das CVU-Abtriebselement und die An triebswelle gebracht werden kann, um einen Antrieb mit verstellba rem Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Ab triebswelle in umgehender Relation zur Summierdifferentialgetriebe anordnung zu liefern, und
wobei die stufenlos verstellbare Einheit verstellbar ist, um An triebsverhältnisse innerhalb eines Wertebereiches zu liefern, der ein maximales Übersetzungsverhältnis ins Schnelle und ein maximales Übersetzungsverhältnis ins Langsame umfasst.
eine Antriebswelle, die verbunden ist, um Leistung von einem Mo tor aufzunehmen,
eine Abtriebswelle, die verbunden ist, um Leistung von dem Ge triebe zu liefern,
eine stufenlos verstellbare Einheit (CVU) mit einem CVU-Antriebs element, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebswelle steht, und einem CVU-Abtriebselement,
eine Summierdifferentialgetriebeanordnung mit einem ersten Dif ferentialantriebselement, das in kontinuierlicher Verbindung für eine gemeinsame Drehung mit der Antriebswelle steht, um ein kontinuier liches Antriebsverhältnis mit festem Übersetzungsverhältnis für die Summierdifferentialgetriebeanordnung bereitzustellen, einem zweiten Differentialantriebselement und einem Differentialabtriebselement, das in kontinuierlicher Verbindung für eine gemeinsame Drehung mit der Abtriebswelle steht,
einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der in Wirkverbindung zwischen das CVU-Abtriebselement und das zweite Differentialantriebselement gebracht werden kann, um einen Ein gangsantrieb mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis an die Sum mierdifferentialgetriebeanordnung in einer Drehrichtung zu liefern, die entgegengesetzt zur Drehrichtung des Eingangsantriebs mit fes tem Übersetzungsverhältnis ist,
einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der in Wirkverbindung zwischen das CVU-Abtriebselement und die An triebswelle gebracht werden kann, um einen Antrieb mit verstellba rem Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Ab triebswelle in umgehender Relation zur Summierdifferentialgetriebe anordnung zu liefern, und
wobei die stufenlos verstellbare Einheit verstellbar ist, um An triebsverhältnisse innerhalb eines Wertebereiches zu liefern, der ein maximales Übersetzungsverhältnis ins Schnelle und ein maximales Übersetzungsverhältnis ins Langsame umfasst.
2. Getriebe nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv in
Wirkverbindung zwischen die Antriebswelle und die Abtriebswelle ge
bracht werden kann, um dazwischen ein festes mechanisches
Übersetzungsverhältnis bereitzustellen.
3. Getriebe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das feste mechanische Übersetzungsverhältnis einen Wert innerhalb
des Wertebereiches aufweist, der das maximale Übersetzungsverhält
nis ins Langsame und das maximale Übersetzungsverhältnis ins
Schnelle umfasst.
4. Getriebe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus in umgehender
Leistungflussrelation mit der Summierdifferentialgetriebeanordnung
angeordnet ist.
5. Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Summierdifferentialgetriebeanordnung einen Planetenradsatz mit
mindestens einem Sonnenradelement und einem Planetenträgerele
ment und einem dritten Element umfasst, wobei das erste Differenti
alantriebselement das Sonnenradelement ist.
6. Getriebe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Planetenträgeraufbau entweder das zweite Differentialantriebs
element oder das Differentialabtriebselement ist, und das dritte Ele
ment das andere von dem zweiten Differentialantriebselement und
dem Differentialabtriebselement ist.
7. Antriebsstrang mit einem stufenlosen Getriebe, wobei das stufenlose
Getriebe umfasst:
eine Antriebswelle, um Leistung von einer Antriebsmaschine auf zunehmen,
eine Abtriebswelle, um Leistung von dem stufenlosen Getriebe zu liefern,
eine Einheit mit einem stufenlos verstellbaren Übersetzungsver hältnis, die eine Riemenscheibe mit einem selektiv verstellbaren Durchmesser, eine zweite Riemenscheibe mit einem selektiv verstell baren Durchmesser und eine flexible Antriebsübertragungseinrich tung umfasst, die mit der ersten und der zweiten Riemenscheibe in Eingriff steht, wobei die Antriebswelle in kontinuierlicher Verbindung mit der ersten Riemenscheibe steht und wobei die Riemenscheiben steuerbar sind, um ein stufenlos verstellbares Übersetzungsverhält nis zwischen der Antriebswelle und der zweiten Riemenscheibe in nerhalb eines vorbestimmten Bereiches bereitzustellen,
eine Summierdifferentialgetriebeanordnung mit einem ersten An triebselement, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebs welle steht; um einen mechanischen Antriebsweg dorthin herzustel len, einem zweiten Antriebselement und einem dritten Element, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle steht,
einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv in Wirkverbindung zwischen die zweite Riemenscheibe und das zwei ten Antriebselement gebracht werden kann, um einen Weg mit ver stellbarem Übersetzungsverhältnis dorthin herzustellen,
einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selek tiv in Wirkverbindung zwischen die zweite Riemenscheibe und die An triebswelle gebracht werden kann, um einen Weg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis dorthin in umgehender Relation mit der Summierdifferentialgetriebeanordnung herzustellen, und
einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selek tiv in Wirkverbindung zwischen den mechanischen Antriebsweg und die Abtriebswelle gebracht werden kann, um ein diskretes Antriebs verhältnis dazwischen mit einem Wert herzustellen, der von dem vor bestimmten Bereich umfasst ist.
eine Antriebswelle, um Leistung von einer Antriebsmaschine auf zunehmen,
eine Abtriebswelle, um Leistung von dem stufenlosen Getriebe zu liefern,
eine Einheit mit einem stufenlos verstellbaren Übersetzungsver hältnis, die eine Riemenscheibe mit einem selektiv verstellbaren Durchmesser, eine zweite Riemenscheibe mit einem selektiv verstell baren Durchmesser und eine flexible Antriebsübertragungseinrich tung umfasst, die mit der ersten und der zweiten Riemenscheibe in Eingriff steht, wobei die Antriebswelle in kontinuierlicher Verbindung mit der ersten Riemenscheibe steht und wobei die Riemenscheiben steuerbar sind, um ein stufenlos verstellbares Übersetzungsverhält nis zwischen der Antriebswelle und der zweiten Riemenscheibe in nerhalb eines vorbestimmten Bereiches bereitzustellen,
eine Summierdifferentialgetriebeanordnung mit einem ersten An triebselement, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Antriebs welle steht; um einen mechanischen Antriebsweg dorthin herzustel len, einem zweiten Antriebselement und einem dritten Element, das in kontinuierlicher Verbindung mit der Abtriebswelle steht,
einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv in Wirkverbindung zwischen die zweite Riemenscheibe und das zwei ten Antriebselement gebracht werden kann, um einen Weg mit ver stellbarem Übersetzungsverhältnis dorthin herzustellen,
einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selek tiv in Wirkverbindung zwischen die zweite Riemenscheibe und die An triebswelle gebracht werden kann, um einen Weg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis dorthin in umgehender Relation mit der Summierdifferentialgetriebeanordnung herzustellen, und
einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der selek tiv in Wirkverbindung zwischen den mechanischen Antriebsweg und die Abtriebswelle gebracht werden kann, um ein diskretes Antriebs verhältnis dazwischen mit einem Wert herzustellen, der von dem vor bestimmten Bereich umfasst ist.
8. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Riemenscheibe mit verstellbarem Durchmesser mit dem mechanischen Antriebsweg kontinuierlich drehbar ist, und
das erste Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanord nung ein Sonnenradelement ist, das zweite Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanordnung eines von einem Sonnenrad element und einem Planetenträgerelement ist, und das dritte Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung ein Planetenträgerelement ist, wenn das zweite Element der Summierdifferentialgetriebeanord nung ein Sonnenradelement ist, und ein Hohlradelement ist, wenn das zweite Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung ein Planetenträgerelement ist.
die erste Riemenscheibe mit verstellbarem Durchmesser mit dem mechanischen Antriebsweg kontinuierlich drehbar ist, und
das erste Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanord nung ein Sonnenradelement ist, das zweite Antriebselement der Summierdifferentialgetriebeanordnung eines von einem Sonnenrad element und einem Planetenträgerelement ist, und das dritte Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung ein Planetenträgerelement ist, wenn das zweite Element der Summierdifferentialgetriebeanord nung ein Sonnenradelement ist, und ein Hohlradelement ist, wenn das zweite Element der Summierdifferentialgetriebeanordnung ein Planetenträgerelement ist.
9. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem mechanischen Weg gelieferte Leistung das erste Antriebselement
der Summierdifferentialgetriebeanordnung in einer ersten Drehrich
tung kontinuierlich dreht, und dem Weg mit verstellbarem Überset
zungsverhältnis gelieferte Leistung das zweite Antriebselement der
Summierdifferentialgetriebeanordnung in einer entgegengesetzten
Drehrichtung dreht, wenn der erste Drehmomentübertragungsme
chanismus wirksam ist, und die Abtriebswelle in der ersten Drehrich
tung dreht, wenn der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus
wirksam ist, und dass die dem mechanischen Weg gelieferte Leistung
die Abtriebswelle in der ersten Drehrichtung dreht.
10. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus und der dritte
Drehmomentübertragungsmechanismus simultan wirksam sind,
wenn der Weg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis und das
diskrete Übersetzungsverhältnis die Abtriebswelle mit im Wesentli
chen der gleichen Drehzahl rotieren.
11. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus und der dritte
Drehmomentübertragungsmechanismus simultan wirksam sind,
wenn der Weg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis und der me
chanische Weg, der mit dem diskreten Übersetzungsverhältnis arbei
tet, die Abtriebswelle mit im Wesentlichen der gleichen Drehzahl ro
tieren, und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus selek
tiv unwirksam ist, wenn das Übersetzungsverhältnis des Weges mit
verstellbarem Übersetzungsverhältnis nach oben von dem diskreten
Übersetzungsverhältnis verstellt wird.
12. Stufenloses Getriebe nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Drehmomentübertragungsmechanismus und der dritte
Drehmomentübertragungsmechanismus simultan wirksam sind,
wenn der Weg mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis und der me
chanische Weg, der mit dem diskreten Übersetzungsverhältnis arbei
tet, die Abtriebswelle mit im Wesentlichen der gleichen Drehzahl ro
tieren, und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus selek
tiv unwirksam ist, wenn das Übersetzungsverhältnis des Weges mit
verstellbarem Übersetzungsverhältnis nach unten von dem diskreten
Übersetzungsverhältnis verstellt wird.
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