DE102011102184A1

DE102011102184A1 - Verfahren zur Ansteuerung eines hydrostatisch mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes

Info

Publication number: DE102011102184A1
Application number: DE201110102184
Authority: DE
Inventors: Detlef Tolksdorf
Original assignee: HYTRAC GmbH
Current assignee: HYTRAC GmbH
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-05-21
Publication date: 2012-07-12
Also published as: WO2012095077A1

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes, das als Komponenten zumindest eine Elektronikeinheit, mindestens ein Planetengetriebe, mindestens eine Hydraulikpumpe, mindestens einen Hydraulikmotor, mindestens einen Antriebsmotor, mindestens eine Antriebswelle, mindestens eine Abtriebswelle, mindestens eine Kupplung, mindestens ein Ventil sowie mehrere Zahnradelemente beinhaltet, wobei durch entsprechende Ansteuerung des Ventils und der Kupplung über die Elektronikeinheit ein ausschließlich hydrostatischer Fahrbetrieb, ein hydrostatisch-mechanischer Fahrbetrieb sowie ein ausschließlich mechanischer Fahrbetrieb herbeigeführt werden kann, wobei innerhalb der Phase des ausschließlich hydrostatischen Fahrbetriebs die aktuelle Drehzahl und/oder die aktuelle Leistung und/oder die aktuelle Beschleunigung des Antriebsmotors gemessen, respektive ermittelt und an die Elektronikeinheit weitergeleitet werden und in Abhängigkeit von den jeweiligen Messwerten über die Elektronikeinheit das mindestens eine Ventil so angesteuert wird, dass über die mindestens eine Kupplung ein zusätzlicher mechanischer Leistungszweig vom Antriebsmotor auf das Sonnenrad des Planetengetriebes herbeigeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines hydrostatisch mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes, das als Komponenten zumindest eine Elektronikeinheit, mindestens ein Planetengetriebe, mindestens eine Hydraulikpumpe, mindestens einen Hydraulikmotor, mindestens einen Antriebsmotor, mindestens eine Antriebswelle, mindestens eine Abtriebswelle, mindestens eine Kupplung, mindestens ein Ventil sowie mehrere Zahnradelemente beinhaltet.
Ein hydrostatisch mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe wird beispielsweise in der DE 10 2004 001 929 A1 beschrieben. Vorgeschlagen wird ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit stufenlos veränderlichem Übersetzungsverhältnis, das einen hydrostatischen Getriebeteil, bestehend aus einer ersten Hydrostateinheit mit verstellbarem Volumen und einer zweiten Hydrostateinheit mit konstantem Volumen und einem mechanischen Getriebeteil, umfassend ein Summierungsgetriebe und ein Bereichsgetriebe aufweist, bei dem das Summierungsgetriebe und das Bereichsgetriebe achsversetzt zu den Hydrostateinheiten angeordnet sind.
Ein weiteres hydrostatisch mechanisches Leitungsverzweigungsgetriebe ist in der WO 2009/071060 A2 beschrieben, bestehend aus einem Gehäuse, respektive einem aus einzelnen Gehäuseteilen zusammengesetztem Gehäuse, mindestens eine innerhalb des Gehäuses angeordnete von mindestens einem Antriebsmotor, insbesondere einer Brennkraftmaschine, antreibbare Antriebswelle, die über Zahnradelemente, nach Art eines Pumpenverteilergetriebes, auf mindestens zwei Hydropumpen einwirkt und über mindestens ein weiteres Zahnrad verfügt, das mittel- oder unmittelbar auf ein Abtriebselement eines Lastschaltgetriebes einwirkt, wobei zumindest im Bereich des Zahnrades mindestens ein Kupplungselement positioniert ist, und wobei das Lastschaltgetriebe zumindest eine über mindestens eine, im hydrostatischen Kreislauf antreibbare Welle verfügt, im Bereich derer Kupplungen, Bremsen, Bauteile eines einstufigen Planetengetriebes und dergleichen Bauteile vorgesehen sind, wobei das Abtriebselement des Lastschaltgetriebes auf mindestens eine Ausgangswelle geschaltet ist.
Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, ein Verfahren zur Ansteuerung eines hydrostatisch mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebes bereit zu stellen, das geeignet ist, abhängig von den aktuellen Betriebsparametern wie z. B. Drehzahl, Leistung und Beschleunigung, verbesserte Wirkungsgrade dadurch zu erzielen, dass in unterschiedlichen Betriebszuständen jeweils über Ventile/Kupplungen diejenigen Antriebselemente aktiviert werden, die eine optimale Wirkungsgradbilanz begründen und indem über Ventile/Kupplungen solche Antriebselemente abgeschaltet und in Stillstand versetzt werden, die in bestimmten Betriebsbereichen funktionell nicht eingesetzt werden, aber den Gesamtwirkungsgrad, z. B. durch Schleppverluste von Hydraulikmotoren, verschlechtern könnten.
Dieses Ziel wird erreicht durch ein Verfahren zur Ansteuerung eines hydrostatisch mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes, das als Komponenten zumindest eine Elektronikeinheit, mindestens ein Planetengetriebe, mindestens eine Hydraulikpumpe, mindestens einen Hydraulikmotor, mindestens einen Antriebsmotor, mindestens eine Antriebswelle, mindestens eine Abtriebswelle, mindestens eine Kupplung, mindestens ein Ventil sowie mehrere Zahnradelemente beinhaltet, wobei durch entsprechende Ansteuerung des Ventils und der Kupplung über die Elektronikeinheit ein ausschließlich hydrostatischer Fahrbetrieb, ein hydrostatisch mechanischer Fahrbetrieb sowie ein ausschließlich mechanischer Fahrbetrieb herbeigeführt werden kann, und wobei innerhalb der Phase des ausschließlich hydrostatischen Fahrbetriebs die aktuelle Drehzahl und/oder die aktuelle Leistung und/oder die aktuelle Beschleunigung des Antriebsmotors gemessen, respektive ermittelt und an die Elektronikeinheit weitergeleitet werden und in Abhängigkeit von den jeweiligen Messwerten über die Elektronikeinheit das mindestens eine Ventil so angesteuert wird, dass über die mindestens eine Kupplung ein zusätzlicher mechanischer Leistungszweig vom Antriebsmotor auf das Sonnenrad des Planetengetriebes herbeigeführt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.
Innerhalb der Phase eines hydrostatisch-mechanischen Fahrbetriebs kann die Elektronikeinheit mindestens ein Ventil so ansteuern, dass über eine zugehörige Kupplung der vom Hydraulikmotor ausgehende hydrostatische Leistungszweig vom Sonnenrad entkoppelt wird.
Ebenfalls möglich ist, dass innerhalb der Phase eines ausschließlich mechanischen Fahrbetriebs die Elektronikeinheit mindestens ein Ventil so ansteuert, dass über mindestens eine Kupplung der vom Hydraulikmotor ausgehende hydrostatische Leistungszweig auf das Hohlrad gekoppelt wird und mindestens ein Ventil so angesteuert wird, dass eine zugehörige Kupplung den Freiheitsgrad des Hohlrads zum Antrieb über den Hydraulikmotor gewährleistet.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß wird vorgeschlagen, dass innerhalb der Phase eines hydrostatisch-mechanischen Fahrbetriebs über die Elektronikeinheit mindestens ein Ventil so angesteuert wird, dass über mindestens eine Kupplung das Hohlrad mit dem Sonnenrad kraftschlüssig in einen Blockierungsbetrieb des Planetengetriebes gekoppelt wird.
Darüber hinaus ist denkbar, dass beim Wechsel von einem ausschließlich hydrostatischen Fahrbetrieb zu einem hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb über die Elektronikeinheit die Drehzahl des Antriebsmotors bzw. der Antriebswelle und/oder die Drehzahl des Hydraulikmotors so verändert wird, dass der Schaltvorgang vom ausschließlich hydrostatischen in den hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb schaltstoßarm erfolgt.
Von Vorteil kann auch sein, dass beim Wechsel von einem hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb zu einem ausschließlich hydrostatischen Fahrbetrieb über die Elektronikeinheit die Drehzahl des Antriebsmotors bzw. der Antriebswelle und/oder die Drehzahl des, Hydraulikmotors so verändert wird, dass der Schaltvorgang schaltstoßarm erfolgt.
In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes kann es zweckmäßig sein, beim Wechsel von einem ausschließlich mechanischen Fahrbetrieb zu einem hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb über die Elektronikeinheit die Drehzahl des Antriebsmotors bzw. der Antriebswelle und/oder die Drehzahl des Hydraulikmotors so verändert wird, dass der Schaltvorgang schaltstoßarm erfolgt.
Schließlich ist auch denkbar, dass beim Wechsel von einem hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb zu einem ausschließlich mechanischen Fahrbetrieb über die Elektronikeinheit die Drehzahl des Antriebsmotors bzw. der Antriebswelle und/oder die Drehzahl des Hydraulikmotors so verändert wird, dass der Schaltvorgang schaltstoßarm erfolgt.
Das Lastschaltgetriebe kann mittel- oder unmittelbar von mindestens einem Antriebsmotor, insbesondere einer Brennkraftmaschine, über eine mit mindestens einer Kupplung versehene Antriebswelle angetrieben werden, die mittel- oder unmittelbar wahlweise entweder auf das Sonnenrad des Planetengetriebes geschaltet oder wahlweise kraftunschlüssig geschaltet werden kann, wobei das Planetengetriebe wahlweise über mindestens eine Kupplung in einen Blockierungszustand geschaltet werden kann. Unter einem Blockierungszustand versteht der Fachmann einen Zustand, bei welchem zwei der innerhalb eines Planetengetriebes angeordneten drei Wellen fest miteinander verbunden sind, mit dem Ergebnis, dass die drei Wellen des Planetengetriebes kraftschlüssig miteinander verbunden als Block umlaufen, ohne Relativdrehzahlen bzw. ohne interne Reibverluste aufzuweisen.
Die im Bereich des Leistungsverzweigungsgetriebes vorgesehenen Ventile/Kupplungen/Bremsen, können so betätigt werden, dass das Getriebe wahlweise

– rein hydraulisch mit abgeschalteter mechanischer Antriebswelle
– leistungsverzweigt, d. h. hydraulisch angetrieben und mit mechanisch zugeschalteter Antriebswelle
– rein mechanisch bei wahlweise geschaltetem Blockierungszustand des Planetengetriebes und/oder bei wahlweiser Abschaltung des hydrostatischen Leistungszweiges

Darüber hinaus kann der vorzugsweise einzelne Hydraulikmotor wahlweise auf das Sonnenrad und/oder auf das Hohlrad gekoppelt werden.
Der Hydraulikmotor kann darüber hinaus über mindestens eine entsprechende Kupplung vom Planetengetriebe abgekuppelt werden.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der Hydraulikmotor im abgekoppelten Zustand dadurch in den Stillstand versetzt wird, dass das Fördervolumen der Hydraulikpumpe herunter geregelt wird.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, den Hydraulikmotor innerhalb des Gehäuses anzuordnen. Dadurch wird eine extrem raumsparende Bauweise des erfindungsmäßen Leistungsverzweigungsgetriebes herbeigeführt.
Je nach Bauweise des Leistungsverzweigungsgetriebes kann der Hydraulikmotor auch außerhalb des Gehäuses positioniert sein, sofern die Einbauverhältnisse, innerhalb eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Radladers, dies zu lassen.
Ist der Hydraulikmotor innerhalb des Gehäuses angeordnet, wird, einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, vorgeschlagen, den Hydraulikmotor ohne eigenen Gehäusekörper auszubilden. Die beweglichen Antriebselemente des Hydraulikmotors können daher – Zur Vermeidung von Planschverlusten – außerhalb eines Gehäuseölsumpfes positioniert werden. Die bei einem Gehäuse für einen Hydraulikmotor notwendigerweise vorgesehenen Leckölanschlüsse zur Kühlung der beweglichen Antriebselemente sind nunmehr entbehrlich, da Öl aus dem Gehäuseölsumpf verwendet werden kann, mittels welchem die beweglichen Antriebselemente des gehäuselosen Hydraulikmotors angespritzt werden. Durch Vermeidung von Planschverlusten kann eine nicht unerhebliche Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades des Leistungsverzweigungsgetriebes herbeigeführt werden.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß kann der weitere (mechanische) Leistungszweig leistungsadaptiv und/oder drehzahladaptiv und/oder beschleunigungsadaptiv über eine zugehörige Kupplung auf das Sonnenrad geschaltet werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der weitere (mechanische) Leistungszweig dergestalt auf das Sonnenrad schaltbar ist, dass der Verbrennungsmotor verbrauchsoptimiert und/oder leistungsoptimiert betrieben werden kann.
Ebenfalls denkbar ist, dass der Hydraulikmotor leistungsadaptiv und/oder drehzahladaptiv und/oder beschleunigungsadaptiv über eine Kupplung auf das Sonnenrad schaltbar ist.
Des Weiteren kann es in bestimmten Betriebsbereichen des Fahrzeugs sinnvoll sein, den Hydraulikmotor leistungsadaptiv und/oder drehzahladaptiv und/oder beschleunigungsadaptiv über eine Kupplung auf das Hohlrad zu schalten.
Da mit dem erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebe ausgerüstete Fahrzeuge, wie beispielsweise Radlader, Dumper, Trecker oder dergleichen, nicht immer nur vorwärts fahren, besteht auch die Möglichkeit, im Bereich der Antriebswelle eine Reversierstufe vorzusehen, die über eine Kupplung die Drehrichtung des Sonnenrades umkehrt.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
1 und 2 Prinzipskizzen des erfindungsgemäßen hydrostatisch mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes mit unterschiedlichem Aufbau der Antriebselemente;
3 Prinzipskizze der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebes.
Die 1 und 2 zeigen Prinzipskizzen des erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebes 1 mit unterschiedlichem Aufbau der Antriebselemente.
Das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 gemäß 1 beinhaltet ein Gehäuse 2, das über eine in diesem Beispiel als Gelenkwelle ausgebildete Welle 8 mechanisch angetrieben wird. Ein als Brennkraftmaschine ausgebildeter Antriebsmotor 3 treibt dabei eine Antriebswelle 4 an, auf der ein Zahnradelement 5 unmittelbar befestigt ist und mit einem weiteren Zahnradelement 24 kämmt, das wiederum die Welle 8 antreibt. Das Zahnradelement 5 steht darüber hinaus mit einem Zahnrad 12 in Wirkverbindung, wobei die Zahnradelemente 5, 12 Hydraulikpumpen 9 und 14 und die Hydraulikpumpe 9 den am Leistungsverzweigungsgetriebe 1, respektive dessen Gehäuse 2, montierten Hydraulikmotor 16 antreibt.
Der Hydraulikmotor 16 kann zur Reduzierung des Bauraumes auch innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet und in dieser Bauform als gehäuseloser Hydraulikmotor 16 eingesetzt werden.
Innerhalb des Leistungsverzweigungsgetriebes 1, respektive dessen Gehäuse 2, befindet sich ein Planetengetriebe 31, im Wesentlichen bestehend aus Hohlrad 11, Planeten 30, Sonnenrad 42 und einem Steg 32. Weiterhin beinhaltet das Leistungsverzweigungsgetriebe 1, respektive dessen Gehäuse 2, die Antriebswelle 41 für einen hydrostatischen Betrieb über den Hydraulikmotor 16.
In der Phase eines ersten Fahrbereichs mit üblicherweise niedrigen Geschwindigkeiten und hohem Zugkraft- bzw. Drehmomentbedarf treibt der Hydraulikmotor 16 auf das Sonnenrad 42, wobei eine Bremse 34 kraftschlüssig geschaltet wird, um das Hohlrad 11 gegen das Gehäuse 2 zu klemmen, während eine weitere Kupplung 29 geöffnet und eine weitere Kupplung 43 geschlossen wird. In diesem Betriebszustand treibt der Hydraulikmotor 16 über die Zahnräder 26, 22 das Sonnenrad 42 an, so dass über den Steg 32 die Zahnräder 18, 19 die Abtriebswelle 20 antreiben. In diesem Betriebszustand ist die gleichfalls im Leistungsverzweigungsgetriebe 1 eingebrachte Kupplung 13 geöffnet, so dass kein mechanischer Leistungsfluss über die Welle 8 bzw. die Antriebswelle 25, z. B. eine Gelenkwelle, auf das ebenfalls im Leistungsverzweigungsgetriebe 1 vorhandene Zahnrad 22 erfolgen kann. In diesem ersten Fahrbereich, mit niedrigen Geschwindigkeiten und hohem Zugkraft- bzw. Drehmomentbedarf, wird das hohe Drehmomentvermögen der Hydrostaten 9, 16 ausgenutzt, sowie deren Möglichkeit der hohen Kraftentfaltung auch bei Drehzahlen im Bereich von n = 0 U/min. Die gute Regelbarkeit der Hydrostaten 9, 16 erlaubt es dabei, den Antriebsmotor 3 drehzahl- und leistungsoptimiert zu betreiben.
Aus diesem Grund treten die bekannten Wirkungsgradnachteile der Hydrostatik, im Vergleich zur Mechanik, im Sinne einer gesamtheitlichen Betrachtung für niedrige Geschwindigkeiten innerhalb dieses ersten Geschwindigkeitsbereiches in den Hintergrund. Bei Erreichen einer hinreichend hohen Drehzahl des Sonnenrades 42 bzw. des Zahnrades 22, wird in diesem ersten Fahrbereich der mechanische Leistungszweig vom Antriebsmotor 3 über die Kupplung 13 auf die Zahnräder 21, 22 geschaltet. In diesem Betriebszustand wird also bereits der erste Geschwindigkeitsbereich des Leistungsverzweigungsgetriebes 1 sowohl hydraulisch als auch mechanisch betrieben.
Mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit und daraus resultierendem eingeschränkten Zugkraft- bzw. Drehmomentbedarf wird das hohe Drehmomentvermögen der Hydrostaten 9, 16 stetig weniger benötigt, so dass die Hydrostaten 9, 16 abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit, zurückgeregelt und entkoppelt werden können. Zur Erhöhung der Wirkungsgrade wird dabei, abhängig von der benötigten Leistung bzw. des benötigten Drehmoments, der Hydraulikmotor 16 über die Kupplung 43 zur Vermeidung von Schleppverlusten abgeschaltet und stillgesetzt. Dabei wird zunächst eine Phase der hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigung eingestellt und mit steigender Drehzahl, zur Optimierung der Wirkungsgrade, in einen ausschließlich mechanischen Betrieb übergegangen.
Im mittleren Geschwindigkeitsbereich wird die Leistungsverzweigung zur optimalen Drehzahl- und/oder Leistungseinstellung des Antriebsmotors 3 eingestellt, indem eine Bremse 34 und eine weitere Kupplung 43 gelöst sowie die Kupplung 13 und die Kupplung 29 geschlossen werden. In diesem Betriebszustand wird die Leistung des Antriebsmotors 3 einerseits über den mechanischen Strang Antriebswelle 4, Zahnradelemente 5 und 24, Welle 8 und Antriebswelle 25, Kupplung 13 und Zahnrad 22 auf das Sonnenrad 42 des Planetengetriebes 31 geleitet und anderseits wird die mechanische Leistung des Antriebsmotors 3 hydrostatisch über die Hydraulikpumpe 9 gewandelt und auf den Hydraulikmotor 16 geleitet, wobei der Hydraulikmotor 16 nun das Hohlrad 11 über Weile 41, Kupplung 29, Zahnrad 44 und Zahnrad 23 antreibt. Die Leistung des mechanischen Stranges und die hydrostatische Leistung werden dabei im Planetengetriebe 31 summiert und auf den Steg 32 geleitet. Die Drehzahlen des Hohlrades 11 und des Sonnenrades 42 werden hierbei nach Art eines Überlagerungsgetriebes addiert und die Summe beider Drehzahlen ergibt die Planetengetriebe-Ausgangsdrehzahl am Steg 32, die direkt proportional die Drehzahl der Abtriebswelle 20 bzw. die daraus resultierende Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Die Einstellung der Drehzahl des Hohlrades 11 wird dabei über den gut regelbaren Hydraulikmotor 16 so vorgenommen, dass mit Blick auf die erforderliche Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drehzahl des Sonnenrades 42 und damit die direkt proportionale Drehzahl des Antriebsmotors 3 im CVT-Betrieb (Continous Variable Transmission) wirkungsgrad- und/oder leistungsoptimal eingestellt wird.
Im letzten und hohen Geschwindigkeitsbereich wird ausschließlich mechanisch angetrieben, indem die Hydrostaten 9, 16 leistungsmässig gegen P = 0 kW gesteuert werden und das Planetengetriebe 31 komplett über die Kupplungen 29 und 43 in einen Blockierungsbetrieb versetzt wird. In diesem Betriebsfall wird die Hydraulikpumpe 9 nicht für das Fahren eingesetzt und wahlweise zur Vermeidung von Schleppverlusten über eine nicht dargestellte Kupplung abgekoppelt.
2 zeigt eine andere Konfiguration der Antriebselemente, wobei die Fahrbereiche in gleicher Weise erfolgen, wie in 1 beschrieben. Zur Realisierung der Rückwärtsfahrt mit dem mechanischem Pfad wird aber zusätzlich eine Reversierstufe, bestehend aus einem Zahnrad 35, einer Kupplung 36 sowie Zahnrädern 45, 37, im Bereich der Antriebswelle 25 vorgesehen, um die Drehrichtung der Antriebswelle wahlweise zu ändern.
3 zeigt als Prinzipskizze die Funktionsweise des Leistungsverzweigungsgetriebes 1. Als weitere Elemente gegenüber den 1 und 2 sind eine Elektronikeinheit 10, Ventile 15, 17, 27, 28 und 33 dargestellt. 3 zeigt die Konfiguration mit steuerungs- und regelungstechnischen Elementen, wobei die Fahrbereiche in gleicher Weise erfolgen, wie in den 1 und 2 beschrieben. Zur Erfassung der aktuellen Drehzahl und Leistung des Antriebsmotors 3 und wahlweise zur Erfassung der Betriebsparameter der Hydrostaten 9, 16 wird eine Elektronikeinheit 10 vorgesehen. Die Elektronikeinheit 10 kann wahlweise auch zur Ansteuerung des Antriebsmotors 3 und der Hydrostaten 9, 16 verwendet werden. Zusätzlich kann die Elektronikeinheit 10 zur elektrischen Ansteuerung der Ventile 15, 17, 27, 28, 33 verwendet werden, die ihrerseits Kupplungen 13, 29, 36, 43 schalten. Abhängig von den aktuell gemessenen Betriebsparametern, wie z. B. der Drehzahl und der Leistung des Antriebsmotors 3 und der Drehzahl sowie der Drehzahländerung und den Drücken der Hydrostaten 9, 16 sowie der Drehzahl und Drehzahländerung der Abtriebswelle 20 oder damit verbundener Getriebeelemente, werden von der Elektronikeinheit 10 die Ventile 15, 17, 27, 28, 33 angesteuert, die ihrerseits die Kupplungen 13, 29, 36, 43 schalten.
Bezugszeichenliste

1: Leistungsverzweigungsgetriebe
2: Gehäuse
3: Antriebsmotor (Brennkraftmaschine)
4: Antriebswelle
5: Zahnradelement
6: Zahnrad
7: Welle
8: Welle (Gelenkwelle)
9: Hydraulikpumpe
10: Elektronikeinheit
11: Hohlrad
12: Zahnrad
13: Kupplung
14: Hydraulikpumpe
15: Ventil
16: Hydraulikmotor
17: Ventil
18: Zahnrad
19: Zahnrad
20: Abtriebswelle
21: Zahnrad
22: Zahnrad
23: Zahnrad
24: Zahnradelement
21/23: Zahnradstufe
26/18: Zahnradstufe
25: Antriebswelle
26: Zahnrad
27: Ventil
28: Ventil
29: Kupplung
30: Planet
31: Planetengetriebe
32: Steg
34: Bremse
35: Zahnrad
36: Kupplung
37: Zahnrad
41: Antriebswelle
42: Sonnenrad
43: Kupplung
44: Zahnrad
45: Zahnrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004001929 A1 [0002]
WO 2009/071060 A2 [0003]

Claims

Verfahren zur Ansteuerung eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes (1), das als Komponenten zumindest eine Elektronikeinheit (10), mindestens ein Planetengetriebe (31), mindestens eine Hydraulikpumpe (9, 14), mindestens einen Hydraulikmotor (16), mindestens einen Antriebsmotor (3), mindestens eine Antriebswelle (25), mindestens eine Abtriebswelle (20), mindestens eine Kupplung (13, 29, 36, 43), mindestens ein Ventil (15, 17, 27, 28, 33) sowie mehrere Zahnradelemente (21,22) beinhaltet, wobei durch entsprechende Ansteuerung des Ventils (15, 17, 27, 28, 33) und der Kupplung (13, 29, 36, 43) über die Elektronikeinheit (10) ein ausschließlich hydrostatischer Fahrbetrieb, ein hydrostatisch-mechanischer Fahrbetrieb sowie ein ausschließlich mechanischer Fahrbetrieb herbeigeführt werden kann, dergestalt, dass innerhalb der Phase des ausschließlich hydrostatischen Fahrbetriebs die aktuelle Drehzahl und/oder die aktuelle Leistung und/oder die aktuelle Beschleunigung des Antriebsmotors (3) gemessen, respektive ermittelt und an die Elektronikeinheit (10) weitergeleitet werden und in Abhängigkeit von den jeweiligen Messwerten über die Elektronikeinheit (10) das mindestens eine Ventil (15, 17, 27, 28, 33) so angesteuert wird, dass über die mindestens eine Kupplung (13, 29, 36, 43) ein zusätzlicher mechanischer Leistungszweig vom Antriebsmotor (3) auf das Sonnenrad (42) des Planetengetriebes (31) herbeigeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschluss der Phase des hydrostatisch-mechanischen Fahrbetriebs die Elektronikeinheit (10) mindestens ein Ventil (28) so ansteuert, dass über die Kupplung (43) der vom Hydraulikmotor (16) ausgehende hydrostatische Leistungszweig vom Sonnenrad (42) entkoppelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschluss der Phase des ausschließlich mechanischen Fahrbetriebs die Elektronikeinheit (10) mindestens ein Ventil (33) so ansteuert, dass über mindestens eine Kupplung (29) der vom Hydraulikmotor (16) ausgehende hydrostatische Leistungszweig auf das Hohlrad (11) gekoppelt wird und mindestens ein Ventil (27) so angesteuert wird, dass eine Kupplung (34) den Freiheitsgrad des Hohlrades (11) zum Antrieb über den Hydraulikmotor (16) gewährleistet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Phase eines hydrostatisch-mechanischen Fahrbetriebs über die Elektronikeinheit (10) mindestens ein Ventil (28, 33) so angesteuert wird, dass über mindestens eine Kupplung (29, 43) das Hohlrad (11) mit dem Sonnenrad (42) kraftschlüssig in einen Blockierungsbetrieb des Planetengetriebes (31) gekoppelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Wechsel von einem ausschließlich hydrostatischen Fahrbetrieb zu einem hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb über die Elektronikeinheit (10) die Drehzahl des Antriebsmotors (3) bzw. der Antriebswelle (25) und/oder die Drehzahl des Hydraulikmotors (16) so verändert wird, dass der Schaltvorgang vom ausschließlich hydrostatischen in den hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb schaltstoßarm erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Wechsel von einem hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb zu einem ausschließlich hydrostatischen Fahrbetrieb über die Elektronikeinheit (10) die Drehzahl des Antriebsmotors (3) bzw. der Antriebswelle (25) und/oder die Drehzahl des Hydraulikmotors (16) so verändert wird, dass der Schaltvorgang schaltstoßarm erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Wechsel von einem ausschließlich mechanischen Fahrbetrieb zu einem hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb über die Elektronikeinheit (10) die Drehzahl des Antriebsmotors (3) bzw. der Antriebswelle (25) und/oder. die Drehzahl des Hydraulikmotors (16) so verändert wird, dass der Schaltvorgang schaltstoßarm erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Wechsel von einem hydrostatisch-mechanischen Fahrbetrieb zu einem ausschließlich mechanischen Fahrbetrieb über die Elektronikeinheit (10) die Drehzahl des Antriebsmotors (3) bzw. der Antriebswelle (25) und/oder die Drehzahl des Hydraulikmotors (16) so verändert wird, dass der Schaltvorgang schaltstoßarm erfolgt.