DE29513686U1 - Hydrostatic-mechanical transmission with power split - Google Patents
Hydrostatic-mechanical transmission with power splitInfo
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Description
25.08.95
G 128 N3
Hydrostatisch-mechanisches Getriebe mit Leistungsverzweigung25.08.95
G128N3
Hydrostatic-mechanical transmission with power split
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenloses Getriebe mit hydrostatischer Leistungsverzweigung wie in den Oberbegriffen der Ansprüche beschrieben. Aufgabe der Erfindung ist es, die Anzahl der Bauteile auf ein Mindestmaß zu senken, Bauraum und Kosten zu verringern, Geräuschverhalten, Wirkungsgrad und Komfort zu verbessern sowie eine Vereinfachung der Bauweise zu erzielen.The invention relates to a continuously variable transmission with hydrostatic power split as described in the preambles of the claims. The object of the invention is to reduce the number of components to a minimum, to reduce installation space and costs, to improve noise behavior, efficiency and comfort and to achieve a simplification of the design.
Die Aufgabe wird durch die in den Hauptansprüchen und weiteren Ansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.The problem is solved by the features listed in the main claims and further claims. Further advantageous embodiments emerge from the subclaims and the description.
Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigenThe invention is explained using exemplary embodiments based on drawings. Show
Figur 1 den Getriebeaufbau und die Anordnung der einzelnen Baukomponenten;Figure 1 shows the gearbox structure and the arrangement of the individual components;
Figur la Getriebeschema für 2-BereichsgetriebeFigure la Gearbox diagram for 2-range gearbox
Figur 2 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung;Figure 2 shows a further embodiment of the invention;
Figur 2a Getriebeschema für 1-BereichsgetriebeFigure 2a Gearbox diagram for 1-range gearbox
Figur 2b Getriebeschema für 2-BereichsgetriebeFigure 2b Gearbox diagram for 2-range gearbox
Fig. 2c u. d Getriebeschema für 1-Bereichsgetriebe als weitere Ausführungsform
Fig. 2e u. f DrehzahlplanFig. 2c and d Gearbox diagram for 1-range gearbox as another embodiment
Fig. 2e and f Speed plan
Figur 3 das Getriebe-Schema mit Einrichtung für Allrad-Antrieb;Figure 3 the transmission diagram with provision for all-wheel drive;
Figur 4 das Getriebe-Schema für Ausführung in Längsbauweise und Frontantrieb.Figure 4 shows the transmission diagram for longitudinal design and front-wheel drive.
Figur 5 SchaltplanFigure 5 Circuit diagram
Figur 6 Schaltkorrektur-DiagrammFigure 6 Shift correction diagram
Figur 7 Schaltventil mit RücklaufsperreFigure 7 Switching valve with non-return valve
Die Getriebeausführung nach Figur 1 zeigt ein hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere für frontgetriebene Fahrzeuge in Querbauweise mit einem integrierten Achs-Differential 15. Der Aufbau des Getriebes ist derart, daß auf der Zentralwelle, die die Antriebswelle 16 bildet, das Hydrostatgetriebe 36, das insbesondere alsThe transmission design according to Figure 1 shows a hydrostatic-mechanical power split transmission, in particular for front-wheel drive vehicles in transverse design with an integrated axle differential 15. The structure of the transmission is such that on the central shaft, which forms the drive shaft 16, the hydrostatic transmission 36, which in particular is used as
Kompaktgetriebe ausgebildet ist und eine Verstell-Einheit A und bevorzugt eine Konstant-oder Verstelleinheit B besitzt. Dem Hydrostatgetriebe 36 ist ein Summierungsgetriebe 37 zu- bzw. nachgeordnet, daß die hydraulische und die mechanische Leistung aufsummiert. Dem SummierungsPlanetengetriebe 37 sind wenigstens zwei Kupplungen Kl und K2 zugeordnet, die abwechselnd die im Summierungs-Planetengetriebe 37 aufsummierte Leistung über ein Abtriebsrad 10 einem weiteren Triebrad 11 und einer Zwischenwelle 12 zum Achs-Differentialgetriebe 15 leiten. Das Hydrostatgetriebe 36, das Summierungsplanetengetriebe 37 sowie das Kupplungspaket 43 und das Abtriebsrad 10 sind in aufgezählter Reihenfolge hintereinander angeordnet. Das Getriebe besitzt vorzugsweise zwei Schaltkupplungen Kl und K2, die übereinander in kurzbauender Weise angeordnet sind, wobei die Kupplungen selbst bevorzugt als formschlüssige Kupplungen schleppverlustfrei ausgebildet sind. Ein gemeinsames mit der Abtriebswelle 10 in Triebverbindung stehendes Kupplungsglied 44 ist mit der Abtriebswelle 10 in ständiger Triebverbindung. Im Hinblick auf eine kurze Bauweise ist die frontseitige bzw. eingangsseitige Gehäuse-Öffnung 20 durch einen Frontdeckel 19 bzw. 38 abgeschlossen, der bevorzugt als Blechprägeteil ausgebildet ist und geräuschisolierende Wirkung dadurch hat, daß die vom Hydrostatgetriebe 36 ausgehende Geräuschabstrahlung nach außen, insbesondere zur Antriebsseite hin, abgeschirmt wird. Eine direkte Verbindung bzw. Berührung des Frontdeckels 19 bzw. 38 mit dem Hydrostatgetriebe wird erfindungsgemäß vermieden. Dieser Frontdeckel 19 bzw. 38 ist bevorzugt aus geräuschdämmendem Material bzw. aus einem Anti-dröhn-Blech oder einem sogenannten Sandwich-Blech hergestellt. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Art des Frontdeckels 19 bzw. 38 beansprucht sehr geringen, sich auf die Getriebelänge auswirkenden Bauraum. Der Wellen-Dichtring 40 ist vorteilhaft im genannten Frontdeckel 19; 38 berührungsfrei mit dem Hydrostatgetriebe 36 eingesetzt. Gemäß Ausführung Figur 1 wird der beschriebene Frontdeckel 19 in einem zusätzlichen Gehäusedeckel 2 gehalten, der gleichzeitig als Lagerelement 51 für die Lagerung des Hydrostatgetriebes 36 gegenüber dem Hauptgehäuse 1 dient. Gemäß Ausführung Figur 1 ist das Hydrostatgetriebe 36 an zwei Stellen, Lagerstelle 51 und Lager stelle 42, gegenüber dem Gehäuse 1 gelagert, wobei geräuschmindernde Elemente 50 und 41 zwischengelagert sind. Zur Aufnahme des Reaktionsmomentes des Hydrostatgetriebes 36 dienen zwischen Mitnehmerflächen zwischengelagerte, bevorzugt elastische bzw. geräuschmindernde Stützelemente 8 bzw. 9. Gemäß Ausführung Figur 2 ist das Hydrostatgetriebe 36 ebenfalls an zwei Stellen gelagert, wobei eine Lagerstelle 42 gegenüber dem Gehäuse 1 dient und die zweite Lagerstelle ohneCompact transmission is designed and has an adjustment unit A and preferably a constant or adjustment unit B. A summation transmission 37 is arranged in addition to or after the hydrostatic transmission 36, which sums up the hydraulic and mechanical power. At least two clutches Kl and K2 are assigned to the summation planetary transmission 37, which alternately transmit the power summed up in the summation planetary transmission 37 via an output gear 10, another drive gear 11 and an intermediate shaft 12 to the axle differential transmission 15. The hydrostatic transmission 36, the summation planetary transmission 37 and the clutch pack 43 and the output gear 10 are arranged one after the other in the order listed. The transmission preferably has two clutches Kl and K2, which are arranged one above the other in a short manner, the clutches themselves preferably being designed as positive clutches with no drag losses. A common coupling member 44, which is in drive connection with the output shaft 10, is in constant drive connection with the output shaft 10. In order to achieve a short design, the front or input side housing opening 20 is closed off by a front cover 19 or 38, which is preferably designed as a stamped sheet metal part and has a noise-insulating effect in that the noise radiation emanating from the hydrostatic transmission 36 is shielded to the outside, in particular towards the drive side. A direct connection or contact of the front cover 19 or 38 with the hydrostatic transmission is avoided according to the invention. This front cover 19 or 38 is preferably made of noise-insulating material or of an anti-drum sheet or a so-called sandwich sheet. The type of front cover 19 or 38 shown in Figures 1 and 2 requires very little installation space, which has an impact on the length of the transmission. The shaft sealing ring 40 is advantageously inserted in the front cover 19; 38 mentioned without contact with the hydrostatic transmission 36. According to the design in Figure 1, the front cover 19 described is held in an additional housing cover 2, which simultaneously serves as a bearing element 51 for the bearing of the hydrostatic transmission 36 relative to the main housing 1. According to the design in Figure 1, the hydrostatic transmission 36 is mounted at two points, bearing point 51 and bearing point 42, relative to the housing 1, with noise-reducing elements 50 and 41 being mounted between them. To absorb the reaction moment of the hydrostatic transmission 36, support elements 8 and 9, preferably elastic or noise-reducing, are mounted between the driving surfaces. According to the embodiment in Figure 2, the hydrostatic transmission 36 is also mounted at two points, with one bearing point 42 serving opposite the housing 1 and the second bearing point without
&phgr; &phgr; &phgr;·* ϕ ϕ
ϕ ϕ ϕ
direkter Lagerung am Gehäuse über die Antriebswelle bzw. Zentralwelle 16 erfolgt durch ein eingangsseitiges Zentral-Lager, das bevorzugt als Wälzlager 39 direkt auf der Antriebswelle sitzt. Der Frontdeckel 38, der als Abschlußdeckel und zur Geräuschisolierung bzw. Geräuschdämmung der Getriebe-Innengeräusche dient, ist gemäß Figur 2 direkt am Getriebegehäuse 1 verbunden. Zur weiteren Schwingungs- und Geräuschminderung ist vorgesehen, ein elastisches bzw. geräuschdämmendes Element 2 zwischen Gehäuse und dem Frontdeckel 38 dazwischen zu setzen, das auch gleichzeitig als Abdichtung dienen kann. Zur axialen Fixierung des Hydrostatgetriebes 36 kann eine eigene Einrichtung oder eines oder beide der geräuschisolierenden Lagerelemente 50 bzw. 41 dienen. Bei Ausführung mit einfacher Hydrostat-Lagerung kann gemäß Figur 2 vorzugsweise eine Einrichtung zur Axial-Fixierung an der Lagerstelle 42 vorgesehen werden. Auch ist es sinnvoll, das Hydrostatgetriebe 36 durch eine Axial-Fixierung 51 gegenüber dem Frontdeckel 38 zu verwenden, wobei bevorzugt die Radial-Ablagerung des Hydrostatgetriebes im Frontbereich gegenüber dem Gehäuse frei bleibt. Sie wird hier bevorzugt über eine Lagerung 84 an der Abtriebs- bzw. Kurbelwelle 60 des Antriebsmotors oder/und dem auf der Getriebeantriebswelle 16 sitzende frontseitige Zentral-Lager 39 übernommen , das z.B. im Hydrostatgehäuse eingebaut ist. Die Axialfixierung erfolgt vorzugsweise über einen, z.B. als Reibring 51 ausgebildeten Zwischenring, der besonders als Reib-Dämpfelement wirksam ist und z.B. aus Schrägverzahnung resultierende Axialkräfte aufnimmt.direct mounting on the housing via the drive shaft or central shaft 16 is carried out by a central bearing on the input side, which preferably sits directly on the drive shaft as a roller bearing 39. The front cover 38, which serves as a cover and for sound insulation or soundproofing of the internal noise of the gearbox, is connected directly to the gearbox housing 1 as shown in Figure 2. To further reduce vibration and noise, an elastic or sound-insulating element 2 is to be placed between the housing and the front cover 38, which can also serve as a seal at the same time. A separate device or one or both of the sound-insulating bearing elements 50 or 41 can be used to axially fix the hydrostatic gearbox 36. In the case of a design with simple hydrostatic bearing, a device for axial fixation at the bearing point 42 can preferably be provided as shown in Figure 2. It is also sensible to use the hydrostatic transmission 36 with an axial fixation 51 in relation to the front cover 38, whereby the radial bearing of the hydrostatic transmission in the front area in relation to the housing preferably remains free. It is preferably provided here by a bearing 84 on the output or crankshaft 60 of the drive motor and/or the front central bearing 39 located on the transmission drive shaft 16, which is installed in the hydrostatic housing, for example. The axial fixation is preferably carried out by an intermediate ring, e.g. designed as a friction ring 51, which is particularly effective as a friction damping element and absorbs axial forces resulting from helical gearing, for example.
Die Ölversorgung für das Hydrostatgetriebe oder/und die Steuer- und Regeleinrichtung oder/und die Kupplungssteuerung und Schmierung erfolgt, bevorzugt bei extremen Raumverhältnissen, aus der externen Zentral-Hydraulik des Fahrzeugs, wodurch die Baulänge des Getriebes gemäß bestimmten Fahrzeugforderungen auf ein Mindestmaß gesenkt werden kann. Für den Fall, daß keine externe Hydraulikversorgung möglich ist oder die Gesamt-Baulänge des Getriebes es zuläßt, ist es möglich, die Speisepumpe 49 am Getriebe-Ende, bevorzugt als außen anbaubare Pumpeneinheit, einzusetzen, die direkt oder indirekt über die Antriebswelle 16 angetrieben werden kann. Im Hinblick auf kurze Bauweise ist das Abtriebsrad 10 durch ein Hauptlager 27 und ein zweites Lager 45 auf einem mit dem Gehäuse 1 verbundenen Lagerträger 46 gelagert. Das zweite Lager 45 ist bevorzugt ein Nadellager, das im Bereich des Kupplungspaketes 43 nicht baulängenbestimmend angeordnet werden kann. Das Hauptlager 27 ist bevorzugt unmittelbar im Innern des Zahnrades 10 angeordnet, so daß keine Baulängen-Beeinflußung besteht. Dieses Hauptlager 27 ist vorzugsweise als FestlagerThe oil supply for the hydrostatic transmission and/or the control and regulating device and/or the clutch control and lubrication is provided, preferably in extreme space conditions, from the external central hydraulic system of the vehicle, whereby the overall length of the transmission can be reduced to a minimum in accordance with certain vehicle requirements. In the event that no external hydraulic supply is possible or the overall length of the transmission allows it, it is possible to use the feed pump 49 at the end of the transmission, preferably as an externally attachable pump unit, which can be driven directly or indirectly via the drive shaft 16. In order to achieve a short design, the output gear 10 is supported by a main bearing 27 and a second bearing 45 on a bearing carrier 46 connected to the housing 1. The second bearing 45 is preferably a needle bearing, which cannot be arranged in the area of the clutch pack 43 in a way that determines the overall length. The main bearing 27 is preferably arranged directly inside the gear 10 so that there is no influence on the overall length. This main bearing 27 is preferably designed as a fixed bearing
ausgebildet, das die, insbesondere aus der Schrägverzahnung resultierenden Axialkräfte, aufnimmt. Es kann bevorzugt als Zylinder-Rollenlager derart gestaltet werden, daß im Abtriebsrad 10 und im Lagerträger 46 die Rollenbahn eingebracht sind. Zur Aufnahme der Axialkräfte kann aber auch ein spezielles, nicht dargestelltes Axiallager vorgesehen sein, so daß das Hauptlager 27 auch als Loslager ausführbar ist. Als Hauptlager 27 kann auch ein, als selbständiges, nicht dargestelltes Vierpunkt-Lager oder ähnliches dienen, wodurch das zweite Lager 45 entfallen kann. Vorteilhaft hinsichtlich Kosten und Bauraum ist auch die Ausbildung des Lagerträgers 46 als Ölführungs-Körper, der die Zuflußleitung für das Steuer-Öl der Bereichskupplungen Kl und K2 beinhaltet. Die Ölleitungen sind bevorzugt hinsichtlich Senkung der Kosten und weiteren Vorteilen in Form von eingegossenen Rohren 28 oder entsprechend ausgebildeten Ölleitungen dargestellt. Der Lagerträger 46 wird über eine Verschraubung 32, entweder von der Gehäuse-Innenseite her oder in nicht dargestellter Form von der Gehäuse-Außenseite her mit dem Gehäuse 1 verbunden. Der Lagerträger 46 ist je nach Getriebeausführung am Getriebeeingang gern Fig. la; 2c; 2d am Gehäuse 1 oder am Frontdeckel 19 befestigt oder am gegenüberliegenden Gehäuseende, wie in Fig. 1 dargestellt, im Gehäuseinneren oder von außen her angebracht.designed to absorb the axial forces resulting in particular from the helical gearing. It can preferably be designed as a cylindrical roller bearing in such a way that the roller track is incorporated in the output gear 10 and in the bearing carrier 46. However, a special axial bearing (not shown) can also be provided to absorb the axial forces, so that the main bearing 27 can also be designed as a floating bearing. A four-point bearing (not shown) or similar can also serve as the main bearing 27, as an independent four-point bearing or similar, whereby the second bearing 45 can be omitted. The design of the bearing carrier 46 as an oil guide body, which contains the inflow line for the control oil of the range clutches K1 and K2, is also advantageous in terms of costs and installation space. The oil lines are preferably shown in the form of cast-in pipes 28 or correspondingly designed oil lines in order to reduce costs and provide further advantages. The bearing carrier 46 is connected to the housing 1 via a screw connection 32, either from the inside of the housing or, in a form not shown, from the outside of the housing. Depending on the gearbox design, the bearing carrier 46 is attached to the gearbox input (Fig. 1a; 2c; 2d) on the housing 1 or on the front cover 19 or is attached to the opposite end of the housing, as shown in Fig. 1, inside the housing or from the outside.
Die Triebverbindung vom Abtriebsrad 10 zum Differential 15 erfolgt über eine Zwischenwelle 12, die über Zahnräder 11, 13 und 14 die Triebverbindung herstellen. Für die Montage der Zwischenwelle 12 und dem mit dem Abtriebsrad 10 kämmenden Zahnrad 11 ist eine Gehäuse-Öffnung 21 vorgesehen, die über den zweiten Gehäuse-Deckel 3, der vorzugsweise das Lager 24 trägt, verschlossen. Die Lagereinstellung der Wälzlager bzw. Kegel-Rollenlager 24 und 25 der Zwischenwelle 12 erfolgt auf einfache und zeitsparende Weise über eine Ausgleichsscheibe 26.The drive connection from the output gear 10 to the differential 15 is made via an intermediate shaft 12, which establishes the drive connection via gears 11, 13 and 14. For the assembly of the intermediate shaft 12 and the gear 11 meshing with the output gear 10, a housing opening 21 is provided, which is closed by the second housing cover 3, which preferably carries the bearing 24. The bearing adjustment of the roller bearings or tapered roller bearings 24 and 25 of the intermediate shaft 12 is carried out in a simple and time-saving manner using a shim 26.
Die dargestellte Bauweise und Anordnung der einzelnen Getriebe-Komponenten erlaubt es, das Gehäuse einteilig auszubilden, so daß kostenintensive Trennfugen entfallen können. Die auf der Zentralachse bzw. Antriebswelle 16 angeordneten beschriebenen Getriebe-Komponenten sind von der frontseitigen Gehäuse-Öffnung 20 einmontierbar. Die Zwischenwelle 12 sowie die Lagerungen 24 und 25 mit dem dazugehörigen Zahnrad 11 können durch die Gehäuse-Öffnung 21 auf sehr einfache Weise einmontiert werden. Das Differential-Getriebe 15 ist durch eine dritte Gehäuse-Öffnung 22 montierbar, die durch einen entsprechenden, bevorzugt als Bleehdeckel ausgebildeten Gehäuse-Deckel 23, verschließbar ist. Das Gehäuse selbst ist formtechnisch einfach und kostengünstig herstellbar.The design and arrangement of the individual gear components shown allows the housing to be made in one piece, so that costly joints can be omitted. The described gear components arranged on the central axis or drive shaft 16 can be installed from the front housing opening 20. The intermediate shaft 12 and the bearings 24 and 25 with the associated gear 11 can be installed very easily through the housing opening 21. The differential gear 15 can be installed through a third housing opening 22, which can be closed by a corresponding housing cover 23, preferably designed as a sheet metal cover. The housing itself is simple in terms of shape and can be manufactured inexpensively.
Das dargestellte System der hydrostatischen Leistungsverzweigung beruht darauf, daß, wie bereits beschrieben, zwei Schaltbereiche schaltbar sind über Kupplung 1 und Kupplung 2, wobei im ersten Schaltbereich auch der Rückwärtsbereich mitenthalten ist, wie aus Drehzahlplan Fig. 2f ersichtlich. Beide Schaltbereiche arbeiten mit Leistungsverzweigung. Die Antriebswelle 16 ist mit der ersten Hydrostateinheit A und einem Glied des Summierungsplanetengetriebes (dem Hohlrad 29) verbunden. Die zweite Hydrostateinheit B steht in Triebverbindung mit einem zweiten Hohlrad 30 des Summierungs-planetengetriebes. Auf dem Steg 32 des Summierungsplaneten-getriebes sind erste Planetenräder 33 und zweite Planetenräder 34 gelagert, die gegenseitig in Zahneingriff stehen. Mit dem ersten Hohlrad 29 kämmen die ersten Planetenräder 33, mit dem zweiten Hohlrad 30 die zweiten Planetenräder 34. Ein Sonnenrad 31 steht in Zahneingriff mit den zweiten Planetenrädern 34. Im ersten Schaltbereich ist der Steg 32 über eine Kupplung Kl mit der Abtriebswelle bzw. dem Abtriebsrad 10 verbindbar. Das Sonnenrad 31 ist im zweiten Schaltbereich über die Kupplung K2 mit der Abtriebswelle bzw. dem Abtriebsrad 10 kuppelbar.The system of hydrostatic power splitting shown is based on the fact that, as already described, two shift ranges can be switched via clutch 1 and clutch 2, whereby the first shift range also includes the reverse range, as can be seen from the speed diagram in Fig. 2f. Both shift ranges work with power splitting. The drive shaft 16 is connected to the first hydrostatic unit A and a member of the summation planetary gear (the ring gear 29). The second hydrostatic unit B is in drive connection with a second ring gear 30 of the summation planetary gear. First planetary gears 33 and second planetary gears 34 are mounted on the web 32 of the summation planetary gear, and are in mutual meshing. The first planetary gears 33 mesh with the first ring gear 29, and the second planetary gears 34 mesh with the second ring gear 30. A sun gear 31 meshes with the second planetary gears 34. In the first switching range, the web 32 can be connected to the output shaft or the output gear 10 via a clutch K1. In the second switching range, the sun gear 31 can be coupled to the output shaft or the output gear 10 via the clutch K2.
Der Funktionsablauf stellt sich, wie in Drehzahlplan gem. Fig. 2f bzw. 2e aufgezeigt, derart dar, daß im Anfahrzustand das Hydrostatgetriebe auf eine gewisse negative Drehzahl für die zweite Hydrostateinheit B eingestellt ist, was einer gewissen Verstellgröße - Anfahr-Stellgrö'ße von z.B. 60 % - entspricht. Beim Anfahren wird bei geschlossener Kupplung K 1 die im Summierungs-Planetengetriebe aufsummierte Leistung über den Steg 32 auf den Abtrieb übertragen, wobei durch Drehzahl-Rücknahme aus vorgenannter Hydrostat-Einstellung VN entsprechend Anfahr, Stellgröße eine Abtriebsdrehzahl der Stegwelle 32 aus Null erzeugt wird. Bei Durchregelung des Hydrostatgetriebes auf die Gegendrehrichtung, bevorzugt bis Einstellung W einer bestimmten Maximal-Verstellung wird Synchronlauf bei den Kupplungsgliedern K2 bei gleichzeitigem Blockumlauf · aller Glieder des Summierungs-Planetengetriebes erzielt. Nach Schalten der zweiten Bereichskupplung K2 und Öffnen der ersten Bereichskupplung Kl wird der Hydrostat in die Gegenrichtung verstellt, wobei am Ende der Hydrostat-Verstellung in die genannte Gegenrichtung der Übersetzungs-Endpunkt des Getriebes erreicht ist. Für den Rückwärtsbereich wird die Hydrostat-Verstellung aus der vorgenannten Fahrzeug-Stillstands-Stellung VN - Anfahr-Stellgröße - weiter in die negative Verstellrichtung eingeregelt, wobei die maximale Rückfahr-Geschwindigkeit bzw. die Übersetzungs-Endstellung des Rückwärtsbereiches am Ende der negativen Hydro statverstellung erreicht ist.The functional sequence is, as shown in the speed plan according to Fig. 2f or 2e, such that in the starting state the hydrostatic transmission is set to a certain negative speed for the second hydrostatic unit B, which corresponds to a certain adjustment variable - starting manipulated variable of e.g. 60%. When starting, with clutch K 1 closed, the power accumulated in the summation planetary gear is transferred to the output via the web 32, whereby an output speed of the web shaft 32 from zero is generated by reducing the speed from the aforementioned hydrostatic setting VN in accordance with the starting manipulated variable. When the hydrostatic transmission is regulated to the opposite direction of rotation, preferably up to setting W of a certain maximum adjustment, synchronous operation is achieved for the clutch elements K2 with simultaneous block rotation · of all elements of the summation planetary gear. After switching the second range clutch K2 and opening the first range clutch Kl, the hydrostatic unit is adjusted in the opposite direction, whereby the gear ratio end point is reached at the end of the hydrostatic adjustment in the opposite direction. For the reverse range, the hydrostatic adjustment is further adjusted from the aforementioned vehicle standstill position VN - starting control variable - in the negative adjustment direction, whereby the maximum reversing speed or the gear ratio end position of the reverse range is reached at the end of the negative hydrostatic adjustment.
Bei dieser Getriebeausführung ist es möglich, insbesondere bei Anwendung von Klauenkupplungen, mit oder ohne Abweisverzahnung, wie z.B. aus EP 0 276 255 und EP 0 343 197 bekannt eine kurze Bauweise zu erzielen, wobei vorteilhaft die beiden Kupplungen Kl und K2 übereinander angeordnet sind.With this gearbox design, it is possible to achieve a short design, particularly when using claw clutches, with or without deflector teeth, as known from EP 0 276 255 and EP 0 343 197, for example, whereby the two clutches K1 and K2 are advantageously arranged one above the other.
In einer weiteren, nicht dargestellten Ausfuhrungsform sind die Schaltkupplungen Kl und K2 dem Summierungs-Planetengetriebe vorgeschaltet, wobei das Abtriebsrad 10 direkt mit einem Glied des Summierungs-Planetengetriebes verbunden ist. Bei dieser Konfiguration wird bevorzugt die zweite Hydrostateinheit B wechselweise mit einer von zwei Eingangswellen des nicht dargestellten Summierungsplanetengetriebes verbunden.In a further embodiment, not shown, the clutches K1 and K2 are connected upstream of the summation planetary gear, with the output gear 10 being directly connected to a member of the summation planetary gear. In this configuration, the second hydrostatic unit B is preferably alternately connected to one of two input shafts of the summation planetary gear (not shown).
In Figur 2a ist ein hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe als Einbereichsgetriebe dargestellt. Gemäß der Erfindung besitzt dieses Getriebe ein Hydrostatgetriebe 36, das bevorzugt als Kompaktgetriebe ausgebildet ist und eine erste Hydrostateinheit A verstellbaren Volumens und eine zweite Hydrostateinheit B konstanten oder verstellbaren Volumens besitzt, dem ein dreiwelliges Summierungs-Planetengetriebe 37a zugeordnet ist, dessen erste Welle 61 mit der Antriebswelle 16 und der ersten Hydrostateinheit A und dessen zweite Welle 63 mit der zweiten Hydrostateinheit B verbunden ist und dessen dritte Welle 62 über einen Triebstrang 10, 11, 12, 13, 14 mit der Abtriebswelle 64, 65 bzw. dem Differential 15 in Triebverbindung steht, wobei das Summierungsplanetengetriebe 37a koaxial zum Hydrostatgetriebe 36 angeordnet ist. Auch das Summierungs-Planetengetriebe 37a ist bei dieser Getriebeausführung dem Hydrostatgetriebe 36 räumlich nachgeordnet und zwar in der Reihenfolge: Antriebsmotor, Hydrostatgetriebe 36, Summierungs-Planetengetriebe 37a. Das Differentialgetriebe 15 sowie eine zum Abtriebsstrang gehörende Zwischenwelle 12 sind parallel versetzt zur Eingangswelle 16 und dem Hydrostatgetriebe 36 angeordnet.In Figure 2a, a hydrostatic-mechanical power split transmission is shown as a single-range transmission. According to the invention, this transmission has a hydrostatic transmission 36, which is preferably designed as a compact transmission and has a first hydrostatic unit A with adjustable volume and a second hydrostatic unit B with constant or adjustable volume, to which a three-shaft summation planetary transmission 37a is assigned, the first shaft 61 of which is connected to the drive shaft 16 and the first hydrostatic unit A and the second shaft 63 of which is connected to the second hydrostatic unit B and the third shaft 62 of which is in drive connection via a drive train 10, 11, 12, 13, 14 with the output shaft 64, 65 or the differential 15, the summation planetary transmission 37a being arranged coaxially to the hydrostatic transmission 36. In this transmission design, the summation planetary gear 37a is also spatially arranged downstream of the hydrostatic transmission 36 in the following order: drive motor, hydrostatic transmission 36, summation planetary gear 37a. The differential gear 15 and an intermediate shaft 12 belonging to the output train are arranged parallel to the input shaft 16 and the hydrostatic transmission 36.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß Figur 2c und 2d sieht die Erfindung vor, das Summierungs-Planetengetriebe 37a; 37 zwischen Antriebsmotor und dem Hydrostatgetriebe 36 zu plazieren. Dies hat den Vorteil, daß die Zwischenwelle 12 entfallen kann und statt dessen ein kostengünstigeres Zwischenrad 13a verwendet wird, das die Triebverbindung zwischen der dritten Welle 62 des Summierungs-Planetengetriebes über weitere Zahnräder 10 und 14 mit dem Differential herstellt. Bei dieser Ausführungsform gemäß Figur 2c; 2d wird die Antriebswelle 16 eingangsseitig durch das Abtriebsrad 10 bzw. das Abtriebsglied und die zweite Hydrostateinheit B hindurchgeführt und mit der ersten Welle 61; 29 des Summierungs-In a further embodiment according to Figures 2c and 2d, the invention provides for the summation planetary gear 37a; 37 to be placed between the drive motor and the hydrostatic transmission 36. This has the advantage that the intermediate shaft 12 can be omitted and instead a less expensive intermediate gear 13a is used, which establishes the drive connection between the third shaft 62 of the summation planetary gear via further gears 10 and 14 with the differential. In this embodiment according to Figures 2c; 2d, the drive shaft 16 is guided on the input side through the output gear 10 or the output member and the second hydrostatic unit B and connected to the first shaft 61; 29 of the summation
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Planetengetriebes 37a; 37 und mit der der Hydrostateinheit B räumlich nachgeordneten Hydrostateinheit A verbunden.planetary gear 37a; 37 and connected to the hydrostatic unit A, which is spatially downstream of the hydrostatic unit B.
Ähnlich der Bauweise gem. Fig. 2c, 2d ist auch das Zweibereichs-Getriebe-System, wie in Figur la dargestellt, ausführbar. Hier wird die Antriebswelle 16 durch das Abtriebsglied bzw. durch die Abtriebswelle 10, die Kupplung K2 und durch das Sonnenrad 31 geführt und mit der ersten Welle 29 des Summierungs-Planetengetriebes 37 sowie der ersten Hydrostateinheit A, die bei dieser Bauweise der zweiten Hydrostateinheit B räumlich nachgeordnet ist, verbunden.Similar to the design according to Fig. 2c, 2d, the two-range transmission system, as shown in Figure la, can also be implemented. Here, the drive shaft 16 is guided through the output member or through the output shaft 10, the clutch K2 and through the sun gear 31 and connected to the first shaft 29 of the summation planetary gear 37 and the first hydrostatic unit A, which in this design is spatially arranged downstream of the second hydrostatic unit B.
Das dreiwellige Summierungs-Planetengetriebe 37a besitzt vorzugsweise ein Sonnenrad 61, ein Hohlrad 63 und eine Stegwelle 62, wobei das Sonnenrad 61 als erste Welle mit der Antriebswelle 16 und der ersten Hydrostateinheit A, das Hohlrad 63 als zweite Welle mit der zweiten Hydrostateinheit B und der Steg 62 als dritte Welle mit dem Abtriebsglied 10 verbunden ist.The three-shaft summation planetary gear 37a preferably has a sun gear 61, a ring gear 63 and a carrier shaft 62, wherein the sun gear 61 is connected as a first shaft to the drive shaft 16 and the first hydrostatic unit A, the ring gear 63 is connected as a second shaft to the second hydrostatic unit B and the carrier 62 is connected as a third shaft to the output member 10.
In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann das dreiwellige Summierungs-Planetengetriebe auch mit zwei Hohlrädern und einer Stegwelle, ähnlich dem Summierungs-Planetengetriebe 37 gem. Fig. 2b ausgebildet werden. Hierbei ist das erste Hohlrad 29 mit dem Antrieb 16 und der ersten Hydrostateinheit A, das zweite Hohlrad 30 mit der zweiten Hydrostateinheit B und die Stegwelle 32 mit dem Abtriebsglied 10 verbunden, wobei auf der Stegwelle 32 ineinandergreifende Planetenräder 33 und 34 angeordnet sind, die ihrerseits mit den Hohlrädern 29 und 30 kämmen. Welche Ausführungsform zu bevorzugen ist, entscheidet die jeweils erforderliche Standübersetzung des Planetengetriebes oder/und die räumlichen und baulichen Verhältnisse. Beide Planetengetriebe-Ausführungen sind funktionsgleich.In a further embodiment not shown, the three-shaft summation planetary gear can also be designed with two ring gears and a carrier shaft, similar to the summation planetary gear 37 according to Fig. 2b. In this case, the first ring gear 29 is connected to the drive 16 and the first hydrostatic unit A, the second ring gear 30 to the second hydrostatic unit B and the carrier shaft 32 to the output member 10, with intermeshing planetary gears 33 and 34 being arranged on the carrier shaft 32, which in turn mesh with the ring gears 29 and 30. Which embodiment is to be preferred is decided by the required stationary gear ratio of the planetary gear and/or the spatial and structural conditions. Both planetary gear designs are functionally identical.
Der Funtionsablauf der Einbereichs-Getriebeausführung, gemäß Figur 2a; 2c bzw. 2d, ist gleich dem ersten Schaltbereich des Zweibereichs-Getriebes gemäß Figur 1; la bzw. 2b, wie an anderer Stelle und in den Patentansprüchen näher beschrieben und in den Drehzahlplänen Fig. 2e und 2f dargestellt. Bei dieser Ausführung ist die zweite Hydrostateinheit B vorteilhaft mit Sekundärregelung ausgestattet, bevorzugt für einen Overdrive-Bereich.The functional sequence of the single-range transmission design, according to Figure 2a; 2c or 2d, is the same as the first shift range of the two-range transmission according to Figure 1; la or 2b, as described in more detail elsewhere and in the patent claims and shown in the speed diagrams Fig. 2e and 2f. In this design, the second hydrostatic unit B is advantageously equipped with secondary control, preferably for an overdrive range.
Zur Wirkungsgradverbesserung sieht die Erfindung eine für alle Getriebeausführungen bzw. bei allen Leistungs-Verzweigungsgetrieben anwendbare Einrichtung zur Überbrückung bzw. Lastlossetzung des Hydrostatgetriebes 36 an einem oder mehreren Übersetzungspunkten vor.Der jeweilige Übersetzungspunkt wird hier festgehalten so lange es die Betriebssituation zuläßt. Dieser Zustand wird als „Festpunkt-Schaltung" bezeichnet und wird in der EP 0 599 263,To improve efficiency, the invention provides a device that can be used for all transmission designs or for all power-splitting transmissions for bridging or releasing the load on the hydrostatic transmission 36 at one or more transmission ratio points. The respective transmission ratio point is held here as long as the operating situation allows it. This state is referred to as "fixed point switching" and is described in EP 0 599 263,
der DE 43 39 864 oder der DE 44 17 335 näher beschrieben. Bei Getriebeausführung nach dem Einbereichssystem gemäß Fig. 2a; 2c; 2d wird bei Endübersetzung ein rein-mechanischer Betrieb realisiert, dadurch, daß der Abtrieb 10 über eine Kupplung 67; 68 direkt mit dem Antrieb bzw. der Antriebswelle 16 verbunden wird. Bei Schließen der betreffenden Kupplung 67; 68 wird eine Blockschaltung des Summierungs-Planetengetriebes 37a bewirkt, so daß die Leistungsübertragung rein über die Antriebswelle 16 direkt oder indirekt auf den Abtrieb 10 bei Blockumlauf des Summierungs-Planetengetriebes erfolgen kann. Das Hydrostatgetriebe wird in diesem Schaltzustand drehmomentfrei bzw. differenzdruckfrei gesetzt, derart daß die Hydrostatverstellung automatisch entsprechend eingeregelt wird oder daß ein Bypaßventil (nicht dargestellt) zwischen den beiden Arbeitsdruckleitungen bzw. dem Hydrostatkreislauf geschaltet ist, das einen Kurzschluß zwischen den genannten Leitungen nach entsprechender Ansteuerung herstellt. Bei hydrostatisch leistungslosen Betriebszuständen, das heißt bei Verstellgröße „Null" bzw. Verdrängungsvolumen „Null" sieht die Erfindung desweiteren eine Kupplung bzw. Bremse 69 vor, die die zweite Hydrostateinheit B mit dem Gehäuse verbindet, so daß das Stützmoment am Gehäuse abgefangen und das Hydrostatgetriebe nicht mit unnötigem Leistungsverlust belastet wird.DE 43 39 864 or DE 44 17 335 are described in more detail. In the case of a transmission design according to the single-range system according to Fig. 2a; 2c; 2d, a purely mechanical operation is achieved in the final gear ratio by connecting the output 10 directly to the drive or drive shaft 16 via a clutch 67; 68. When the relevant clutch 67; 68 is closed, a block circuit of the summation planetary gear 37a is effected, so that the power transmission can take place purely via the drive shaft 16 directly or indirectly to the output 10 during block rotation of the summation planetary gear. In this switching state, the hydrostatic transmission is set torque-free or differential pressure-free, such that the hydrostatic adjustment is automatically adjusted accordingly or that a bypass valve (not shown) is connected between the two working pressure lines or the hydrostatic circuit, which creates a short circuit between the lines mentioned after appropriate control. In hydrostatically power-free operating states, i.e. when the adjustment variable is "zero" or the displacement volume is "zero", the invention also provides a clutch or brake 69 that connects the second hydrostatic unit B to the housing, so that the support torque is absorbed on the housing and the hydrostatic transmission is not burdened with unnecessary power loss.
Um stoßfreie Schaltungen bei Hydrostat-Überbrückung zu erzielen, sieht die Erfindung desweiteren vor, daß der Einschaltvorgang vorzugsweise immer im Synchronzustand der betreffenden Kupplungsglieder erfolgt, wobei der Synchronzustand bzw. das Synchron- oder/und Schaltsignal aus einem Drehzahlvergleich von wenigstens zwei Getriebegliedern auf bekannte Art, z.B. über Drehzahlsensoren, erfolgt. Auch der Ausschaltvorgang ist so gestaltet, daß die betreffende Kupplung 67; 68; 69 vor Einleitung des Öffnungssignals in drehmomentfreien Zustand gesetzt wird. Dies erfolgt auf die Weise, daß das Hydrostatgetriebe automatisch zunächst den lastlosen Zustand der Kupplung herstellt durch entsprechende lastabhängige Korrektur der Hydrostat-Verstelleinrichtung auf ein entsprechend angepaßtes neues Verdrängungsvolumen Vneu , das in Abhängigkeit zum Lastzustand eingeregelt wird. Die lastabhängige Verstellkorrektur erfolgt insbesondere aus lastabhängigen Betriebswerten von Motor oder/und Getriebe. Dazu können ein oder mehrere Betriebssignale bzw. Betriebsgrößen wie Drosselklappenstellung, Gaspedal- Fahrpedalstellung, Fahrpedalveränderungsgeschwindigkeit, Motoransteuersignal in Verbindung mit der momentanen Motordrehzahl, Bremssignal, äußere Betriebseinflüsse, Temperatur, Luftdruck u.a. sein, die zur Ermittlung bzw. Berechnung des jeweiligen Lastzustandes oder Lastmomentes geeignet sind. AusIn order to achieve smooth switching with hydrostatic bridging, the invention further provides that the switching on process preferably always takes place in the synchronous state of the relevant clutch elements, whereby the synchronous state or the synchronous and/or switching signal is determined from a speed comparison of at least two transmission elements in a known manner, e.g. via speed sensors. The switching off process is also designed so that the relevant clutch 67; 68; 69 is set to a torque-free state before the opening signal is initiated. This is done in such a way that the hydrostatic transmission automatically initially produces the load-free state of the clutch by means of a corresponding load-dependent correction of the hydrostatic adjustment device to a correspondingly adapted new displacement volume Vnew, which is adjusted depending on the load state. The load-dependent adjustment correction is carried out in particular from load-dependent operating values of the engine and/or transmission. This can include one or more operating signals or operating variables, such as throttle valve position, accelerator pedal position, accelerator pedal change speed, engine control signal in connection with the current engine speed, brake signal, external operating influences, temperature, air pressure, etc., which are suitable for determining or calculating the respective load state or load moment.
vorgenannten Betriebsgrößen bzw. Betriebssignalen kann in der Regeleinrichtung bzw. in der Elektronik das momentane Motordrehmoment bzw. der momentane Lastzustand ermittelt bzw. errechnet werden, woraus die jeweils erforderliche Verstellkorrektur bzw. das jeweils erforderliche neue Verdrängungsvolumen Vneu bestimmt wird, um automatisch das Öffhungssignal für die betreffende Kupplung bzw. das Verlassen des hydrostatüberbrückenden Schaltzustandes (Festpunkt-Schaltung) schaltstoßfrei zu aktivieren. Zur Ermittlung des Drehmomentes bzw. des momentanen Lastzustandes und des neuen Verstell- bzw. Verdrängungsvolumens Vneu sind in vielen Anwendungsfällen nur zwei Größen wie Gasbzw. Fahrpedalstellung bzw. Drosselklappenstellung bzw. Motoransteuer-Signal und Motordrehzahl &eegr; mot ausreichend für akzeptable Schaltqualität.The current engine torque or the current load state can be determined or calculated in the control device or in the electronics using the above-mentioned operating variables or operating signals, from which the required adjustment correction or the required new displacement volume Vnew is determined in order to automatically activate the opening signal for the relevant clutch or the exit from the hydrostatic bridging switching state (fixed point switching) without any switching shock. In many applications, only two variables such as the accelerator or accelerator pedal position or throttle valve position or engine control signal and engine speed η mot are sufficient for acceptable switching quality.
Der aufgezeigte Schaltablauf kann auch für die übliche Bereichsschaltung von einem in den anderen Schaltbereich, z.B. von Bereich 1 in Bereich 2 oder umgekehrt mit gleicher Signal-Verarbeitung in der Steuerung/Regelung angewandt werden. Bei Schubbetrieb erkennt das System das Schubverhalten und das Schubmoment und -momentgröße aus der angehobenen Motordrehzahl und gegebenenfalls Gaspedalstellung bzw. Drosselklappen-Stellung bzw. Motoransteuergröße, wobei bei Schubbetrieb sinngemäß eine Umkehrung der Verstellkorrektur-Richtung berücksichtigt wird.The switching sequence shown can also be used for the usual range switching from one switching range to another, e.g. from range 1 to range 2 or vice versa with the same signal processing in the control/regulation. During overrun operation, the system recognizes the overrun behavior and the overrun torque and torque size from the increased engine speed and, if applicable, the accelerator pedal position or throttle valve position or engine control size, whereby a reversal of the adjustment correction direction is taken into account during overrun operation.
In Verbindung mit dem beschriebenen, nicht dargestellten Bypaßventil ist es gemäß der Erfindung möglich, eine ständige Hydrostat-Verstellkorrektur in Abhängigkeit zum genannten jeweiligen Betriebszustand innerhalb der geschalteten Hydrostat-Überbrückungsphase bei lastlosem Hydrostat zu realisieren, so daß bei Verlassen dieses Zustandes spontan die richtige Verstellgröße bzw. das richtige Verdrängungsvolumen Vneu bereitsteht, so daß ein spontaner schaltstoßfreier Schaltablauf in den neuen stufenlosen Bereich sichergestellt ist. Bei dieser Funktionsweise wird vor Verlassen dieser Schaltstellung zuerst das Bypaßventil geschlossen und in der Folge das Öffnungssignal für die alte Kupplung Kl bzw. K2 bzw. die Überbrückungskupplung 67; 68; 69 aktiviert.In conjunction with the described bypass valve (not shown), it is possible according to the invention to implement a constant hydrostatic adjustment correction depending on the respective operating state within the switched hydrostatic bridging phase with no load, so that when this state is left, the correct adjustment size or the correct displacement volume Vnew is spontaneously available, so that a spontaneous switching sequence without switching shocks into the new stepless range is ensured. With this mode of operation, the bypass valve is first closed before leaving this switching position and then the opening signal for the old clutch Kl or K2 or the bridging clutch 67; 68; 69 is activated.
Die Erfindung sieht eine Sehaltautomatik für die Festpunktschaltung 67; 68; 69 vor, die wirkungsgrad-orientiert den nächstliegenden Übersetzungsfestpunkt ansteuert unter Abwägung der jeweils günstigsten Verbrauchsverhältnisse unter Einbeziehung des jeweiligen Motor-Wirkungsgrades und Getriebe-Wirkungsgrades, Zu diesem Zweck sind verbrauchs-orientierte Werte des Antriebsmotors und Wirkungsgradwerte bzw. Wirkungsgrad-bestimmende Daten des Getriebes gespeichert, wobei in der Nähe eines Übersetzungs-Festpunktes unter ZuhilfenahmeThe invention provides an automatic switching mechanism for the fixed point circuit 67; 68; 69, which controls the nearest fixed ratio point in an efficiency-oriented manner, taking into account the most favorable consumption ratios, taking into account the respective engine efficiency and transmission efficiency. For this purpose, consumption-oriented values of the drive motor and efficiency values or efficiency-determining data of the transmission are stored, whereby in the vicinity of a fixed ratio point with the aid of
vorgenannter Motor- und Getriebedaten der jeweils verbrauchsgünstigste Betriebszustand ermittelt und gegebenenfalls automatisch durch entsprechende Anpassung der Motordrehzahl und der Getriebe-Übersetzung der betreffende Übersetzungsfestpunkt durch Schließen einer der Kupplungen 67; 68; 69; Kl und K2. Auch das Verlassen des Übersetzungsfestpunktes wird durch einen mehr oder weniger genauen Rechenprozeß nach gleichen Kriterien in der Regeleinrichtung ermittelt und aktiviert.The most fuel-efficient operating state is determined based on the aforementioned engine and transmission data and, if necessary, automatically by adjusting the engine speed and the transmission ratio accordingly, the relevant ratio fixed point is reached by closing one of the clutches 67; 68; 69; K1 and K2. Leaving the ratio fixed point is also determined and activated by a more or less precise calculation process based on the same criteria in the control device.
Die Hydrostat-Überbrückungseinrichtungen 67; 68; 69 können sehr kostengünstig als formschlüssige Kupplungen mit spanlos herstellbaren Kupplungsverzahnungen, wie in der EP 0276 255 näher beschrieben,oder als Reibkupplungen, bevorzugt als Konuskupplung, wie in DE 41 26 650 beschrieben, ausgeführt werden.The hydrostatic bridging devices 67; 68; 69 can be designed very cost-effectively as positive-locking clutches with clutch teeth that can be produced without cutting, as described in more detail in EP 0276 255, or as friction clutches, preferably as cone clutches, as described in DE 41 26 650.
Der Drehzahlplan gem. Fig. 2e stellt den Drehzahlverlauf der zweiten Hydrostat-Einheit B und der zweiten Welle 63 des Summierungsplanetengetriebes 37a für das Einbereichs-Getriebe nach Fig. 2a, 2c und 2d dar. Ist die zweite Hydrostat-Einheit B als Verstelleinheit ausgebildet, ist es möglich, den Gesamt-Übersetzungsbereich sowohl für Vorwärts- als auch Rückwärtsbetrieb zu vergrößern durch Verringerung dessen Versteil-Volumens, wobei der Vorwärts-Fahrbereich die Größe BV und der Rückwärtsbereich die Größe BR' erhält. Figur 2f zeigt den Drehzahlverlauf der zweiten Hydrostateinheit B bzw. der zweiten Welle 30 des Summierungs-Planetengetriebes 37 des an früherer Stelle beschriebenen Zweibereichs-Getriebes gem. Fig. 1; la; 2b; 3.The speed diagram according to Fig. 2e shows the speed curve of the second hydrostatic unit B and the second shaft 63 of the summation planetary gear 37a for the single-range transmission according to Fig. 2a, 2c and 2d. If the second hydrostatic unit B is designed as an adjustment unit, it is possible to increase the total gear ratio range for both forward and reverse operation by reducing its adjustment volume, whereby the forward driving range has the size BV and the reverse range has the size BR'. Figure 2f shows the speed curve of the second hydrostatic unit B or the second shaft 30 of the summation planetary gear 37 of the two-range transmission described earlier according to Fig. 1; la; 2b; 3.
Sehr vorteilhaft ist gemäß dieser Erfindung eine weitere, zusätzliche Einrichtung, bei der das Hydrostatgetriebe 36 in Verbindung mit der beschriebenen Festpunkt-Schaltung bzw. Hydrostat-Überbrückungseinrichtung als Brems-Retarder genutzt werden kann. In vorgenannten Druckschriften EP 0 599 263 und DE 44 17 335 ist diese Einrichtung näher beschrieben.According to this invention, a further, additional device is very advantageous, in which the hydrostatic transmission 36 can be used as a brake retarder in conjunction with the described fixed-point circuit or hydrostatic bridging device. This device is described in more detail in the aforementioned publications EP 0 599 263 and DE 44 17 335.
Auch die Möglichkeit einer Bremsenergie-Rückgewinnung oder/und Energie-Speicherung ist vorgesehen und in vorgenannten, bekannten Druckschriften näher erläutert.The possibility of braking energy recovery and/or energy storage is also provided and is explained in more detail in the aforementioned, well-known publications.
Zur Senkung der Geräuschemission ist das Hydrostatgetriebe 36 auch in der Getriebeausführung gem. Fig. 2c und 2d gegenüber dem Gehäuse 1 elastisch bzw. geräuschisolierend gelagert, wozu elastische Lagerelemente 50, 51 für die radiale Ablagerung und für die Drehmoment-Mitnahme ein oder mehrere drehmoment-abstützende, geräusch- und schwingungsisolierende Elemente oder Drehmoment-Stützkörper dienen. Für die radiale, axiale und Drehmomentabstützung kann ein gemeinsamer Körper 41 dienen, der in entsprechendeTo reduce noise emissions, the hydrostatic transmission 36 is also mounted elastically or in a noise-insulating manner in relation to the housing 1 in the transmission design according to Fig. 2c and 2d, for which purpose elastic bearing elements 50, 51 are used for radial support and one or more torque-supporting, noise- and vibration-insulating elements or torque support bodies are used for torque transmission. A common body 41 can be used for radial, axial and torque support, which can be inserted into corresponding
Ausnehmungen 8 des Hydrostatgetriebes und des Gehäuses eingelagert ist, Verwendung finden. Eine genaue radiale Fixierung des Hydrostatgetriebes ist gewährleistet, indem die entsprechenden radialen Lagerflächen des Hydrostatgetriebes und des Gehäuses bearbeitet und die Taschen bzw. Ausnehmungen 8 zwischen Gehäuse und Hydrostatgetriebe nicht bearbeitete, gegebenenfalls eingegossene oder eingeprägte Ausnehmungen sein können.Recesses 8 of the hydrostatic transmission and the housing are used. Precise radial fixation of the hydrostatic transmission is ensured by machining the corresponding radial bearing surfaces of the hydrostatic transmission and the housing and the pockets or recesses 8 between the housing and the hydrostatic transmission can be unmachined, possibly cast or embossed recesses.
Das Getriebe gem. Fig. 2a, 2b, 2c, 2d ist auch für Allradantrieb geeignet, wobei der Einbau in Längsbauweise erfolgt und die eine Abtriebswelle 64 z. B. für den Frontantrieb und die andere Abtriebswelle 65 beispielsweise für den Heckantrieb dient, wobei das Differential 15 als Längsdifferential, gegebenenfalls mit Differentialsperre 66 dienen kann.The transmission according to Fig. 2a, 2b, 2c, 2d is also suitable for all-wheel drive, whereby the installation takes place in a longitudinal design and one output shaft 64 serves, for example, for the front-wheel drive and the other output shaft 65 serves, for example, for the rear-wheel drive, whereby the differential 15 can serve as a longitudinal differential, if necessary with differential lock 66.
Die gemäß der Erfindung aufgezeigten Getriebeausführungen zeichnen sich durch folgende Vorteile aus: kurze Bauweise, kleiner Bauraum, geringe Anzahl an Bauteilen, guter Getriebe-Wirkungsgrad, da überwiegender Betrieb - ca. 85 % Betriebsanteil -mit Hydrostat-Überbrückung, geringer Kraftstoffverbrauch, insbesondere durch Ausnutzbarkeit eines großen Overdrive-Bereiches, Senkung der Geräuschemission durch spezielle Extra-Kapselung des im Hauptgehäuse 1 gelagerten Hydrostatgetriebes 36 und Anwendung spezieller, vorgenannter geräuschisolierender Zwischenelemente 50, 51, 41, 8 und 9.The transmission designs shown according to the invention are characterized by the following advantages: short design, small installation space, small number of components, good transmission efficiency, since the majority of operation - approx. 85% of operation - is with hydrostatic bridging, low fuel consumption, in particular due to the ability to utilize a large overdrive range, reduction in noise emissions through special extra encapsulation of the hydrostatic transmission 36 mounted in the main housing 1 and use of special, aforementioned noise-insulating intermediate elements 50, 51, 41, 8 and 9.
Der gesamte Getriebe-Aufbau kann auch für ein Leistungs-verzweigungsgetriebe mit mehr als zwei Schaltbereichen realisiert werden, wobei mehr als zwei Schaltkupplungen für mehr als zwei Schaltbereiche schaltbar sind. Die jeweilige Begrenzung liegt im Bauraumangebot bzw. ist abhängig von der zur Verfugung stehenden Einbaulänge für das Getriebe des jeweiligen Fahrzeugs.The entire transmission structure can also be implemented for a power split transmission with more than two shift ranges, whereby more than two clutches can be switched for more than two shift ranges. The respective limitation lies in the installation space available or depends on the installation length available for the transmission of the respective vehicle.
Für Allradantrieb ist das Getriebe sehr vorteilhaft mit einer Abtriebswelle 55 auszubilden, die die Triebverbindung zur Hinterachse herstellt. Zu diesem Zweck dient ein Kegeltrieb 59, der in Triebverbindung mit einem Abtriebsglied 14 gebracht wird. Ein Kegelrad 53 ist vorteilhaft direkt mit dem Differential-Antriebsrad 14 verbunden, daß das abtreibende Kegelrad 54 und die entsprechende Abtriebswelle 55 antreibt. Der Kegeltrieb 59 kann hier sehr vorteilhaft in das Getriebegehäuse 1 eingesetzt werden.For all-wheel drive, it is very advantageous to design the transmission with an output shaft 55, which creates the drive connection to the rear axle. A bevel gear 59 is used for this purpose, which is brought into drive connection with an output member 14. A bevel gear 53 is advantageously connected directly to the differential drive gear 14, which drives the output bevel gear 54 and the corresponding output shaft 55. The bevel gear 59 can be very advantageously inserted into the transmission housing 1.
Getriebe-Ausführung gemäß Fig. 4 sieht ein quer zur Antriebswelle liegendes Achs-Differential 58 vor, das für ein frontgetriebenes Fahrzeug mit längseingebautem Motor geeignet ist. Auch für diese Bauweise ist das Getriebe-Gehäuse 1 einteilig ausgebildet, wie bei vorbeschriebenen Getriebe-Ausführungen zutreffend.The gearbox design according to Fig. 4 provides an axle differential 58 that is located transversely to the drive shaft and is suitable for a front-wheel drive vehicle with a longitudinally installed engine. For this design, too, the gearbox housing 1 is made in one piece, as is the case with the gearbox designs described above.
Die Erfindung sieht desweiteren eine, auch für andere Leistungsverzweigungsgetriebe anwendbare Einrichtung zur Optimierung der Schaltqualität, insbesondere für die Bereichsschaltungen vom einem in den anderen Schaltbereich vor. Wie in der bekannten Druckschrift EP O 599 263 A2 näher beschrieben und Mitbestandteil dieser Erfindung ist, wird innerhalb der Schaltphase nach Schließen der neuen Kupplung und nach geschlossener alter Kupplung eine Verstellkorrektur des Hydrostatgetriebes vorgenommen. Diese Schaltkorrektur-Einrichtung ist für alle Leistungsverzweiungsgetriebe, insbesondere hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe mit zwei oder mehreren Schaltbereichen anwendbar.The invention further provides a device that can also be used for other power split transmissions to optimize the shifting quality, in particular for the range shifts from one shift range to another. As described in more detail in the known publication EP O 599 263 A2 and is part of this invention, an adjustment correction of the hydrostatic transmission is carried out during the shifting phase after the new clutch has been closed and the old clutch has been closed. This shift correction device can be used for all power split transmissions, in particular hydrostatic-mechanical power split transmissions with two or more shift ranges.
Die Verstellkorrektur zur Schaltoptimierung wird bevorzugt über Betriebswerte des Antriebsmotors M gesteuert/geregelt. Bestimmend für die Größe der Verstellkorrektur X; Y; Z ist das jeweilige bzw. momentane Antriebs-drehmoment Tan des Getriebes bzw. das Motordrehmoment Tmot . Der Schließ-vorgang der neuen Kupplung nach Ende des alten Schaltbereiches erfolgt im Synchronzustand der Kupplungsglieder der neuen Kupplung in bekannter Weise, wobei bevorzugt zwei oder mehrere Drehzahlsensoren durch Vergleich der Drehzahlen von wenigstens zwei Getriebegliedern den Synchronzustand ermitteln und den Schaltimpuls für die neue Kupplung auslösen. Das momentane Antriebsdrehmoment des Getriebes bzw. Motordrehmoment Tan bestimmt die Belastungsgröße des Hydrostatgetriebes und den entsprechenden Drehzahlschlupf von Hydromotor/ - pumpe und somit auch die Größe der jeweils erforderlichen Verstellkorrektur innerhalb beider geschlossener Kupplungen. Jedem Antriebsdrehmoment ist somit auch eine bestimmte Verstellgröße bzw. Verdrängungsvolumen Vneu bzw. Verstellkorrekturgröße Z; tk zugeordnet, die dem drehmomentfreien Zustand der alten Kupplung entspricht, wonach das Öffhungssingal für diese Kupplung ausgelöst wird. Drehmomentveränderungen innerhalb der Schaltphase, wobei beide Kupplungen geschlossen sind, werden bei dieser Korrektur-Einrichtung automatisch berücksichtigt, da immer das momentane Antriebsdrehmoment Tan bzw. Motordrehmoment Tmot das Öffnungssignal der alten Kupplung bestimmt bzw. über entsprechende, daraus resultierende Signale zum Öffnen der alten Kupplung auslöst. Unabhängig davon, ob es sich um eine Zughochschaltung, Zugrückschaltung, Schubhochschaltung oder Schubrückschaltung handelt, erkennt das System den jeweils günstigsten Öffnungspunkt bzw. das neue Verstellvolumen Vneu zum Auslösen des Öffnungssignals der alten Kupplung. Die Erkennung in der Eegeleinrichtung, ob Schuboder Zugbetrieb erfolgt durch Motorkenngrößen bzw. -belastungsgrößen/ -signale, gegebenenfalls auch äußere Einflußgrößen, wobei bei Zugbetrieb jedem Motordrehmoment Tmot undThe adjustment correction for gear shift optimization is preferably controlled/regulated via operating values of the drive motor M. The size of the adjustment correction X; Y; Z is determined by the respective or current drive torque Tan of the transmission or the engine torque Tmot. The closing process of the new clutch after the end of the old shift range takes place in the synchronous state of the clutch elements of the new clutch in a known manner, with two or more speed sensors preferably determining the synchronous state by comparing the speeds of at least two transmission elements and triggering the switching pulse for the new clutch. The current drive torque of the transmission or engine torque Tan determines the load size of the hydrostatic transmission and the corresponding speed slip of the hydraulic motor/pump and thus also the size of the adjustment correction required in each case within both closed clutches. Each drive torque is therefore also assigned a specific adjustment size or displacement volume Vnew or adjustment correction size Z; tk, which corresponds to the torque-free state of the old clutch, after which the opening signal for this clutch is triggered. Torque changes within the switching phase, where both clutches are closed, are automatically taken into account in this correction device, since the current drive torque Tan or engine torque Tmot always determines the opening signal of the old clutch or triggers the opening of the old clutch via corresponding resulting signals. Regardless of whether it is a traction upshift, traction downshift, overrun upshift or overrun downshift, the system recognizes the most favorable opening point or the new adjustment volume Vnew to trigger the opening signal of the old clutch. The recognition in the control device of whether overrun or traction operation is carried out by engine parameters or load variables/signals, if necessary also external influencing variables, whereby in traction operation each engine torque Tmot and
Motordrehzahl &eegr; mot eine bestimmte Ansteuergröße wie Drosselklappenstellung; Fahr- bzw. Gaspedalstellung, Fahrpedal-Änderungsgeschwindigkeit, Temperatur, gegebenenfalls auch Luftdruck u.a. zugeordnet ist. Zum Beispiel kann bei plötzlichem Loßlassen des Gaspedals/Fahrpedals innerhalb der Schaltphase das sofortige Öffnungssignal bei Vth erteilt werden, weil das Antriebsdrehmoment bzw. das Motordrehmoment sofort auf Null abfällt oder gar negatives Drehmoment annimmt, trotzdem bei Schaltbeginn VaIt und Korrekturgröße X Maximalgröße hatten.Engine speed &eegr; mot is assigned a specific control variable such as throttle valve position; driving or accelerator pedal position, accelerator pedal change rate, temperature, possibly also air pressure, etc. For example, if the accelerator pedal is suddenly released during the gearshift phase, the immediate opening signal at Vth can be given because the drive torque or engine torque immediately drops to zero or even assumes negative torque, even though VaIt and correction variable X were at their maximum at the start of the gearshift.
Bei Schubbetrieb erkennt das System ebenfalls den jeweiligen Betriebszustand dadurch, daß bei Schubmoment der Motor entsprechend hochgetourt wird und je nach Drehzahlgröße entsprechend Signal b ein entsprechendes Bremsmoment bzw. negatives Motordrehmoment oder Schubmomentgröße erkannt wird und aus den entsprechenden Signalgrößen b, a bzw. Bremssignal f Drehmomentgröße Tmot ; Tan und Drehmomentrichtung ermittelt und daraus die Schalt-Korrekturgröße und -Korrektur-Richtung und Vneu zum Öflfhen der alten Kupplung festlegt und signalisiert. Bei Schubbetrieb findet eine Umkehrung der Korrekturgrößen und Korrekturrichtungen statt, wobei bei Hochschaltung das Verdrängungsvolumen bzw. die Stellgröße VaIt kleiner als Vneu und bei Rüchschaltung VaIt größer als Vneu ist. Dies entspricht dem allgemeinen charakteristischen Schaltkorrekturverhalten bei hydrostatischmechanischen, aber auch rein-mechanischen Leistungsverzweigungs-getrieben.During overrun operation, the system also recognizes the respective operating state by revving the engine accordingly when the overrun torque is present and, depending on the speed, recognizing a corresponding braking torque or negative engine torque or overrun torque value according to signal b and determining the torque value Tmot; Tan and torque direction from the corresponding signal values b, a or braking signal f and using this determining and signaling the shift correction value and direction and Vneu for opening the old clutch. During overrun operation, the correction values and directions are reversed, whereby the displacement volume or the control value VaIt is smaller than Vneu when shifting up and VaIt is larger than Vneu when shifting down. This corresponds to the general characteristic shift correction behavior in hydrostatic-mechanical, but also purely mechanical power split transmissions.
Die Drehzahlschlupfgrößen des Hydrostatgetriebes können vor und nach der Bereichsschaltung bei gleichem An- und Abtriebsdrehmoment an der Bereichsschaltstelle, je nach Getriebeauslegung und Bereichsaufteilung, sehr unterschiedlich sein. Entsprechend unterschiedlich sind die Korrekturgrößen-Verhältnisse X zu Y bzw. Z . Dementsprechend sind im Steuer- und Regelungssystem die Korrekturgrößen bzw. Korrekturgrößenverhältnsse X zu Y bzw. Z einprogrammiert, d.h. es ist jedem Antriebsdrehmoment für jede Bereichsschaltstelle eine eigene Stellgröße bzw. Verdrängungsvolumengröße Vneu zugeordnet und vorprogrammiert, die in Abhängigkeit sich innerhalb der Schaltphase verändernden Lastverhältnisse und anderen Faktoren korrigierbar sind, so daß in allen Betriebszuständen eine schaltstoßfreie Bereichsschaltung gewährleistet ist.The speed slip values of the hydrostatic transmission can be very different before and after the range shift with the same input and output torque at the range shift point, depending on the transmission design and range division. The correction value ratios X to Y or Z are correspondingly different. Accordingly, the correction values or correction value ratios X to Y or Z are programmed into the control and regulation system, i.e. each drive torque for each range shift point is assigned and pre-programmed with its own control value or displacement volume value Vneu, which can be corrected depending on the load conditions and other factors that change during the shift phase, so that a range shift without any switching shocks is guaranteed in all operating states.
Je nach Art der Motorregelung, ob Leistungs- oder Drehzahlregelung, z.B. RQ, RQV oder andere Regelungsart sind in der Steuer- und Regelungseinrichtung, die jeweils für die Ermittlung des Motordrehmomentes geeigneten Signalgrößen in der Fahrregelung bzw. Steuer- und Regeleinrichtung einprogrammiert. So ist z.B. bei einer RQ-Regelung jeder Drosselklappen-Depending on the type of engine control, whether power or speed control, e.g. RQ, RQV or other type of control, the signal sizes suitable for determining the engine torque are programmed into the control and regulating device in the drive control or control and regulating device. For example, with an RQ control, each throttle valve
bzw. Fahrpedalstellung und jeweils gegebener Motordrehzahl ein bestimmtes Motordrehmoment zugeordnet, so daß Drosselklappen- bzw. Fahrpedal-Stellungssignal und Motordrehzahlsignal eine Aussage für das jeweilige Motordrehmoment geben, wonach das neue Verdrängungsvolumen bzw. die Verstellgröße Vneu ermittelt und daraus das Öffnungssignal für die alte Kupplung eingeleitet werden kann. Bei RQV-Regelung entspricht jede Gaspedalbzw. Fahrpedalstellung einer vorgegebenen Motordrehzahlgröße unabhängig vom Motordrehmoment. Bei dieser oder ähnlicher Regelungsart ist es also erforderlich, zur Ermittlung des Motordrehmomentes ein entsprechendes Signal, das dem Füllungsgrad der Kraftstoff-Einspritzung oder einer ähnlichen Signalgröße, die für die Drehmomentermittlung geeignet ist, zu verwenden.or accelerator pedal position and a given engine speed, so that the throttle valve or accelerator pedal position signal and the engine speed signal provide information about the respective engine torque, according to which the new displacement volume or the adjustment variable Vnew is determined and the opening signal for the old clutch can be initiated from this. With RQV control, each accelerator pedal or accelerator pedal position corresponds to a given engine speed value regardless of the engine torque. With this or a similar type of control, it is therefore necessary to use a corresponding signal to determine the engine torque, which corresponds to the filling level of the fuel injection or a similar signal value that is suitable for determining the torque.
Bei dieser Korrektur-Variante ist es gegenüber bekannten Einrichtungen zur Schaltkorrektur nicht erforderlich, die Verstell-Korrekturgröße Z aus einem Hydrostatdrucksignal oder einer vor Schaltbeginn gegebenen Korrekturgröße X bzw. VaIt zu ermitteln bzw. zu errechnen, sondern das Öffnungssignal kann immer aus dem momentan wirksamen Antriebsdrehmoment Tmot bzw. Tan ermittelt werden. Für eine genaue Realisierung und Signalgebung der neuen Stellgröße bzw. Vneu sorgt in der Regel ein entsprechender Verstellweggeber bzw. Sensor, der den Verstellwinkel oder Verstellweg des Hydrostatgetriebes signalisiert.With this correction variant, in contrast to known devices for gearshift correction, it is not necessary to determine or calculate the adjustment correction value Z from a hydrostatic pressure signal or a correction value X or VaIt given before the start of the gearshift, but the opening signal can always be determined from the currently effective drive torque Tmot or Tan. An appropriate adjustment travel sensor or sensor that signals the adjustment angle or adjustment travel of the hydrostatic transmission usually ensures precise implementation and signaling of the new control value or Vneu.
Für die Verstellgrößen- bzw. Verdrängungsvolumenmessung kann alternativ auch die bekannte Verstelldruck- oder elektrische Verstellstromgröße benutzt werden, sofern diese für die Ermittlung des korrekten Öffnungssignals für die alte Kupplung geeignet sind..Alternatively, the known adjustment pressure or electrical adjustment current can be used to measure the adjustment size or displacement volume, provided that these are suitable for determining the correct opening signal for the old clutch.
Ein Drucksensor zur Erfassung des jeweiligen Hydrostatdruckes ist bei dieser Korrektur-Variante nicht erforderlich.A pressure sensor for detecting the respective hydrostatic pressure is not required with this correction variant.
Alle in dieser Patentanmeldung beschriebenen Schaltkorrektur-Einrichtungen sind sowohl für hydrostatisch-mechanische als auch rein-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe anwendbar. Bei einem mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebe gelten für die Korrekturverhältnisse X und Y die jeweiligen Drehmomentverhältnisse am stufenlosen Wandler, wobei die Drehmomentverhältnisse gleich den Druckverhältnissen der Arbeitsdrücke des Hydrostatgetriebes entsprechen.All shift correction devices described in this patent application can be used for both hydrostatic-mechanical and purely mechanical power split transmissions. In a mechanical power split transmission, the respective torque ratios on the continuously variable converter apply to the correction ratios X and Y, whereby the torque ratios correspond to the pressure ratios of the working pressures of the hydrostatic transmission.
Die Erfindung sieht desweiteren für die Bereichsschaltungen sowohl für Hoch- als auch für Rückschaltung, Zug- oder Schubschaltung eine Schaltkorrektur-Einrichtung vor, wonach die Schaltkorrektur-Größe Z über eine Verstellkorrektur-Zeit tk ermittelt wird, wobei bevorzugtThe invention further provides a shift correction device for the range shifts for both upshifting and downshifting, traction or overrun shifting, according to which the shift correction value Z is determined over an adjustment correction time tk, wherein preferably
die Größe der erforderlichen Korrekturwerte X, Y bzw. Z bzw. tk aus oben genannten jeweiligen Betriebswerten wie Motordrehmoment bzw. aus den Drehmoment bestimmenden Betriebswerten ermittelt wird. Die Versteil-Korrekturzeit tk bestimmt im Schaltzeitpunkt bzw.in der Schaltphase in Abhängigkeit zur Verstell-Geschwindigkeit die Größe des Korrektur-Wertes bzw. -weges Z. Bestimmend dafür ist somit der Steuerstrom bzw. das Fördervolumen Qk .Der effektive Steuerstrom Qk wird durch verschiedene im Schaltzeitpunkt wirksame Größen wie Speisepumpen-Fördervolumen, Drehzahl, Steuerdruck (konstant oder variabel), innere Drosseleffekte, Öltemperatur u.a. bestimmt bzw.- mitbeeinflußt. Die Größe der Verstellgeschwindigkeit bzw. des Verstellstroms Qk kann experimentell ermittelt werden in weiterer Abhängigkeit zu den verschiedenen Betriebszuständen, - Motordrehzahl, Motoransteuer-Signale wie Drosselklappenstellung, Gaspedalstellung, Öltemperatur u.a..- Aus diesen vorgenannten Werten erkennt die Regeleinrichtung bzw. die Elektronik welche Verstellkorrektur-Zeit in welchem Betriebszustand für die Ermittlung der jeweiligen Korrektur-Größe bzw. des neuen Verdrängungsvolumens Vneu erforderlich ist. Für eine genaue Ermittlung der Korrekturzeit tk wird auch die Temperatur, insbesondere Öltemperatur, Öl-Viskosität und gegebenenfalls weitere den Volumenstrom der Verstelleinrichtungen, Leckölveränderungen und die Schaltzeit beeinflussende Faktoren mit berücksichtigt durch entsprechende Signal-Verarbeitung in der Regeleinrichtung.the size of the required correction values X, Y or Z or tk is determined from the above-mentioned respective operating values such as engine torque or from the torque-determining operating values. The adjustment correction time tk determines the size of the correction value or path Z at the switching time or in the switching phase depending on the adjustment speed. The control current or the delivery volume Qk is therefore decisive for this. The effective control current Qk is determined or influenced by various values that are effective at the switching time, such as feed pump delivery volume, speed, control pressure (constant or variable), internal throttling effects, oil temperature, etc. The size of the adjustment speed or the adjustment current Qk can be determined experimentally in dependence on the various operating conditions, - engine speed, engine control signals such as throttle position, accelerator pedal position, oil temperature, etc. - From these aforementioned values, the control device or the electronics recognizes which adjustment correction time is required in which operating condition to determine the respective correction size or the new displacement volume Vnew. To accurately determine the correction time tk, the temperature, in particular oil temperature, oil viscosity and, if applicable, other factors influencing the volume flow of the adjustment devices, leakage oil changes and the switching time are also taken into account by appropriate signal processing in the control device.
In der Steuer- und Regeleinrichtung bzw. Elektronik wird gemäß der Erfindung desweiteren eine automatische Änderung und Anpassung vorgegebener Werte, die insbesondere von Betriebsdauer oder/und Einsatzart abhängig sind, realisiert. Die genannte Anpassung kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden, z.B. derart, daß Fehlfunktionen oder Störfunktionen in der Regeleinrichtung bzw. Elektronik erkannt werden, woraus z.B. ein stoßerzeugendes Signal bzw. Störsignal bewirkt, daß eine Veränderung eines oder mehrerer vorgegebener Größen oder Festwerte stattfindet, so daß trotz sich verändernder Betriebswerte, z.B. die Leckölmenge, die Korrekturgrößen tk; Z derart angepaßt werden, daß gute Schaltqualität erhalten bleibt oder diese verbessert wird. Auslösendes Signal für diese Korrektur bzw. innere Korrektur von bevorzugt vorgegebenen oder vorherrschenden Größen kann eine, insbesondere innerhalb der Schaltphase auftretende Drehmomentveränderung eines Motoroder Getriebegliedes oder ein drehmoment- oder drehzahlveränderndes Signal oder/und Änderungsgeschwindigkeit oder/und Veränderung einer Massenkraft oder allgemein ein stoß- bzw. ruckanzeigendes Signal sein. Als geeignete Signalgröße zur Veränderung innerer VorgabeAccording to the invention, the control and regulating device or electronics also automatically change and adapt predefined values, which are dependent in particular on the operating time and/or type of use. The adaptation mentioned can be implemented in various ways, e.g. in such a way that malfunctions or disturbances in the control device or electronics are detected, from which, for example, a shock-generating signal or disturbance signal causes a change in one or more predefined variables or fixed values, so that despite changing operating values, e.g. the amount of leakage oil, the correction variables tk; Z are adapted in such a way that good switching quality is maintained or improved. The triggering signal for this correction or internal correction of preferred specified or prevailing variables can be a torque change of an engine or transmission element, particularly during the switching phase, or a torque or speed changing signal or/and rate of change or/and change of a mass force or generally a signal indicating a shock or jolt. A suitable signal variable for changing internal specifications
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oder Festwerte kann das Motordrehzahlsignal, insbesondere im Konstantfahrbereich, sein, wobei bei einem Verzögerungsstoß eine Motordrehzahl-Anhebung ausgelöst wird, wodurch automatisch eine entsprechend angepaßte Veränderung eines oder mehrerer der inneren Vorgabewerte oder Festwerte oder/und Signalgröße bewirkt wird, so daß in diesem Fall z.B. eine entsprechende Vergrößerung des Verstellkorrekturwertes tk bzw. Z erzielt wird. Bei einem Beschleunigungsstoß wird eine umgekehrte Veränderung vorgenannter Festwerte bewirkt. Anstelle der für die Veränderung innerer Festwerte benutzten Signale kann auch ein Signal sein, das aus der Veränderung einer oben genannten Massenkraft resultiert, wobei beispielsweise durch die Massenveränderung innerhalb des Schaltablaufes eine Entscheidung zur Verkürzung oder Verlängerung der Schaltkorrekturzeit tk oder der Verstellkorrekturgröße Z realisiert wird. Die Veränderungsgröße der inneren Festwerte hängt im wesentlichen von im Laufe der Betriebszeit sich verändernden Werten ab, die z.B. in Abhängigkeit zum Verschleiß einzelner Elemente oder/und in Abhängigkeit zu einer stark verändernden Betriebs-Charakteristik eines Fahrzeuges stehen kann. Dies bedeutet, daß zur Optimierung oder Aufrechterhaltung guter Schaltqualität die Elektronik bzw. Regeleinrichtung die Entscheidung für eine Veränderung einer oder mehrerer innerer Festwerte bevorzugt aus der Information mehrerer Schaltvorgänge trifft, um daraus den geeignetsten Änderungswert zu bestimmen.or fixed values can be the engine speed signal, particularly in the constant driving range, whereby a deceleration shock triggers an increase in the engine speed, which automatically brings about a corresponding change in one or more of the internal default values or fixed values and/or signal size, so that in this case, for example, a corresponding increase in the adjustment correction value tk or Z is achieved. In the event of an acceleration shock, a reverse change in the aforementioned fixed values is brought about. Instead of the signals used to change internal fixed values, there can also be a signal that results from the change in an above-mentioned inertia force, whereby, for example, the change in mass within the switching sequence results in a decision to shorten or lengthen the switching correction time tk or the adjustment correction size Z. The amount of change in the internal fixed values depends essentially on values that change over the course of the operating time, which can, for example, be dependent on the wear of individual elements and/or dependent on a significantly changing operating characteristic of a vehicle. This means that in order to optimize or maintain good switching quality, the electronics or control system makes the decision to change one or more internal fixed values preferably from the information of several switching operations in order to determine the most suitable change value.
Die Erfindung sieht desweiteren vor, daß im Hinblick auf die Schaltzeitverkürzung der Synchrondrehzahlbereich, der das Maß der Synchronungenauigkeit umfaßt, in Abhängigkeit zu einem oder mehreren Betriebsparametern unterschiedlich groß sein kann. Dies bedeutet, daß das Signal zum Schließen der neuen Kupplung bei einer Bereichsschaltung bzw. der Kupplung für Festpunktschaltung in mehr oder weniger großem Abstand tkS vom absoluten Synchronpunkt ausgelöst werden kann. Die Elektronik berücksichtigt hierbei, z. B. bei einer sehr schnellen Übersetzungsänderung die erforderliche Schließzeit vom Zeitpunkt der , Signalauslösung bis Beginn des aktiven Schließvorganges. Dementsprechend wird das Kupplungs-Schließsignal entsprechend früh vor Erreichen des Synchronzustandes bzw. vor Erreichen des zulässigen Synchronbereiches eingeleitet. Dies ist insbesondere von Bedeutung bei hohen Beschleunigungsvorgängen, bei denen auch ein entsprechend hoher Kick-down-Effekt wirksam ist oder auch bei Bremsvorgängen, die eine entsprechend hohe Ubersetzungs-Rückregelung des getriebes erfordern. Der vorgenannte Synchronbereich kann in Abhängigkeit zur Art der Kupplung - Reibkupplung, z.B. inform einer Lamellen- oder" Konuskupplung oder formschlüssigen Kupplung mit oder ohne Abweisverzahnung - unterschiedlich groß sein. DieThe invention further provides that, with regard to the reduction in switching time, the synchronous speed range, which includes the degree of synchronous inaccuracy, can be of different sizes depending on one or more operating parameters. This means that the signal for closing the new clutch in a range shift or the clutch for fixed point shifting can be triggered at a greater or lesser distance tkS from the absolute synchronous point. The electronics take into account the required closing time from the time of the signal triggering to the start of the active closing process, for example in the case of a very rapid gear ratio change. Accordingly, the clutch closing signal is initiated accordingly early before the synchronous state is reached or before the permissible synchronous range is reached. This is particularly important during high acceleration processes, in which a correspondingly high kick-down effect is also effective, or during braking processes, which require a correspondingly high gear ratio reduction in the transmission. The aforementioned synchronous range can vary in size depending on the type of clutch - friction clutch, e.g. in the form of a multi-disk or cone clutch or positive-locking clutch with or without deflection teeth.
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genauen Werte sind vorzugsweise experimentell zu ermitteln. Die Information für den geeignetsten Schaltzeitpunkt entnimmt die Elektronik z.B. aus der Veränderungsgeschwindigkeit /-kraft der Übersetzung oder/und bzw. der Betätigungskraft /-geschwindigkeit von Fahrpedal oder/und Bremspedal oder anderen, dafür geeigneten Betriebparametern oder Einflußgrößen, die sich aus der experimentellen Ermittlung und Erkenntnissen ergeben. Das Rückmeldesignal zur Anzeige der geschlossenen neuen Kupplung ergibt den Impuls für die Einleitung der Korrekturverstellung Z bzw. tk .The exact values should preferably be determined experimentally. The electronics obtain the information for the most suitable switching point from, for example, the speed/force of change of the gear ratio and/or the actuation force/speed of the accelerator pedal and/or brake pedal or other suitable operating parameters or influencing factors that result from the experimental determination and findings. The feedback signal to indicate the closed new clutch provides the impulse for initiating the correction adjustment Z or tk.
Ebenso kann, wie oben näher erläutert, auch der Öffnungszeitpunkt für die alte Kupplung unterschiedlich variiert werden bzw. um ein entsprechendes Maß tkv vorgezogen werden.Likewise, as explained in more detail above, the opening time for the old clutch can also be varied differently or brought forward by a corresponding amount tkv.
Die Schaltkorrektureinrichtung mit zeitabhängiger Schaltkorrektur hat den Vorteil, daß auf einen kostenaufwendigen Hydrostat-Drucksensor und in manchen Fällen auch auf einen Hydrostat-Verstellweg-Sensor (Potentiometer; Weggeber) verzichtet werden kann. Dieses Verfahren eignet sich sowohl für die Bereichsschaltungen als auch für die Festpunktschaltungen KB; KH; KD bei Getrieben wie aus der DE 43 39 864 und EP 0 599 263 bekannt und auch für Wende-Schaltungen, z.B. für den Reversierbetrieb einer Arbeitsmaschine - Radlader, Traktor-Frontlader u.a. -. Insbesondere bei Anwendung fromschlüssiger Kupplungen mit bevorzugter Ausbildung als Abweisverzahnung oder Reibkupplungen kann sehr schaltzeitverkürzend das Öffnungssignal noch vor vollständiger Übergabe des Drehmomentes von der alten auf die neue Kupplung, d.h. vor Ende der Verstellkorrektur Z bzw. Korrekturzeit tk eingeleitet werden, da nach erfolgtem Öffnungssignal gegebenenfalls die betreffende bzw. alte Kupplung durch die Abweisfunktion unterstützend aufgedrückt werden kann. Das Öffnungssignal wird somit um die Zeit tkv vorgezogen, wobei tkv beeinflußbar ist durch ein oder mehrere oben genannter Betriebssignale oder/und Änderungssignale. Der Verstellvorgang des Hydrostatgetriebes kann somit weitgehend kontinuierlich auch während dem Öffnungsvorgang der vorgenannten Kupplung fortgesetzt werden wodurch eine Funktionsüberschneidung des Öffnungssignals bzw. des Öffnungsvorganges der genannten Kupplung und der Hydrostat-Verstellung wirksam ist, wodurch eine Schaltzeit-Verkürzung und hohe Schaltqualität erzielt wird.The switching correction device with time-dependent switching correction has the advantage that a costly hydrostatic pressure sensor and in some cases also a hydrostatic adjustment sensor (potentiometer; travel sensor) can be dispensed with. This process is suitable for both the range switching and the fixed point switching KB; KH; KD in transmissions as known from DE 43 39 864 and EP 0 599 263 and also for reversing switching, e.g. for the reversing operation of a work machine - wheel loader, tractor front loader etc. -. Particularly when using form-locking clutches with a preferred design as deflection gears or friction clutches, the opening signal can be initiated before the torque is completely transferred from the old to the new clutch, i.e. before the end of the adjustment correction Z or correction time tk, which greatly reduces the switching time, since after the opening signal has been given, the relevant or old clutch can be pressed open by the deflection function. The opening signal is thus brought forward by the time tkv, whereby tkv can be influenced by one or more of the above-mentioned operating signals and/or change signals. The adjustment process of the hydrostatic transmission can thus be continued largely continuously even during the opening process of the aforementioned clutch, whereby a functional overlap of the opening signal or the opening process of the aforementioned clutch and the hydrostatic adjustment is effective, which results in a reduction in switching time and high switching quality.
Das System erkennt Schub-, Zug- oder Hoch- Rückschaltung aus der jeweiligen Motordrehzahl und der Drosselklappenstellung bzw. der Größe der Motoransteuerung, woraus die Korrektur-Richtung der Hydrostat-Verstelleinrichtung bestimmt wird.The system detects overrun, pull or up/downshifts from the respective engine speed and the throttle valve position or the size of the engine control, from which the correction direction of the hydrostatic adjustment device is determined.
Unterstützend zur Schaltkorrektur-Einrichtung kann gemäß der Erfindung auch eine zusätzliche Beeinflussung bzw. Absenkung des Motor-drehmomentes innerhalb der Schaltphase dienen durch automatische Gasrücknahme, z.B. bei Anwendung eines elektronischen Gaspedals, um optimale Schaltqualität für die Bereichs-, Wende- und Festpunktschaltungen in allen Betriebssituationen zu erzielen.In support of the shift correction device, according to the invention, an additional influence or reduction of the engine torque within the shift phase can also be provided by automatic throttle release, e.g. when using an electronic accelerator pedal, in order to achieve optimal shifting quality for the range, reversing and fixed point shifts in all operating situations.
Beim Schließen einer neuen Kupplung wird zwangsläufig durch den Befüllungsvorgang dieser Kupplung eine Druckabsenkung des Steuerdruckes für die geschlossenen Kupplungen bewirkt, was zu einer Drehmomentabsenkung oder gar zum Öffnen der geschlossenen bzw. alten Kupplung führen kann. Das gilt für alle hydraulisch betätigbaren Kupplungen oder vergleichbare Einrichtungen oder Verbraucher. Um dies zu verhindern ist eine Einrichtung 64' gem. Figur 7 vorgesehen, die einen Ölrückfluß und somit einen Druckabbau des Steuerdruckes für die alte bzw. die geschlossene Kupplung verhindert oder verringert. Weitere Vorteile dieser Einrichtung 64' , die bevorzugt als Rückschlag-Ventil innerhalb des Schaltventils 64 oder als separate Einrichtung ausgebildet ist, sind, daß die Speiseölmenge und somit die Speisepumpe 36 kleiner oder/und ein vorgesehener Hydrospeicher 36' ebenfalls kleiner ausgeführt werden oder auf diesen ganz verzichtet werden kann. Desweiteren kann bei Anwendung einer formschlüssigen Kupplung, insbesondere bei einer Ausführung wie in der DE 41 26 650 Al, die bevorzugt Mitbestandteil dieser Erfindung ist und darin in Figur 3, 3a und 3e dargestellt, mit einem niedrigeren Mitnehmerprofil ausgebildet werden, wodurch der Schaltweg und somit das Druckölvolumen auf ein geringeres Maß abgesenkt werden kann. Bei vorgenannter Kupplung mit formschlüssiger Kupplungsverzahnung handelt es sich um eine Kupplungseinrichtung, bei der auf einen Kupplungsträger ein drehfester aber axial verschiebbarer Kupplungsring angeordnet ist, der durch einen axialverschiebbaren hydraulisch betätigbaren Kolben beaufschlagt wird, wobei beim Schließen der Kupplung der genannte Kupplungsring in das entsprechende Gegenprofil der zweiten Kupplungshälfte eingreift. Das genannte Kupplungsprofil kann in abweisender oder nichtabweisender Form ausgebildet sein.When closing a new clutch, the filling process of this clutch inevitably causes a reduction in the control pressure for the closed clutches, which can lead to a reduction in torque or even to the opening of the closed or old clutch. This applies to all hydraulically operated clutches or comparable devices or consumers. To prevent this, a device 64' as shown in Figure 7 is provided, which prevents or reduces oil backflow and thus a reduction in the control pressure for the old or closed clutch. Further advantages of this device 64', which is preferably designed as a check valve within the switching valve 64 or as a separate device, are that the feed oil quantity and thus the feed pump 36 can be made smaller and/or a provided hydraulic accumulator 36' can also be made smaller, or this can be dispensed with entirely. Furthermore, when using a form-locking coupling, in particular in a design such as in DE 41 26 650 A1, which is preferably a component of this invention and is shown therein in Figures 3, 3a and 3e, it can be designed with a lower driver profile, whereby the switching path and thus the pressure oil volume can be reduced to a smaller level. The aforementioned coupling with form-locking coupling teeth is a coupling device in which a rotationally fixed but axially displaceable coupling ring is arranged on a coupling carrier, which is acted upon by an axially displaceable hydraulically actuated piston, whereby when the coupling is closed, the aforementioned coupling ring engages in the corresponding counter profile of the second coupling half. The aforementioned coupling profile can be designed in a repelling or non-repelling form.
Die vorgenannte Einrichtung 64' ist bevorzugt als Rückschlagventil innerhalb eines Schaltventils 64 ,gemäß Figur 7d dargestellt, ausgeführt, z.B. derart, daß ein Steuerkolben 64a ein verschiebbares Verschlußelement 64b besitzt, das über ein Federelemt 64c nach geschlossener Kupplung die Zuflußleitung 64e zur Kupplung verschließt. Nach geschlossener Kupplung sind gleiche Druckverhältnisse in der Steuerleitung K und dem Steuerdruck P gegeben, wodurch geringe Federkraft der Feder 64c ausreichend ist, um das VerschlußelementThe aforementioned device 64' is preferably designed as a check valve within a switching valve 64, shown in Figure 7d, e.g. in such a way that a control piston 64a has a movable closure element 64b, which closes the inflow line 64e to the clutch via a spring element 64c after the clutch is closed. After the clutch is closed, the same pressure conditions are present in the control line K and the control pressure P, whereby a low spring force of the spring 64c is sufficient to close the closure element
bzw. den Kolbenring 64b in Verschluß stellung zu bringen. Das Schaltventil wird bevorzugt über ein Magnetventil 64d angesteuert, das als Vorsteuerventil wirksam ist. Im geöffneten Zustand wird das Schaltventil bei nichtangesteuertem Zustand des Magnetventils 64d gegen die Kraft einer Feder 64c in Neutralstellung gehalten, wobei die Kupplungsleitung 64e mit der Rücklaufleitung 64g drucklos verbunden ist. Hierbei wird der Verschlußkörper 64b durch den Steuerdruck P gegen den Druck der Feder 64c in einer festen Position zum Schaltkolben 64a gehalten und zwar solange, bis nach einem erfolgten Schaltvorgang die Kupplung geschlossen ist.or to bring the piston ring 64b into the closed position. The switching valve is preferably controlled by a solenoid valve 64d, which acts as a pilot valve. In the open state, the switching valve is held in the neutral position against the force of a spring 64c when the solenoid valve 64d is not controlled, with the clutch line 64e being connected to the return line 64g without pressure. The closing body 64b is held in a fixed position relative to the switching piston 64a by the control pressure P against the pressure of the spring 64c, until the clutch is closed after a switching operation has taken place.
Die Öl-Rücklaufsperre in der Kupplungs-Druckleitung hat den weiteren Vorteil, daß Veränderungen des Systemdruckes durch irgendwelche zuschaltbare Verbraucher oder andere ein Kupplungsöffnen verhindern.The oil non-return valve in the clutch pressure line has the additional advantage that changes in the system pressure caused by any switchable consumers or others prevent the clutch from opening.
Das Getriebe sieht zur Verbesserung des Getriebewirkungsgrades ein Druckventil 65' (Fig. 5) vor, das eine von verschiedenen Betriebsparametern abhängige Druckmodulation des Systemdruckes bzw. des Speisedruckes bewirkt. Das Druckventil 65V ist auf einen Mindestdruck eingestellt, der bei niedrigem Lastzustand oder/und bei niedriger Motordrehzahl ausreicht zur Versorgung des Hydrostatgetriebes oder/und der Kupplungsansteuerung Kl bzw. K2 . Bei höherem Lastzustand wird durch ein lastabhängiges Signal, insbesondere Hydrostatdrucksignal e oder/und bei höherer Motordrehzahl über ein Drehzahldrucksignal b der Systemdruck entsprechend angehoben. Dies bedeutet, daß bei überwiegend Teillastbetrieb geringer Leistungsverlust durch die Speisepumpe 81 gegeben ist.To improve transmission efficiency, the transmission is provided with a pressure valve 65' (Fig. 5) which effects a pressure modulation of the system pressure or the feed pressure depending on various operating parameters. The pressure valve 65 V is set to a minimum pressure which is sufficient to supply the hydrostatic transmission and/or the clutch control Kl or K2 at low load and/or at low engine speed. At higher loads, the system pressure is increased accordingly by a load-dependent signal, in particular hydrostatic pressure signal e and/or at higher engine speeds via a speed pressure signal b. This means that with predominantly partial load operation, there is little power loss through the feed pump 81.
Bei Ausführung des stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes mit sekundär geregeltem Hydrostatgetriebe 36 ist, wie in Fig. 5a dargestellt, die Verstellregelung erfindungsgemäß so ausgebildet, daß nur ein Verstellzylinder 79 bzw. gemeinsames Verstellorgang sowohl für die Primärregelung als auch für Sekundärregelung, d.h.für die Regelung der Hydrostateinheit A und B, wirksam ist. Dies ist in nicht dargestellter Weise auch bei Radialkolben-Hydrostaten anwendbar. Der Verstellzylinder 79 ist hierbei bevorzugt parallel versetzt zur Triebachse einer oder beider der Hydrostateinheiten A und B angeordnet. Ein Verstellkolben 80 steht in Wirkverbindung mit der Schwenkscheibe 75 der ersten Verstelleinheit A . Über einen Kolbenweg SV wird der gesamte positive und negative Verstellbereich der ersten Hydrostateinheit A durchfahren. Bei Schwenkscheiben-Stellung VO ist das Fördervolumen der ersten Hydrostateinheit A auf Fördervolumen Null eingestellt, was bei einem Leistungsverzweigungsgetriebe einer gewissen Vorwärts-Fahrgeschwindigkeit beiWhen the continuously variable power split transmission is designed with a secondary-controlled hydrostatic transmission 36, as shown in Fig. 5a, the adjustment control is designed according to the invention in such a way that only one adjustment cylinder 79 or common adjustment gear is effective for both the primary control and the secondary control, i.e. for the control of the hydrostatic units A and B. This can also be used in a manner not shown for radial piston hydrostats. The adjustment cylinder 79 is preferably arranged parallel to the drive axis of one or both of the hydrostatic units A and B. An adjustment piston 80 is operatively connected to the swivel plate 75 of the first adjustment unit A. The entire positive and negative adjustment range of the first hydrostatic unit A is traversed via a piston travel SV. With the swashplate position VO the delivery volume of the first hydrostatic unit A is set to zero delivery volume, which with a power split transmission at a certain forward driving speed at
hydraulischer Leistung Null entspricht wie in Fig. 2e und 2f dargestellt. Bei Schwenkscheiben-Stellung W ist die Hydrostateinheit A auf maximales Fördervolumen eingestellt, was sowohl beim Zweibereichsgetriebe (gem. Fig. 1; 2b u.a.) als auch beim Einbereichsgetriebe (gem. Fig. 2c; 2d) Drehzahlgleichheit und Blockumlauf aller Glieder des Summierungsplanetengetriebes 37 und 37a entspricht. Beim Einbereichsgetriebe gem. Drehzahlplan Fig. 2e beginnt ab diesemhydraulic power zero as shown in Fig. 2e and 2f. With the swivel plate position W, the hydrostatic unit A is set to maximum delivery volume, which corresponds to equal speed and block circulation of all elements of the summation planetary gear 37 and 37a in both the two-range transmission (as per Fig. 1; 2b and others) and the single-range transmission (as per Fig. 2c; 2d). In the single-range transmission as per speed plan Fig. 2e, from this point onwards
Punkt W die Sekundärregelung, wobei bei Weiterverstellung des Verstellkolbens 80 eine Rückstellung des Fördervolumens der Hydrostateinheit B folgt, indem die sekundäre Verstellscheibe 76 von maximalem Verstellwinkel auf entsprechend kleinen Verstellwinkel zurückgestellt wird über einen möglichen Sekundärverstellweg SS . Bei Stellung VS ist die Endübersetzung des Getriebes gem. Ausführung Fig. 2a; 2c erreicht. Die Sekundärregelung kann, wie in Fig. 5a dargestellt, über einen Verstellkolben 80 , der bei Beginn der Sekundärregelung auf ein entsprechendes Druckstück 82 drückt, realisiert werden. In einer anderen nicht dargestellten Ausführung wird.ein innenliegender getrennter Verstellkolben im selben Verstellzylinder 79 auf die Schwenkscheibe 76 der zweiten Hydrostateinheit B wirksam. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann die Sekundärregelung bereits innerhalb des Primärregelbereiches erfolgen, wobei z.B. innerhalb des Verstellweges bzw. Verstellwinkel aV die Sekundärverstellung erfolgt, wobei das Druckstück 82 entsprechend langer ausgebildet werden muß. Hierbei könnte z.B. bei maximalem Verstellwinkel 20° beider Hydrostateinheiten A und B nach einem Verstellweg aV 10* die Sekundärregelung beginnen, wobei am Endpunkt der Übersetzung bei einem Verstellwinkel aV = 20* entsprechend der Endstellung W der Winkel aS der sekundären Schwenkscheibe 76 ca. 10° entsprechen würde. Dies bedeutet, daß bei dieser Ausführung am Ende der Primärverstellung bei Stellung W der Endpunkt VS bei einem sekundären Verstellwinkel aS von etwa 10' erreicht ist.Point W is the secondary control, whereby further adjustment of the adjustment piston 80 results in a resetting of the delivery volume of the hydrostatic unit B, in that the secondary adjustment disk 76 is reset from the maximum adjustment angle to a correspondingly small adjustment angle via a possible secondary adjustment path SS. In position VS, the final gear ratio of the transmission is reached as per design Fig. 2a; 2c. The secondary control can, as shown in Fig. 5a, be implemented via an adjustment piston 80, which presses on a corresponding pressure piece 82 at the start of the secondary control. In another design not shown, an internal, separate adjustment piston in the same adjustment cylinder 79 acts on the swivel disk 76 of the second hydrostatic unit B. In a further embodiment not shown, the secondary control can already take place within the primary control range, whereby, for example, the secondary adjustment takes place within the adjustment path or adjustment angle aV, whereby the pressure piece 82 must be made correspondingly longer. In this case, for example, with a maximum adjustment angle of 20° for both hydrostatic units A and B, the secondary control could begin after an adjustment path aV 10*, whereby at the end point of the transmission with an adjustment angle aV = 20* corresponding to the end position W, the angle aS of the secondary swivel plate 76 would correspond to approximately 10°. This means that with this embodiment, at the end of the primary adjustment in position W, the end point VS is reached with a secondary adjustment angle aS of approximately 10'.
Der Verstellkolben 80 ist bei dieser zuletzt beschriebenen Ausführungsform auch über eine Gelenkstange formschlüssig mit der Schwenkscheibe 75 verbunden, wobei bevorzugt die Kolbenstange 80' als Hohlkörper ausgebildet ist und das Verbindungsstück zwischen Kolben 80 und Schwenkscheibe 75 eine innenliegende Zug- und Druckstange mit gelenkiger Verbindung darstellt. Die Feder 77 kann hierbei entfallen.In this last-described embodiment, the adjusting piston 80 is also positively connected to the swivel plate 75 via an articulated rod, whereby the piston rod 80' is preferably designed as a hollow body and the connecting piece between the piston 80 and the swivel plate 75 represents an internal push and pull rod with an articulated connection. The spring 77 can be omitted in this case.
Eine Druckfeder 83 dient zur Lagefixierung des Verstellkolbens 80 . Weitere, nicht dargestellte Federeinrichtungen, bevorzugt im Bereich des Verstellkolbens 79 mit doppelter Funktion, wie z.B. aus üblichen Verstelleinrichtungen hydrostatischer Getriebe bekannt, kann hier ebenfalls verwendet werden, z.B. zur Fixierung einer Neutrallage, die z.B. demA compression spring 83 is used to fix the position of the adjusting piston 80. Other spring devices not shown, preferably in the area of the adjusting piston 79 with a dual function, such as those known from conventional adjusting devices of hydrostatic transmissions, can also be used here, e.g. to fix a neutral position, which e.g.
Anfahrpunkt, d.h. Fahrgeschwindigkeit Null des Fahrzeugs entspricht. Auch eine Feder-Arretierung bei VO kann sinnvoll sein, insbesondere für widerstandsfreies Starten des Motors bei Kaltzustand oder Winterbetrieb.Starting point, i.e. driving speed zero of the vehicle. A spring lock at VO can also be useful, especially for resistance-free starting of the engine in cold conditions or in winter operation.
Insbesondere beim Einbereichsgetriebe gem. Figur. 2a; 2c; 2d, dak keine Bereichskupplungen enthält, besitzt das Getriebe ein Bypaßventil 84 gern Fig. 5, das zwischen den beiden Arbeitsdruckleitungen der Hydrostat-einheiten A; B geschaltet ist, welches insbesondere bei Motorstarten, Abschleppbetrieb, Motorstarten durch Anschieben oder auch zur Optimierung einer beschriebenen Festpunktsehaltung oder allgemein zur Herstellung eines lastlosen Zustandes sinnvoll anwendbar ist. Die Betätigung des Bypaßventils kann, je nach Art der gestellten Forderungen, automatisch oder manuell erfolgen. Z.B. zur Vorbereitung nach Wählhebel-Betätigung ist für den Anfahrvorgang bevorzugt eine automatische Betätigung des Bypaßventils vorteilhaft. Bei Fahrzeug-Stillstand, insbesondere bei Wählhebelstellung „Neutral" oder/und „Park" ist zweckmäßigerweise immer die Bypaßfunktion eingeschaltet. Bei Vorwahl der Fahrtrichtung „Rückwärts" oder „Vorwärts" wird das Bypaßventil 84 automatisch nach einer vorgegebenen Charakteristik geshlossen. Der Schließvorgang ist bevorzugt derart gestaltet, daß beim Einbereichsgetriebe, das keine Bereichskupplung bzw. keine abtriebsseitige Trennkupplung besitzt, nach gestartetem Motor die Verstelleinrichtung des Hydrostatgetriebes automatisch die Anfahrstellung einnimmt, was der Hydrostatstellgröße VN entspricht. Diese Stellgröße kann, je nach Getriebeauslegung, etwa 60% des maximal negativen Verstellwinkels entsprechen, wie z.B. in Drehzahlplan Figur 2e dargestellt. Bevorzugt ist die Verstelleinrichtung durch eine mechanische Einrichtung, insbesondere Federeinrichtung, bei Fahrzeugstillstand immer an dieser Stelle arretiert, so daß keine oder nahezu keine Differenzölmengen zwischen den Arbeitsdruckleitungen der beiden Hydrostateinheiten A; B über das Bypaßventil 84 ausgeglichen werden müssen. In den meisten Anwendungsfällen kann daher das Bypaßventil 84 bei Neutralstellung immer geschlossen bleiben, so daß eine Betätigung nur zum Starten des Motors bei Winterbetrieb bzw. bei sehr kaltem Öl oder/und Starten des Motors durch Anschieben erforderlich ist. Die Betätigung kann hierbei bevorzugt durch eine manuelle Betätigung oder auch automatisch über die Steuer- und Regeleinrichtung bzw. Elektronik ausgelöst werden, wobei bei elektronischer Ansteuerung der Schließvorgang des Bypaßventils bevorzugt elektronisch aktiviert wird. Dabei ist sichergestellt, daß bei Motorstillstand das Bypaßventil 84 immer geöffnet ist. Das Bypaßventil 84 ist verschiedenartig ausführbar. Je nach Anwendungsfall und Forderungen ist ein spontaner oder allmählicher Druckaufbau bzw.Particularly in the case of the single-range transmission as per Figure 2a; 2c; 2d, since it does not contain any range clutches, the transmission has a bypass valve 84 as shown in Figure 5, which is connected between the two working pressure lines of the hydrostatic units A; B, which is particularly useful when starting the engine, towing, starting the engine by pushing or also for optimizing a fixed point position described or generally for creating a load-free state. The bypass valve can be actuated automatically or manually, depending on the type of requirements. For example, in preparation for the start-up process after actuating the selector lever, automatic actuation of the bypass valve is advantageous. When the vehicle is stationary, particularly when the selector lever is in the "Neutral" and/or "Park" position, the bypass function is always switched on. When the direction of travel is preselected as "reverse" or "forward", the bypass valve 84 is automatically closed according to a predetermined characteristic. The closing process is preferably designed in such a way that, in the case of a single-range transmission that has no range clutch or no output-side separating clutch, after the engine has started, the adjustment device of the hydrostatic transmission automatically assumes the starting position, which corresponds to the hydrostatic control variable VN. Depending on the transmission design, this control variable can correspond to approximately 60% of the maximum negative adjustment angle, as shown, for example, in the speed diagram in Figure 2e. Preferably, the adjustment device is always locked in place at this point by a mechanical device, in particular a spring device, when the vehicle is at a standstill, so that no or almost no differential oil quantities between the working pressure lines of the two hydrostatic units A; B need to be compensated via the bypass valve 84. In most applications, the bypass valve 84 can therefore always remain closed in the neutral position, so that it only needs to be activated to start the engine in winter operation or when the oil is very cold and/or to start the engine by pushing it. The activation can preferably be triggered manually or automatically via the control and regulating device or electronics, whereby the closing process of the bypass valve is preferably activated electronically in the case of electronic control. This ensures that the bypass valve 84 is always open when the engine is at a standstill. The bypass valve 84 can be designed in different ways. Depending on the application and requirements, a spontaneous or gradual pressure build-up or pressure reduction is possible.
Schließvorgang vorgesehen. Für das Motorstarten empfiehlt es sich, einen allmählichen kontinuierlichen Druckaufbau bzw. kontinuierlichen Schließvorgang zu realisieren, der bevorzugt druckabhängig funktioniert und vorteilhaft nach Vorwahl der Fahrtrichtung zur Schwenkscheiben-Einstellung auf Anfahrstellung VN dienen kann, indem z.B. druckabhängig der Verstellvorgang bis Erreichen des Einstellpunktes VN unterstützt werden kann.Closing process is provided. For engine starting, it is recommended to implement a gradual continuous pressure build-up or continuous closing process, which preferably works in a pressure-dependent manner and can be used advantageously after pre-selecting the direction of travel for setting the swivel disc to the starting position VN, for example by supporting the adjustment process in a pressure-dependent manner until the setting point VN is reached.
Claims (28)
Hydrostatgetriebe (36), gegebenenfalls Kupplungspaket (43), Summierungs-Planetengetriebe - in aufgezählter Reihenfolge hintereinander angeordnet sind , wobei das Abtriebsrad (10) mit einemthat in a further embodiment not shown, the structural units
Hydrostatic transmission (36), optionally clutch pack (43), summation planetary gear - are arranged one behind the other in the listed order, wherein the output gear (10) is provided with a
gekennzeichnet , daß das Getriebe nur zwei Kupplungen (Kl) und (K2) besitzt, die zum Schalten von zwei hydrostatisch-mechanischen Schaltbereichen dienen, wobei im ersten Schaltbereich auch der Rückwärtsbereich mitenthalten ist,5. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that the transmission has only two clutches (Kl) and (K2), which serve to switch two hydrostatic-mechanical shift ranges, the first shift range also including the reverse range,
gekennzeichnet , daß die Speiseöl-Versorgung aus der Zentral-Hydraulik des Gesamt-Fahrzeuges erfolgt, oder daß die Speisepumpe in bekannter Weise im Hydrostatgetriebe (36) untergebracht ist oder daß die Speisepumpe (49) als außen aufsetzbare Pumpeneinheit anmontierbar und über die Zentralwelle (48) antreibbar ist.6. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that the feed oil supply comes from the central hydraulics of the entire vehicle, or that the feed pump is accommodated in the hydrostatic transmission (36) in a known manner, or that the feed pump (49) can be mounted as an externally attachable pump unit and driven via the central shaft (48).
gekennzeichnet , daß das Hydrostatgetriebe (36) über eine Lagereinrichtung (42) verfügt, wonach die Lagerkörper (9; 50) aus geräuschisolierendem bzw. geräuschdämmenden Material, bevorzugt einem Elastomer, bestehen und daß eine Drehmoment-Mitnahme-Einrichtung (9) vorgesehen ist, in der Form, daß die Umfangskräfte an geräuschdämmenden Elementen abgestützt werden und daß das Hydrostatgetriebe (36) an zwei oder nur an einer Lagerstelle (42) am Hauptgehäuse (1) radial gelagert ist und eine zweite Lagerstelle bzw. die Gegenlagerung über ein auf der Antriebswelle bzw. Zentralwelle (16) sitzendes Zentrallager (39) oder/und ein in, der Antriebsmaschine (Kurbelwelle 60) sitzendes Lager (84) erfolgt.7. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that the hydrostatic transmission (36) has a bearing device (42), according to which the bearing bodies (9; 50) consist of noise-insulating or sound-damping material, preferably an elastomer, and that a torque-driving device (9) is provided in the form that the circumferential forces are supported on noise-damping elements and that the hydrostatic transmission (36) is radially mounted on two or only one bearing point (42) on the main housing (1) and a second bearing point or the counter bearing takes place via a central bearing (39) sitting on the drive shaft or central shaft (16) and/or a bearing (84) sitting in the drive machine (crankshaft 60).
gekennzeichnet , daß für Allrad-Antrieb ein Kegelradgetriebe (59) vorgesehen ist, dessen Kegelrad (53) mit dem Differential-Antriebsrad (14) drehverbunden ist und daß mit der Abtriebswelle (55) für den Hinterrad-Antrieb verbundene Kegelritzel (54) in das Getriebegehäuse (1) mit der dazugehörigen Kegelritzel-Lagerung einsetzbar ist.9. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that a bevel gear (59) is provided for all-wheel drive, the bevel gear (53) of which is rotationally connected to the differential drive gear (14) and that the bevel pinion (54) connected to the output shaft (55) for the rear-wheel drive can be inserted into the gear housing (1) with the associated bevel pinion bearing.
gekennzeichnet , daß das Summierungs-Planetengetriebe (37a) dreiwellig mit einem Sonnenrad (61) einer Stegwelle (62) und einem Hohlrad (63) ausgebildet ist, wobei das Sonnenrad (61) mit der ersten Hydrostateinheit (A) und der Antriebswelle (16) das Hohlrad (63)11. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that the summation planetary gear (37a) is designed as a three-shaft with a sun gear (61), a carrier shaft (62) and a ring gear (63), the sun gear (61) with the first hydrostatic unit (A) and the drive shaft (16) connecting the ring gear (63)
gekennzeichnet , daß das Summierungs-Planetengetriebe dreiwellig ausgebildet ist und ein erstes Hohlrad (29), ein zweites Hohlrad (30) und eine Stegwelle (32) ,besitzt, auf der ineinandergreifende Planetenräder (33 und 34) angeordnet sind, wobei das erste Hohlrad (29) mit der Antriebswelle und der ersten Hydrostateinheit (A), das zweite Hohlrad (30) mit der zweiten Hydrostateinheit (B) und der Steg mit dem Triebstrang (10, 11, 12, 13, 14 bzw. 10, 13a, 14) und dem Differential (15) ständig verbunden ist (nicht dargestellt).12. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that the summation planetary gear is designed with three shafts and has a first ring gear (29), a second ring gear (30) and a carrier shaft (32) on which intermeshing planet gears (33 and 34) are arranged, the first ring gear (29) being permanently connected to the drive shaft and the first hydrostatic unit (A), the second ring gear (30) being permanently connected to the second hydrostatic unit (B) and the carrier being permanently connected to the drive train (10, 11, 12, 13, 14 or 10, 13a, 14) and the differential (15) (not shown).
gekennzeichnet daß das Getriebe bei Ausführung (Fig. 2a) mit dreiwelligem Planetengetriebe (37a) ein Einbereichs-Getriebe mit Leistungsverzweigung über den gesamten Übersetzungsbereich vorwärts und rückwärts darstellt, wobei bei Fahrgeschwindigkeit „Null" die Hydrostateinheit (A) auf ein bestimmtes negatives Verdrängungsvolumen zwischen der maximalen negativen Verstellung und Verdrängungsvolumen „Null" eingestellt ist und die erste Welle (61) und die zweite Welle (63) des Summierungs-Planetengetriebes (37a) gegensinnige Drehrichtungen aufweisen und bei dieser Einstellung bei Vergrößerung des Verdrängungsvolumens eine Rückfahrgeschwindigkeit bzw. negative Abtriebsdrehzahl und bei Verkleinerung bis Verstellgröße „Null" und darüber hinaus bis zur maximalen negativen Verstellung sich der Vorwärtsfahrbereich erstreckt und daß bei Ausführung (Figur 2b) mit vierwelligem Summierungs-Planetengetriebe (37) ein zweiter hydrostatisch-mechanischer Schaltbereich mit Leistungsverzweigung angeschlossen ist, wobei im ersten Sehaltbereich der Rückwärtsbereich mitenthalten ist, der wirkungsgleich wie beim Einbereichs-Getriebe (gem. Fig. 2a; 2c) durch eine negative Teilverstellung ab einem gewissen Stellpunkt des Hydrostatgetriebes und der Vorwärtsbereich aus einem Teil des negativen und dem gesamten13. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that the transmission in the version (Fig. 2a) with a three-shaft planetary gear (37a) represents a single-range transmission with power split over the entire gear ratio range forwards and backwards, whereby at driving speed "zero" the hydrostatic unit (A) is set to a certain negative displacement volume between the maximum negative adjustment and displacement volume "zero" and the first shaft (61) and the second shaft (63) of the summation planetary gear (37a) have opposite directions of rotation and with this setting when the displacement volume is increased a reverse speed or negative output speed and when it is reduced up to adjustment size "zero" and beyond that up to the maximum negative adjustment the forward driving range extends and that in the version (Fig. 2b) with a four-shaft summation planetary gear (37) a second hydrostatic-mechanical switching range with power split is connected, whereby in The first gear range includes the reverse range, which has the same effect as the single-range transmission (according to Fig. 2a; 2c) through a negative partial adjustment from a certain setting point of the hydrostatic transmission and the forward range consists of a part of the negative and the entire
gekennzeichnet , daß eine Hydrostat-Überbrückungs-Einrichtung vorgesehen ist, wodurch durch Schließen einer oder mehrerer Kupplungen (67; 68; 69; Kl und K2) das Hydrostatgetriebe (36) lastlos gesetzt werden kann, wobei bevorzugt die Hydrostat-Überbrückungs-Einrichtung so ausgebildet ist, daß eine Kupplung (67; 68) oder mehrere Kupplungen (Kl, K2) Glieder (62, 63) des Summierungs-Planetengetriebes miteinander verbindet oder in Blockumlauf oder in wälzleistungslosen Zustand bringen, so daß das Hydrostatgetriebe (36) lastlos gesetzt werden kann oder/und daß eine Bremse oder eine Kupplung (69) vorgesehen ist, die die zweite Hydro stateinheit (B) mit dem Gehäuse (1) im hydrostatisch leistungslösen Zustand verbindet, so daß kein Drehmoment in diesem Betriebszustand das Hydrostatgetriebe belastet und den Hydrostatkreislauf differenzdruckfrei hält oder/und daß eine Bereichsblockschaltung vorgesehen ist, derart daß die Übersetzung an den Bereichsgrenzen festgehalten wird durch Schließen zweier Bereichskupplungen (Kl und K2), wobei gleichzeitig das Hydrostatgetriebe (36) in lastlosem Zustand versetzt wird, in der Weise, daß ein Bypaßventil zwischen den beiden Arbeitsdruckleitungen der beiden Hydrostateinheiten (A, B) vorgesehen ist und innerhalb diesem Schaltzustand einen Kurzschluß zwischen den beiden Arbeitsdruckleitungen herstellt, so daß zumindest annähernd drehmomentfreier bzw. differenzdruckfreier Zustand des Hydrostatgetriebes gewährleistet ist oder daß die Hydrostatverstellung so eingeregelt wird, daß kein Differenzdruck im Hydrostat-Kreislauf auftritt.14. Transmission according to one or more of claims 10 to 13, characterized
characterized in that a hydrostatic bridging device is provided, whereby by closing one or more clutches (67; 68; 69; K1 and K2) the hydrostatic transmission (36) can be set without load, wherein preferably the hydrostatic bridging device is designed such that a clutch (67; 68) or several clutches (K1, K2) connects members (62, 63) of the summation planetary transmission to one another or bring them into block circulation or into a rolling power-free state, so that the hydrostatic transmission (36) can be set without load and/or that a brake or a clutch (69) is provided which connects the second hydrostatic unit (B) to the housing (1) in the hydrostatic power-free state, so that no torque loads the hydrostatic transmission in this operating state and keeps the hydrostatic circuit free of differential pressure and/or that a range block circuit is provided, such that the transmission ratio is held at the range limits by closing two Range clutches (Kl and K2), wherein at the same time the hydrostatic transmission (36) is placed in a no-load state, in such a way that a bypass valve is provided between the two working pressure lines of the two hydrostatic units (A, B) and within this switching state creates a short circuit between the two working pressure lines, so that at least an approximately torque-free or differential pressure-free state of the hydrostatic transmission is ensured or that the hydrostatic adjustment is regulated so that no differential pressure occurs in the hydrostatic circuit.
gekennzeichnet , daß die Hydrostat-Überbrückungskupplung (67; 68) oder/und die Kupplung bzw. Bremse (69) bei Synchronlauf der zu schaltenden Kupplungsglieder eingerückt bzw. geschlossen wird und daß das Öffnungssignal für diese vorgenannte Kupplung ebenfalls in nahezu lastlosem Zustand erfolgt, in dem das Hydrostatgetriebe vor dem Öffnen der Kupplung so eingeregelt wird, als es dem Lastzustand bei geöffnetem Zustand der entsprechenden Kupplung entspricht, wobei die Volumenstrom-Einstellung bzw. die Hydrostat-15. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that the hydrostatic lock-up clutch (67; 68) and/or the clutch or brake (69) is engaged or closed when the clutch elements to be switched are running synchronously and that the opening signal for this aforementioned clutch also occurs in a virtually load-free state in which the hydrostatic transmission is adjusted before the clutch is opened so that it corresponds to the load state when the corresponding clutch is open, whereby the volume flow setting or the hydrostatic
gekennzeichnet , daß für die Bereichsschaltung oder/und die Einrichtungen zur Hydrostat-Uberbrückung (Kupplung 68; 67; 69 bzw. Kl, K2) die Hydrostat-Regeleinrichtung zur Bestimmung des Verdrängungsvolumens so ausgelegt ist, daß innerhalb der vorgenannten geschlossenen Kupplungen bzw. der damit verbundenen Betriebszustände die Hydrostatverstellung einer ständigen lastabhängigen Vorgabe oder Anpassung in lastlosem oder zumindest annähernd lastlosem Zustand des Hydrostatgetriebes folgt, so daß bei Aufhebung des genannten hydrostatentlastenden Schalt- bzw. Betriebzustandes, das heißt bei Öffnen der betreffenden Kupplung und gleichzeitig geschlossenem oder schließendem Bypaßventil, drehmomentfreier oder zumindest annähernd drehmomentfreier Zustand dieser Kupplung gegeben ist, so daß kein Schaltstoß erfolgt.16. Transmission according to one or more of claims 10 to 15, characterized
characterized in that for the range switching and/or the devices for hydrostatic bridging (clutch 68; 67; 69 or K1, K2), the hydrostatic control device for determining the displacement volume is designed such that within the aforementioned closed clutches or the associated operating states, the hydrostatic adjustment follows a constant load-dependent specification or adaptation in a load-free or at least almost load-free state of the hydrostatic transmission, so that when the aforementioned hydrostatic-relieving switching or operating state is canceled, that is to say when the clutch in question is opened and the bypass valve is closed or closing at the same time, a torque-free or at least almost torque-free state of this clutch is given, so that no switching shock occurs.
gekennzeichnet , daß das Hydrostatgetriebe (36) als Kompakt-Getriebe ausgebildet ist und beide Hydrostat-Einheiten (A und B) beinhaltet und daß dieses Kompaktgetriebe einen gemeinsamen Baustein für das Einbereichs-Getriebe (Gem. Fig. 1 und 2b) und für die Getriebe-Ausführung mit zwei Schaltbereichen (gem. Fig. 1 u. 2b) darstellt, wobei Ausführung (Fig. 2a) mit einem Schaltbereich für den niedrigen Leistungsbereich und Ausführung nach (Fig. 2b) mit zwei Schaltbereichen für den mittleren und höheren Leistungsbereich vorgesehen ist.17. Transmission according to one or more of claims 10 to 16, characterized
characterized in that the hydrostatic transmission (36) is designed as a compact transmission and contains both hydrostatic units (A and B) and that this compact transmission represents a common component for the single-range transmission (as per Fig. 1 and 2b) and for the transmission version with two shift ranges (as per Fig. 1 and 2b), whereby version (Fig. 2a) is provided with one shift range for the low power range and version according to (Fig. 2b) with two shift ranges for the medium and higher power range.
gekennzeichnet , daß das Summierungsplanetengetriebe dreiwellig ausgebildet ist, wobei die erste Welle als Sonnenrad (61) oder als Hohlrad (29) ausfahrbar ist (nicht dargestellt).18. Transmission according to one or more of claims 1 to 17, characterized
characterized in that the summation planetary gear is designed with three shafts, the first shaft being extendable as a sun gear (61) or as a ring gear (29) (not shown).
gekennzeichnet , daß das Hydrostatgetriebe in Form einer Axialkolben-maschine oder/und Radialkolbenmaschine ausgebildet ist, wobei beide Einheiten (A und B) parallel nebeneinander oder radial übereinander in konzentrischer oder koaxialer Anordnung realisierbar sind oder daß eine der beiden Einheiten (A, B) als Axialkolben- und die andere als Radialkolben-Maschine ausfahrbar ist.19. Transmission according to one or more of claims 10 to 18, characterized
characterized in that the hydrostatic transmission is designed in the form of an axial piston machine and/or a radial piston machine, wherein both units (A and B) can be realized parallel next to one another or radially one above the other in a concentric or coaxial arrangement or that one of the two units (A, B) can be extended as an axial piston machine and the other as a radial piston machine.
, daß die Schaltkorrektur-Einrichtung eine Störfunktion oder/und Stoßsignal erkennt und verarbeitet, derart daß ein oder mehrere Änderungssignale wirksam werden, die eine oder mehrere der inneren Festwerte bzw. vorgegebenen Größen verändern, so daß eine automatische gezielte Anpassung der Schaltkorrekturgrößen (Z; tk) erfolgt,wobei vorzugsweise das Änderungssignal zur Änderung von Festwerten oder/und vorgegebener Größen bzw. Grundgrößen ein Drehzahlsignal oder/und ein Geschwindigkeitsänderungssignal oder/und ein Massenänderungs-Signal oder/und ein Signal, das die Änderung einer Kontinuität in irgendwie gearteter Form sein kann und daß die Änderung innerer Festwerte, insbesondere aus einem oder mehreren Störsignalen, die innerhalb einer oder mehrerer Schaltungen auftreten, resultieren.23. Transmission according to one of claims 21 and 22, characterized
that the switching correction device detects and processes a disturbance function and/or shock signal in such a way that one or more change signals become effective which change one or more of the internal fixed values or predetermined quantities, so that an automatic targeted adaptation of the switching correction quantities (Z; tk) takes place, wherein preferably the change signal for changing fixed values and/or predetermined quantities or basic quantities is a rotational speed signal and/or a speed change signal and/or a mass change signal and/or a signal which can be the change of a continuity in some form and that the change of internal fixed values results in particular from one or more disturbance signals which occur within one or more circuits.
gekennzeichnet , daß für die Bereichsschaltung oder Festpunktschaltungen das Signal zum Schließen der neuen Kupplung bzw. der betreffenden Kupplung innerhalb eines definierten Synchronbereiches ausgelöst wird, wobei der Synchronbereich bzw. Synchron-Fehlerbereich in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter automatisch änderbar ist, wodurch unterschiedlich große Verhaltezeiten (tkS) für den Schalt-Signalbeginn vorprogrammiert bzw. realisierbar sind.24. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that for the range switching or fixed point switching the signal for closing the new clutch or the clutch in question is triggered within a defined synchronous range, whereby the synchronous range or synchronous error range can be changed automatically depending on various operating parameters, whereby different response times (tkS) for the start of the switching signal can be preprogrammed or implemented.
gekennzeichnet , daß fur die Kupplungssteuerung eine Einrichtung (64') vorgesehen ist, die beim Schalten einer Kupplung oder eines anderen Verbrauchers einen Druckabfall der/einer geschlossenen Kupplung verhindert oder verringert bevorzugt durch eine Rücklaufsperrfunktion außerhalb oder innerhalb eines Kupplungsschaltventils.25. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that a device (64') is provided for the clutch control which, when switching a clutch or another consumer, prevents or reduces a pressure drop in the closed clutch, preferably by means of a non-return function outside or inside a clutch switching valve.
gekennzeichnet , daß das Gehäuse (1) eine quer zu den Wellenachsen liegende Gehäuse-Öffnung (22) für die Montage des Differential-Getriebes (15; 58) besitzt.26. Transmission according to one or more of claims 1 to 32, characterized
characterized in that the housing (1) has a housing opening (22) lying transversely to the shaft axes for the mounting of the differential gear (15; 58).
gekennzeichnet , daß die Hydrostateinheiten (A und B) als Verstelleinheiten ausgebildet sind, wobei die Verstellung beider Einheiten über einen gemeinsamen Verstellzylinder bzw. Verstellservo bzw. Verstellorgang erfolgt und bevorzugt beide Einheiten (A und B) durch einen gemeinsamen Verstellkolben (80) angesteuert werden.27. Transmission according to one of the preambles of the preceding claims, characterized
characterized in that the hydrostatic units (A and B) are designed as adjusting units, the adjustment of both units being carried out via a common adjusting cylinder or adjusting servo or adjusting gear and preferably both units (A and B) being controlled by a common adjusting piston (80).
gekennzeichnet , daß ein Bypaßventil (84). vorgesehen ist, das zwischen die beiden Arbeitsdruckleitungen der Hydrostateinheiten (A und B) geschaltet ist, welches insbesondere bei Getriebeausführung ohne Bereichsschaltkupplungen Bypaßfunktion herstellt, insbesondere bei Fahrzeugstillstand oder/und bei Abschleppbetrieb oder/und zur Herstellung eines neutralen bzw. lastlosen Betriebszustandes.28. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized
characterized in that a bypass valve (84) is provided which is connected between the two working pressure lines of the hydrostatic units (A and B), which produces a bypass function, particularly in the case of transmission designs without range-shift clutches, particularly when the vehicle is at a standstill and/or when being towed and/or to produce a neutral or load-free operating state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29513686U DE29513686U1 (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Hydrostatic-mechanical transmission with power split |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6106427A (en) * | 1997-01-18 | 2000-08-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Continuously variable transmission |
CN110001390A (en) * | 2019-04-24 | 2019-07-12 | 山东临工工程机械有限公司 | A kind of transmission system and control method |
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1995
- 1995-08-25 DE DE29513686U patent/DE29513686U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
US6106427A (en) * | 1997-01-18 | 2000-08-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Continuously variable transmission |
CN110001390A (en) * | 2019-04-24 | 2019-07-12 | 山东临工工程机械有限公司 | A kind of transmission system and control method |
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Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960208 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990315 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020724 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20030908 |
|
R071 | Expiry of right |