DE3703246A1

DE3703246A1 - TRANSMISSION ARRANGEMENT FOR A VEHICLE, IN PARTICULAR PERSONAL VEHICLE

Info

Publication number: DE3703246A1
Application number: DE19873703246
Authority: DE
Inventors: Gheorghe Prof Dr Nitescu
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1986-02-21
Filing date: 1987-02-04
Publication date: 1987-08-27

Abstract

A transmission arrangement for a vehicle, especially a passenger motor vehicle, has an infinitely variable transmission (3), formed from a cone-pulley transmission, and a constant ratio transmission (2) arranged parallel thereto, which can be alternatively selected by way of alternately engageable clutches (20, 30). In addition a reverse gear mechanism for reversing the direction of rotation and an axle drive ratio transmission (6), connected to the output side of both transmissions (2, 3) are provided. In order to reduce the total number of shift elements required for the individual driving positions of a passenger motor vehicle and in addition to minimise the number of shift elements engaged in the individual driving positions, it is proposed that a planetary gear (4, 5) be respectively connected to the gear train (2) and the infinitely variable transmission (3) on the input side and that the alternately engageable clutches (20, 30) each be designed for the rigid connection of two elements (14, 16; 23, 27) respectively of the planetary gear. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere Personenkraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a transmission arrangement for a vehicle, in particular Passenger vehicle, according to the preamble of claim 1.

Insbesondere als Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe ausgebildete stufenlos verstellbare Getriebe, die teilweise auch CVT genannt werden, haben die Tendenz, in Zukunft eine breitere Verwendung im Kraftfahrzeugbau zu erreichen. Trotz einer Reihe von Vorteilen, die diese Getriebeart aufweist, sind auch noch einige Nachteile vorhanden, von denen vor allem der im Vergleich zu den Zahnradgetrieben niedrigere Wirkungsgrad, die kürzere Lebensdauer und die verhältnismäßig enge Spreizung erwähnt werden sollen, die für eine Automatisierung eines solchen, insbesondere auch für kleinere PKW's gedachten Getriebes sehr wichtig sind.Infinitely adjustable, especially designed as a conical pulley belt transmission Gearboxes, which are sometimes also called CVT, tend to to achieve a broader use in the automotive industry in the future. In spite of There are also a number of advantages that this type of transmission has Disadvantages exist, of which especially compared to the gear drives lower efficiency, the shorter lifespan and the relatively narrow Spread should be mentioned, which is necessary for the automation of such a gearboxes intended for smaller cars are very important.

Um eine Vergrößerung der Spreizung zu erreichen, ist es auch schon bekannt, dem stufenlos verstellbaren Getriebe ein Getriebe mit konstanter Übersetzung parallel zu schalten und diese beiden Getriebezweige wahlweise durch Einrücken entsprechender Kupplungen zuzuschalten. So ist beispielsweise aus der DE-OS 32 12 769 eine Getriebeanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Bauart bekannt. Bei diesem Getriebe sind verschiedene Fahrzustände durch entsprechende Betätigung von zugeordneten Schaltgliedern einstellbar, wobei das Anfahren, die Rückwärtsfahrt und die Dauerfahrt mit dem Konstantübersetzungsgetriebe und eine zwischen dem Anfahren und der Dauerfahrt liegende Fahrstufe mit dem stufenlos verstellbaren Getriebe durchgeführt wird. Dabei müssen in jeder Fahrstufe zwei Schaltglieder eingerückt werden, so daß die Zahl der Schaltglieder relativ groß wird.In order to increase the spread, it is also known the continuously variable transmission is a transmission with constant transmission ratio to connect in parallel and these two transmission branches either by engaging appropriate couplings to connect. For example, from DE-OS 32 12 769 a transmission arrangement of those mentioned in the preamble of the claim Design known. In this transmission, different driving conditions are indicated by the corresponding Operation of associated switching elements adjustable, the Starting off, reversing and continuous driving with the constant transmission and a speed level between the start and the continuous drive is carried out with the continuously variable transmission. Thereby in each speed step two switching elements are indented, so that the number of Switching elements becomes relatively large.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Getriebeanordnung dieser bekannten Bauart weiterzubilden und dabei insbesondere die Gesamtzahl der Schaltglieder sowie die Zahl der in den einzelnen Fahrstufen einzurückenden Schaltglieder zu reduzieren.The object underlying the invention is therefore a gear arrangement further this known type and in particular the Total number of switching elements and the number of in the individual speed steps to reduce the number of switching elements to be engaged.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.The solution to this problem arises in accordance with the characteristic features of claim 1. Further expedient refinements of the invention go from the characteristics of the subclaims.

Wie später noch näher erläutert wird, benötigt die erfindungsgemäße Getriebeanordnung insgesamt nur vier Schaltglieder, nämlich zwei Kupplungen und zwei Bremsen, um vier verschiedene Fahrstufen zu erreichen, die den jeweiligen Betriebszuständen zweckmäßig angepaßt sind. In den einzelnen Getriebestufen braucht dabei jeweils nur ein Schaltglied eingerückt zu werden, woraus der Vorteil entspringt, eine derartige Getriebeanordnung leicht automatisieren zu können. BeimAnfahren sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung kann dabei das stufenlos verstellbare Getriebe verwendet werden, das einen komfortablen Betrieb für diese Betriebsstufen ermöglicht. Zwei zweckmäßig abgestufte Getriebestufen mit konstanter Übersetzung ermöglichen verbrauchsgünstige Dauerfahrzustände mit hohen Wirkungsgraden und langer Lebensdauer.As will be explained in more detail later, the gear arrangement according to the invention requires a total of only four switching elements, namely two clutches and two Brakes to reach four different speed levels, depending on the operating conditions are appropriately adapted. In the individual gear stages to be engaged only one switching element at a time, from which the advantage arises to be able to easily automate such a gear arrangement. When starting The infinitely adjustable can be used both in the forward and in the reverse direction Gearboxes are used that are convenient to operate at these operating levels enables. Two appropriately graded gear stages with constant gear ratio enable fuel-efficient continuous driving conditions with high efficiency and long life.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellungsweise gezeigt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt inIn the drawing, an embodiment of the invention is shown in a schematic representation shown, which is explained in more detail below. The drawing shows in

Fig. 1 das Schaltbild der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung in einer Seitenansicht und Fig. 1 shows the circuit diagram of the transmission assembly according to the invention in a side view

Fig. 2 die erfindungsgemäße Getriebeanordnung in einer Stirnansicht. Fig. 2 shows the gear arrangement according to the invention in an end view.

In der Zeichnung ist die Getriebeanordnung insgesamt mit 1 bezeichnet, die als Getriebe beispielsweise für ein kleineres Personenkraftfahrzeug gedacht ist. Dabei ist zwischen einer mit 8 bezeichneten und von einem, beispielsweise aus einer Hubkolben-Kurbelwellenmaschine bestehenden Antriebsmotor, der hier nicht gezeigt ist, angetriebenen Getriebeantriebswelle 8 und einer parallel dazu angeordneten Getriebeausgangswelle 9 ein eine konstante Übersetzung bietendes Zahnradgetriebe 2 sowie parallel dazu ein eine veränderliche Übersetzung bietendes stufenlos verstellbares Getriebe 3 vorgesehen, das als Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe ausgebildet ist. Mit 10 ist eine Zwischenwelle angegeben, auf der das Antriebskegelscheibenpaar 32 des stufenlos verstellbaren Getriebes 3 drehfest gehalten ist und die über ein zusätzliches Zahnradpaar 34, 35 mit der Getriebeabtriebswelle 9 verbunden ist.In the drawing, the gear arrangement is generally designated 1 , which is intended as a gear, for example for a smaller passenger vehicle. It is existing between a designated 8 and by a, for example, of a reciprocating piston-crank machine drive motor which is not shown here, the driven transmission input shaft 8 and arranged in parallel with the transmission output shaft 9, a constant translation bidding gear mechanism 2 as well as parallel to it a variable translation Providing continuously variable transmission 3 is provided, which is designed as a conical pulley belt transmission. With 10 an intermediate shaft is indicated on which the drive cone pulley pair 32 of the continuously variable transmission 3 is held in a rotationally fixed manner and which is connected to the transmission output shaft 9 via an additional gear wheel pair 34, 35 .

Mit 4 und 5 sind Planetengetriebe angegeben, die jeweils dem Zahnradgetriebe 2 bzw. dem stufenlos verstellbaren Getriebe 3 vorgeschaltet sind. 6 bezeichnet ein Achsuntersetzungsgetriebe, das aus einem auf der Abtriebswelle 9 starr gehaltenen Abtriebszahnrad 12 und einem den Antrieb eines mit 7 bezeichneten Achsgetriebes bildenden Antriebstellerrad 13 besteht. Das auf der Getriebeabtriebswelle 9 gehaltene Abtriebszahnrad 12 ist zugleich Teil des Zahnradgetriebes 2, das darüberhinaus noch ein auf der Getriebeantriebswelle 8 drehbar gehaltenes Zahnrad 11 aufweist. 4 and 5 indicate planetary gears, which are respectively upstream of the gear transmission 2 and the continuously variable transmission 3 . 6 designates an axle reduction gear, which consists of an output gear 12 rigidly held on the output shaft 9 and a drive control wheel 13 forming the drive of an axle gear designated 7 . The driven gear 12 held on the transmission output shaft 9 is at the same time part of the gear transmission 2 , which furthermore also has a gear 11 rotatably held on the transmission input shaft 8 .

Dieses Zahnrad 11 des Zahnradgetriebes 2 ist über einen Verbindungssteg 18 mit einem den Ausgang des ersten Planetengetriebes 4 bildenden Ringrad 17 verbunden. Der Eingang dieses ersten Planetengetriebes 4 wird von einem Planetenträger 14 gebildet, der starr mit der Getriebeantriebswelle 8 verbunden ist, und auf dem mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Planetenräder 15 drehbar gelagert sind, die sowohl mit dem Ringrad 17 als auch mit einem drehbar auf der Getriebeantriebswelle 8 gelagerten Sonnenrad 16 im Eingriff stehen. Das Sonnenrad 16 ist an einem glockenförmig ausgebildeten Verbindungssteg 19 gehalten, der seinerseits über eine erste als Lamellenkupplung ausgebildete Kupplung 20, die auch als K ₁ bezeichnet wird, mit dem Planetenträger 14 verbindbar ist. Am Außenumfang des glockenförmig ausgebildeten Verbindungsstegs 19 kann eine als Bandbremse 21 ausgebildete Bremse B ₁ angreifen. Schließlich ist noch ein Klinkenglied 22 vorgesehen, das bei seiner Betätigung (z. B. das Antriebstellerrad 13 den Planetenträger 14 mit dem Gehäuse verbindet und damit eine Parkstellung ermöglicht.This gear 11 of the gear transmission 2 is connected via a connecting web 18 to a ring gear 17 forming the output of the first planetary gear 4 . The input of this first planetary gear 4 is formed by a planet carrier 14 , which is rigidly connected to the transmission drive shaft 8 , and on which a plurality of planet wheels 15, which are evenly distributed over the circumference, are rotatably mounted, both with the ring gear 17 and with one rotatable on the Gear drive shaft 8 mounted sun gear 16 are engaged. The sun gear 16 is held on a bell-shaped connecting web 19 , which in turn can be connected to the planet carrier 14 via a first clutch 20 designed as a multi-plate clutch, which is also referred to as K ₁ . A brake B _{1 designed} as a band brake 21 can act on the outer circumference of the bell-shaped connecting web 19 . Finally, a pawl member 22 is also provided which, when actuated (for example, the drive control wheel 13, connects the planet carrier 14 to the housing and thus enables a parking position.

Während das erste Planetengetriebe 4 einen einfachen Planetensatz aufweist, zeigt das dem stufenlos verstellbaren Getriebe 3 vorgeschaltete zweite Planetengetriebe 5 eine Ausführung mit zwei Planetenradsätzen 24 und 25, deren einzelne, über den Umfang verteilte Planetenräder jeweils miteinander im Eingriff stehen und auf einem gemeinsamen Planetenträger 26 gelagert sind, der als Ausgang des zweiten Planetengetriebes 5 ausgebildet ist und mit dem Antriebskegelscheibenpaar 31 -des stufenlos verstellbaren Getriebes 3 verbunden ist. Während die Planetenräder 24 des einen Planetenradsatzes mit einem den Eingang des zweiten Planetengetriebes 5 bildenden Sonnenrad 23 kämmen, das starr auf der Getriebeeingangswelle 8 gehalten ist, kämmen die Räder 25 des anderen Planetenradsatzes mit einem Ringrad 27, das über eine als Lamellenkupplung ausgebildete Kupplung 30, die hier auch als K ₂ bezeichnet ist, mit einer auf der Getriebeantriebswelle 8 gehaltenen Kupplungsscheibe 28 verbunden werden kann. Das Ringrad 27 kann zudem von einer mit B ₂ bezeichneten, hier als Lamellenbremse ausgebildete Bremse 29 festgelegt, das heißt mit dem Getriebegehäuse verbunden werden.While the first planetary gear set 4 has a simple planetary gear set, the second planetary gear set 5 connected upstream of the continuously variable transmission 3 has an embodiment with two planetary gear sets 24 and 25 , the individual planet gears distributed over the circumference of which are in engagement with one another and supported on a common planet carrier 26 are, which is designed as the output of the second planetary gear 5 and is connected to the drive cone pulley pair 31 -of the continuously variable transmission 3 . While the planet gears 24 of one planetary gear set mesh with a sun gear 23 which forms the input of the second planetary gear set 5 and which is rigidly held on the transmission input shaft 8 , the gears 25 of the other planetary gear set mesh with a ring gear 27 which is connected via a clutch 30 designed as a multi-plate clutch. which is also referred to here as K ₂ , can be connected to a clutch disc 28 held on the transmission drive shaft 8 . The ring gear 27 can also be fixed by a brake 29 , designated here as B ₂ , which is designed as a multi-disk brake, that is to say it can be connected to the gear housing.

Das als Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe ausgebildete stufenlos verstellbare Getriebe 3 weist in bekannter Weise zwei Kegelscheibenpaare auf, von denen das mit 31 bezeichnete Antriebskegelscheibenpaar hier drehbar auf der Getriebeantriebswelle 8 gelagert ist, während das mit 32 bezeichnete Abtriebskegelscheibenpaar mit der Zwischenwelle 10 drehfest verbunden ist. Von diesen beiden Kegelscheibenpaaren 31 und 32 ist jeweils eine Kegelscheibe durch entsprechende hydraulische Betätigung axial verstellbar. Dabei werden die Kegelscheiben der beiden Kegelscheibenpaare 31 und 32 in entgegengesetzter Richtung verstellt, so daß der Wirkdurchmesser der zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren als Zugorgan angeordneten endlosen Reibkette 33 und damit das Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getriebes 3 stufenlos verändert wird.The continuously variable transmission 3 , which is designed as a conical pulley belt transmission, has two conical pulley pairs in a known manner, of which the drive conical pulley pair designated by 31 is rotatably mounted here on the transmission drive shaft 8 , while the driven conical pulley pair designated by 32 is rotatably connected to the intermediate shaft 10 . Of these two pairs of conical disks 31 and 32 , one conical disk is axially adjustable by corresponding hydraulic actuation. The conical pulleys of the two conical pulley pairs 31 and 32 are adjusted in the opposite direction, so that the effective diameter of the endless friction chain 33 arranged between the two conical pulley pairs as a traction element and thus the transmission ratio of the continuously variable transmission 3 is continuously changed.

Wie aus der Fig. 2 der Zeichnung hervorgeht, liegen die drei Wellen 8, 9 und 10 der Getriebeanordnung 1 keineswegs in einer Ebene mit der durch die Antriebshalbwellen 38 und 39 gebildeten Achse des Achsgetriebes 7. Vielmehr liegt die Getriebeantriebswelle 8 seitlich und nach oben versetzt gegenüber der Getriebeabtriebswelle 9, während die Zwischenwelle 10 nach der der Antriebswelle 8 abgewandeten Seite hin versetzt ist. Wie auch aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist man dadurch in der Gestaltung und Anordnung des Achsgetriebes 7 im Verhältnis zu der Getriebeanordnung 1 relativ frei, so daß die an die Antriebshalbwellen 38 und 39 anschließenden, zu den angetriebenen Rädern des Fahrzeuges führenden Gelenkwellen 40 und 41 mit einer ausreichend großen Länge und einem günstigen Winkel angeordnet werden können.As can be seen from FIG. 2 of the drawing, the three shafts 8, 9 and 10 of the gear arrangement 1 are in no way in one plane with the axis of the axle drive 7 formed by the drive half shafts 38 and 39 . Rather, the transmission input shaft 8 is laterally and upwardly offset with respect to the transmission output shaft 9 , while the intermediate shaft 10 is offset toward the side facing away from the drive shaft 8 . As can also be seen from the drawing, the design and arrangement of the axle drive 7 is relatively free in relation to the gear arrangement 1 , so that the drive shafts 40 and 41 which connect to the drive half- shafts 38 and 39 and lead to the driven wheels of the vehicle can be arranged with a sufficiently large length and a favorable angle.

Aus der nachfolgenden Tabelle 1 sind für die einzelnen Getriebeteile, nämlich für die beiden Planetengetriebe 4 und 5, die den aus den Zahnrädern 11, 12 und 13 sowie den Zahnrädern 34 und 35 bestehenden Radsätze sowie für das stufenlos verstellbare Getriebe 3 für beispielhaft angenommene Zähnezahlen Z _i die Übersetzungen i bzw. die Standübersetzungen i ₀ angegeben. Daraus ist ersichtlich, daß für das erste Planetengetriebe 4 bei einer angenommenen Zähnezahl von 49 für das Ringrad 17 und von 21 für das Sonnenrad 16 eine Standübersetzung von -2,3333 und für das zweite Planetengetriebe 5 mit einer Zähnezahl von 52 für das Ringrad 27 und von 26 für das Sonnenrad 23 eine Standübersetzung von +2,0 erhältlich ist. Für den aus den Zahnrädern 11, 12 und 13 bestehenden Radsatz ergibt sich insgesamt eine Übersetzung i ₁ von 4, wobei für das Antriebstellerrad 13 eine Zähnezahl von 76 und für das Zahnrad 11 eine Zähnezahl von 19 vorausgesetzt wurde. Für das nur aus den Zahnrädern 12 und 13 bestehende Achsuntersetzungsgetriebe 6- ergibt sich eine Übersetzung i ₂ von -4, wobei hier als Zähnezahl für das Zahnrad 12 ebenfalls 19 angenommen wurde. Für den aus den Zahnrädern 34 und 35 bestehenden Radsatz ergibt sich bei einer Zähnezahl von 40 für das Zahnrad 35 und von 15 für das Zahnrad 34 eine Übersetzung i ₃ von -2,6667. Die Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes 3 ergibt sich als Quotient der jeweiligen Wirkdurchmesser d an den beiden Kegelscheibenpaaren, wobei als maximale Übersetzung der Wert i _cmax = √ und als minimale Übersetzung der Wert i _cmin = 1/√ erhalten wird.From the following table 1 are for the individual gear parts, namely for the two planetary gears 4 and 5 , the gear sets consisting of the gears 11, 12 and 13 and the gears 34 and 35 as well as for the continuously variable transmission 3 for exemplarily assumed number of teeth Z _i the translations i or the stand translations i ₀ . It can be seen that for the first planetary gear 4 with an assumed number of teeth of 49 for the ring gear 17 and 21 for the sun gear 16, a stationary ratio of -2.3333 and for the second planetary gear 5 with a number of teeth 52 for the ring gear 27 and of 26 for the sun gear 23 a stand translation of +2.0 is available. For the wheel set consisting of the gear wheels 11, 12 and 13 there is a total transmission ratio i ₁ of 4, with a number of teeth of 76 for the drive control wheel 13 and a number of teeth of 19 for the gear 11 . For the axle reduction gear 6 - consisting only of the gear wheels 12 and 13 - there is a translation i ₂ of -4, 19 also being assumed here as the number of teeth for the gear wheel 12 . For the wheel set consisting of the gears 34 and 35 , a gear ratio i ₃ of -2.6667 results for a number of teeth of 40 for the gear 35 and 15 for the gear 34 . The translation of the continuously variable transmission 3 is obtained as the quotient of the respective effective diameter d on the two conical _{disk pairs,} the value i _cmax = √ being obtained as the maximum translation and the value i _cmin = 1 / √ being obtained as the minimum translation.

Tabelle 1 Table 1

In der ebenfalls nachfolgend angegebenen Tabelle 2 sind für die einzelnen, mit der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung erreichbaren Fahrbereiche der jeweils zugehörige Schaltzustand der Schaltglieder sowie die in diesen Fahrbereichen erreichbaren Gesamtübersetzungen und Gesamtwirkungsgrade sowohl formelmäßig als auch wertmäßig zusammengefaßt. Während danach die Neutralstellung N der Getriebeanordnung dann vorliegt, wenn keines der Schaltglieder betätigt ist, wird durch unterschiedliche Betätigung jeweils nur eines Schaltgliedes ein bestimmter Fahrbereich eingeschaltet. So wird durch Einrücken der mit K ₂ bezeichneten zweiten Kupplung 30 eine Fahrstellung erreicht, die für das Anfahren und für nachfolgende Beschleunigungsvorgänge zweckmäßig und geeignet ist. Durch dieses Einrücken der zweiten Kupplung 30 wird das zweite Planetengetriebe 5 verblockt und dadurch der Antriebskegelscheibenpaar 31 mit der Getriebeantriebswelle 8 verbunden, so daß die Antriebsdrehmomente in diesem Fahrbereich über das stufenlos verstellbare Getriebe 3 und den nachgeschalteten, aus den Zahnrädern 34 und 35 bestehenden Zahnradsatz auf die Getriebeabtriebswelle 9 geleitet wird, von wo die Weiterleitung des Antriebsdrehmomentes über das Achsuntersetzungsgetriebe 6 auf das Achsgetriebe 7 erfolgt. Als Gesamtübersetzung i _1X ergibt sich ein aufgrund der Benutzung des stufenlos verstellbaren Getriebes veränderlicher Wert, der zwischen etwa 18,5 und etwa 6,2 liegt, wobei diese Übersetzungwerte einschließlich der Achsantriebsübersetzung angegeben sind. Als Wirkungsgrad ergibt sich in dieser Fahrstufe I ein Wert von 0,873, wobei die Einzelwirkungsgrade der in dieser Fahrstufe beteiligten Getriebeteile multipliziert wurden. Dabei wurde der Wirkungsgrad des stufenlos verstellbaren Getriebes mit h _c = 0,9 und der Wirkungsgrad einer Zahnradstufe mit η _Z = 0,985 angenommen.Table 2, which is also given below, summarizes both the formula and value of the individual shifting states of the shifting elements, as well as the overall gear ratios and total efficiencies achievable in these driving ranges, which can be achieved with the transmission arrangement according to the invention. While the neutral position N of the transmission arrangement is then present when none of the switching elements is actuated, a specific driving range is switched on by different actuation of only one switching element in each case. Thus, by engaging the second clutch 30 denoted by K ₂ , a driving position is achieved which is expedient and suitable for starting off and for subsequent acceleration processes. By engaging the second clutch 30 , the second planetary gear 5 is blocked and thereby the drive cone pulley pair 31 is connected to the transmission drive shaft 8 , so that the drive torques in this driving range via the continuously variable transmission 3 and the downstream gear set consisting of the gear wheels 34 and 35 the transmission output shaft 9 is guided, from where the transmission of the drive torque via the axle reduction gear 6 to the axle drive 7 takes place. The overall ratio i _{1 X} results in a variable value due to the use of the continuously variable transmission, which is between approximately 18.5 and approximately 6.2, these ratio values including the final drive ratio being indicated. The efficiency in this gear step I is 0.873, whereby the individual efficiencies of the transmission parts involved in this gear step have been multiplied. The efficiency of the continuously variable transmission with h _c = 0.9 and the efficiency of a gear stage with η _Z = 0.985 were assumed.

Eine zweite Fahrstufe II wird durch Ausrücken der zweiten Kupplung 30 und durch Einrücken der mit K ₁ bezeichneten ersten Kupplung 20 erreicht. Hierdurch wird das erste Planetengetriebe 4 verblockt, so daß die Getriebeantriebswelle 8 direkt mit dem Zahnrad 11 des Zahnradgetriebes 2 verbunden ist, so daß das Antriebsdrehmoment von diesem Zahnrad 11 über das Zahnrad 12 direkt auf das Antriebstellerrad 13 des Achsgetriebes 7 geleitet wird. Als Übersetzung ergibt sich dabei ein konstanter Wert von 4, der beispielsweise für einen Dauerfahrbetrieb in der Stadt bei mittleren Fahrgeschwindigkeiten geeignet erscheint. Der Gesamtwirkungsgrad in dieser Stufe beträgt 0,97, ist also aufgrund des Verzichts der Mitwirkung des stufenlos verstellbaren Getriebes 3 recht günstig. A second speed stage II is achieved by disengaging the second clutch 30 and by engaging the first clutch 20 denoted by K ₁ . As a result, the first planetary gear 4 is blocked, so that the transmission drive shaft 8 is connected directly to the gear 11 of the gear transmission 2 , so that the drive torque from this gear 11 via the gear 12 is passed directly to the drive dial 13 of the axle drive 7 . The translation results in a constant value of 4, which appears to be suitable, for example, for continuous driving in the city at medium speeds. The overall efficiency in this stage is 0.97, so it is quite cheap due to the absence of the involvement of the continuously variable transmission 3 .

Tabelle 2 Table 2

Mit D ist eine dritte Vorwärtsfahrstufe bezeichnet, die durch Ausrücken der ersten Kupplung 20 und Einrücken der mit B ₁ bezeichneten Bandbremse 21 erreicht wird. Durch diese Betätigung der Bandbremse 21 wird das Sonnenrad 16 des ersten Planetengetriebes 4 festgelegt, so daß dem Zahnradgetriebe 2 eine durch das Planetengetriebe 4 gebildete Übersetzung vorgeschaltet wird. Es ergibt sich dann als Gesamtübersetzung ein Wert von 2,8, der wenn die hier mit 4 angegebene Achsübersetzung unberücksichtigt bleibt, einem Wert von 0,7 für das Getriebe selbst entspricht. Eine solche Übersetzung stellt also eine Übersetzung ins Schnelle (Overdrive) dar, die als Spargang bei konstanter Fahrt beispielweise auf Landstraßen und insbesondere Autobahnen zum Zwecke der Verbrauchsreduzierung eingesetzt wird. Der Wirkungsgrad in dieser Fahrstufe beträgt, wie aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, insgesamt 0,964, wobei ein angenommener Standwirkungsgrad von η ₀₁ = 0,98 für das erste Planetengetriebe 4 vorausgesetzt wurde. Die Rückwärtsfahrstufe R bei der wieder das stufenlos verstellbare Getriebe 3 herangezogen wird, wird durch Einrücken der mit B ₂ bezeichneten zweiten Bremse 29 realisiert, wobei dann das zweite Planetengetriebe 5 als Wendegetriebe zur Wirkung kommt und eine Drehrichtungsumkehr besorgt. Die Gesamtübersetzung in dieser Fahrstufe ergibt sich in gleicher Größe wie in dem Anfahrgang I, wobei wieder zwischen einem Wert von ca. 18,5 und 6,2 variiert wird. Der Wirkungsgrad beträgt hier bei einem angenommenen Standwirkungsgrad für das zweite Planetengetriebe 5 von η ₀₂ = 0,965 insgesamt etwa 0,81. Durch Einrücken des Klinkengliedes 22 Kl kann schließlich eine Parkstellung verwirklicht werden. D denotes a third forward speed stage, which is achieved by disengaging the first clutch 20 and engaging the band brake 21 denoted by B ₁ . By actuating the band brake 21 , the sun gear 16 of the first planetary gear 4 is fixed, so that the gear 2 is preceded by a translation formed by the planetary gear 4 . The total gear ratio is then 2.8, which, if the axle ratio specified here with 4 is not taken into account, corresponds to a value of 0.7 for the gearbox itself. Such a translation thus represents a translation into overdrive, which is used as an economy gear during constant travel, for example on country roads and in particular motorways, for the purpose of reducing consumption. The efficiency in this speed step is, as can be seen from Table 2, a total of 0.964, an assumed standing efficiency of η ₀₁ = 0.98 for the first planetary gear 4 being assumed. The reverse gear stage R, in which the continuously variable transmission 3 is used again, is implemented by engaging the second brake 29 designated B ₂ , the second planetary gear 5 then acting as a reversing gear and reversing the direction of rotation. The overall gear ratio in this gear step is the same size as in start gear I, again varying between a value of approximately 18.5 and 6.2. The efficiency here is, given an assumed level of efficiency for the second planetary gear 5 of η ₀₂ = 0.965, a total of approximately 0.81. A parking position can finally be achieved by engaging the latch member 22 Kl .

Mit den aus der Tabelle 2 entnehmbaren Werten ergibt sich als Gesamtspreizung der Getriebeanordnung 1 ein Wert von Trotz der relativ engen Spreizung des stufenlos verstellbaren Getriebes, die hier mit 3 angenommen wurde, ergibt sich also eine relativ breite Spreizung der gesamten Getriebeanordnung von 6,6, die einen günstigen Betrieb für Personenfahrzeuge ermöglicht. Als weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung sind durch Verwendung des stufenlos verstellbaren Getriebes ein bequemes Anfahren und eine komfortable Beschleunigung sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt zu erwähnen sowie günstige Wirkungsgrade für die Dauerfahrbereiche. Da in den Dauerfahrbereichen das stufenlos verstellbare Getriebe nicht verwendet wird, ergibt sich auch eine hohe Lebensdauer der Getriebeanordnung. Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung benötigt zur Realisierung der vorgesehenen Fahrbereiche, wenn von dem für die Parkstellung vorgesehenen Klinkenglied abgesehen wird, nur insgesamt vier Schaltglieder, nämlich zwei Kupplungen und zwei Bremsen, von denen jeweils eine einem Planetengetriebe zugeordnet ist. Die Kupplung K ₂ und die Bremse B ₂ sind auch Anfahrglieder für die Vorwärts- bzw. die Rückwärtsfahrt. Darüberhinaus braucht in jedem Fahrbereich nur jeweils ein Schaltglied eingerückt zu werden, was besondere Vorteile für eine anzustrebende Automatisierung der Getriebeschaltung bringt. Schließlich zeichnet sich die Getriebeanordnung durch hohe Kompaktheit aus, nicht zuletzt deshalb, weil das stufenlos verstellbare Getriebe relativ klein ausgeführt sein kann.With the values shown in Table 2, the total spread of the gear arrangement 1 results in a value of Despite the relatively narrow spread of the continuously variable transmission, which was assumed to be 3 here, the result is a relatively wide spread of 6.6 for the entire transmission arrangement, which enables inexpensive operation for passenger vehicles. Further advantages of the transmission arrangement according to the invention include, thanks to the use of the continuously variable transmission, a comfortable start-up and a comfortable acceleration both when driving forwards and backwards, as well as favorable efficiencies for the continuous driving ranges. Since the continuously variable transmission is not used in the continuous driving ranges, the transmission arrangement also has a long service life. The transmission arrangement according to the invention only requires a total of four shifting elements, namely two clutches and two brakes, one of which is assigned to a planetary gear, in order to implement the intended driving ranges, apart from the ratchet element provided for the parking position. The clutch K ₂ and the brake B ₂ are also starting elements for driving forwards or backwards. In addition, only one switching element needs to be engaged in each driving range, which brings particular advantages for the desired automation of the gear shift. Finally, the transmission arrangement is characterized by a high degree of compactness, not least because the continuously variable transmission can be made relatively small.

Claims

1.Gearbox arrangement for a vehicle, in particular a passenger car, with a continuously variable transmission having a conical pulley belt transmission and a transmission with a constant transmission ratio arranged in parallel therewith, which can be selectively activated via alternately engaging clutches, as well as with a reversing transmission for reversing the direction of rotation and with a downstream reduction gear , characterized in that the constant transmission gear ( 2 ) and the continuously variable transmission ( 3 ) are each preceded by a planetary gear ( 4, 5 ) and that the alternately engaging clutches ( 20, 30 ) for rigid connection of two links ( 14, 16; 23, 27 ) of the planetary gear ( 4; 5 ) are formed.

2. Gear arrangement according to claim 1, characterized in that the constant transmission gear ( 2 ) upstream first planetary gear ( 4 ) has a simple planetary gear set with an input-forming planet carrier ( 14 ) which is connected to a drive shaft ( 8 ), and one Output ring gear ( 17 ) which is connected to the input of the constant ratio gear ( 2 ), and that the first clutch associated with the first planetary gear ( 20 ) is designed to connect the planet carrier ( 14 ) with the sun gear ( 16 ).

3. Drive arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a sun gear ( 16 ) of the first planetary gear ( 4 ) defining, switchable brake ( 21 ) is provided for providing an additional gear ratio.

4. Gear arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the continuously variable transmission ( 3 ) assigned second planetary gear ( 5 ) as a reversing gear with a ring gear ( 27 ) defining brake ( 29 ) and two separately on one as an output planetary gear sets ( 24, 25 ) mounted to the continuously variable transmission serving planet carrier ( 26 ), of which one planetary gear set ( 24 ) with a sun gear ( 23 ) forming the input and the other planetary gear set ( 25 ) with the ring gear ( 27 ) in Intervention stands and mesh both planetary gear sets with each other.

5. Gear arrangement according to claim 4, characterized in that the second planetary gear ( 5 ) assigned second clutch ( 30 ) for connecting the ring gear ( 27 ) with the sun gear ( 23 ) or with a drive shaft driving the sun gear ( 8 ) is formed .

6. Drive arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the output ( 32 ) of the continuously variable transmission ( 3 ) via a gear set ( 34, 35 ) is connected to a transmission output shaft ( 9 ).