CN102374269A - 用于操作具有静液压/机械扭矩分配的连续可变传动装置的方法及实现该方法的传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作具有静液压/机械扭矩分配的连续可变传动装置的方法，该传动装置(10)通过驱动-输入轴(12)连接至内燃机(11)，且具有操作为泵的第一静液压单元(H1)和操作为马达的至少一个第二静液压单元(H2)，它们在环路中通过压力管线(29，30)彼此相互液压连接，且形成传动装置(10)的静液压分支，且该传动装置(10)进一步包括行星式驱动(13)，用于将存在于驱动-输入轴(12)的动力在传动装置(10)的静液压和机械分支之间分开。具有预定牵引力特性的牵引力的控制通过以下特征实现，第一静液压单元(H1)的排量和至少一个第二静液压单元(H2)的排量能够被彼此独立地被调节，且排量的调节根据在静液压单元(H1，H2)的静液压环路中的高压而发生。

Description

用于操作具有静液压/机械扭矩分配的连续可变传动装置的方法及实现该方法的传动装置
技术领域
本发明涉及连续可变传动装置领域。具体涉及一种用于操作根据权利要求1前序部分的连续可变传动装置的方法以及实现该方法的传动装置。
背景技术
一种包含泵(静液压单元H1)/马达(静液压单元H2)的概念一直用于带有直接驱动的车辆中，根据动力范围以及大量的设备，为了提供需要的转换范围，由于设备的尺寸的增加，第二区域(H2)趋于多马达系统。基本端(H1)总是具体表现为泵H1，其必须根据驱动动力来配置。牵引力所需的控制基本上通过对泵H1的适当控制来完成(例如，见公开DE 4425130A1或DE 19523963)。
然而，可取地是，除了牵引力的控制，获得了用于控制传动装置的改进方法以及传动装置，其具有以下特征：高度的可操作性，可逆性及耐用的及无损耗的操作，兼具增强的效率，特别是在相对高速运行时。
发明内容
因此，本发明的目的是指出一种相关的方法，并且提供一种可实现该方法的这种类型的传动装置。
本目的是通过权利要求1和4达到的。
根据本发明用于操作具有静液压/机械扭矩分配的连续可变传动装置的方法，该传动装置通过驱动-输入轴连接至内燃机，且具有操作为泵的第一静液压单元和操作为马达的至少一个第二静液压单元，它们在环路中通过压力管线彼此相互液压连接，且形成传动装置的静液压分支，且该传动装置进一步包括行星式驱动用于将存在于驱动-输入轴的动力在传动装置的静液压和机械分支之间分开，其特征在于第一静液压单元的排量和至少一个第二静液压单元的排量可以被彼此独立地被调节，且排量的调节根据在静液压单元的静液压环路中的高压而发生。
根据本发明的方法的一个实施例的特征在于，在启动范围，至少一个第二静液压单元在其最大排量的区域被操作，为了控制牵引力，第一静液压单元的排量被控制。
根据本发明的方法的一个实施例的特征在于，第一静液压单元的排量依靠通过与转速成比例的致动压来起作用的弹簧对中致动系统而设定，且第一静液压单元通过这样一种方法被控制：即与高压成比例的致动力，与弹簧对中致动系统以及与转速成比例的致动压一同产生了预期的牵引力或扭矩特性。
根据本发明用于实现根据本发明的方法的传动装置，通过驱动-输入轴被连接至内燃机，且具有操作为泵的第一静液压单元和操作为马达的至少一个第二静液压单元，它们在环路中通过压力管线彼此相互液压连接，且形成传动装置的静液压分支，其中静液压单元的排量能够通过相应的致动系统彼此独立地被调节，以及其中还进一步提供了用于将存在于驱动-输入轴的动力在传动装置的静液压和机械分支之间分开的行星式驱动。传动装置的特征在于提供了一个控制器，其连接到与压力管线连接的压力传感器的输出端，且其通过相应的控制阀，控制用于调节静液压单元的排量的致动活塞，该活塞连接至致动压力线路。
根据本发明的传动装置的一个实施例的特征在于，用于第一静液压单元的致动活塞具体表现为弹簧对中致动活塞。
根据本发明的传动装置的另一实施例的特征在于，连接至控制器的转速传感器被安装在驱动-输入轴上。
根据本发明的传动装置的另一实施例的特征在于，多个输入设备，尤其是用于加速和制动的，被连接至控制器。
根据本发明的传动装置的另一实施例的特征在于，为了反转旋转方向，第一静液压单元能够离开零位向相反的方向枢转，且用于在向前行进和反向行进之间转换的选择器开关连接至控制器。
根据本发明的传动装置的另一实施例的特征在于，驱动-输入轴连接至行星式驱动的行星齿轮架，且第一静液压单元与行星式驱动的环面相接合，且最少一个第二静液压单元与行星式驱动的太阳轮以及驱动-输出轴相接合。
根据本发明的传动装置的另一实施例的特征在于，静液压单元被设计为倾斜轴线的静液压单元。
根据本发明的传动装置的另一实施例的特征在于，提供多个相同类型的第二静液压单元。
附图说明
下面将结合附图参照示例性实施例更详细地解释本发明，其中：
图1示出了根据本发明的一种优选示例性实施例的传动装置的传动布局图。
具体实施方式
本发明涉及一种具有静液压/机械扭矩分配的连续可变的传动装置。这样一种传动装置的传动布局图重现在图1中。图1中的传动装置10通过驱动-输入轴12连接至内燃机11，以机轴作为象征。驱动-输入轴连接至行星齿轮架14及行星式驱动13的行星轮15，行星式驱动13负责用于将通过内燃机11输出的动力在传动装置的静液压传动分支和机械传动分支之间分开。静液压分支由两个静液压单元H1和H2组成，其优选地设计为具有宽枢转角度的倾斜轴线的静液压单元。两个静液压单元H1，H2的排量能够彼此独立地被调节。第一静液压单元H1操作为泵，而第二静液压单元H2操作为马达。
第一静液压单元H1依靠其静液压单元轴25，通过包含齿轮18、19和空心轴20的齿轮机构，与行星式驱动13的环面16相接合。一方面，第二静液压单元H2依靠其静液压单元轴24，通过包含齿轮22和23和中心轴20的齿轮机构与行星式驱动13的太阳轮相连接；另一方面，它通过齿轮27和28连接至驱动-输出轴26。静液压单元轴24同时充当用于合并通过单个分支传输的动力的合并轴。
第一静液压单元H1的排量通过弹簧对中致动活塞33调节，其通过调节机构32枢转第一静液压单元H1的轭。致动活塞33通过两个控制阀37和38可选择地连接至致动压力线路39，通过其依靠内燃机11的速度的相应致动压力在致动活塞的一侧或另一侧起作用。控制阀37和38通过中央控制器40被控制。
第二静液压单元H2的排量可通过另一个致动活塞34被调节，其通过另一个控制阀36连接至致动压力线路39。控制阀36也连接至中央控制器40。
两个静液压单元H1和H2通过两条压力管线29和30彼此液压连接，产生了环路且形成传动装置10的静液压分支。机械分支由行星式驱动13的部件，中心轴20以及齿轮22和23形成。
从安装在驱动-输入轴12中的转速传感器35上，控制器40接收位于传动装置10的输入侧的转速的信息。通过连接至静液压单元H1，H2的静液压环路的压力传感器21，控制器40进一步接收在环路中的高压的信息。可能通过用于加速、制动和缓行模式的多个输入设备41、42、43，以及通过用于在空挡位置、向前行进V和反向行进R之间转换的选择器开关44，在控制器40中制造外部干涉。
传动装置10的特殊特征在于它的结构以及控制，该控制可具体变现为这种方式对于驱动-输出轴26的扭矩输出能被任何预期的方式被控制。示出的传动装置10以这样一种方式被设计，启动过程中，动力传输为100％静液压，且随着行进的速度的增加持续降低(机械动力部分增加)。因此在启动和反向模式时，可能充分利用静液压动力传动装置的优势。尤其，具有无损耗表现，最有利的良好控制以及，当传动装置10在轮式装载机中使用时，通过操作为泵的第一静液压单元H1的可变压力控制来完成的牵引力的可变控制。
控制牵引力的优点，即避免车轮打滑及良好的受控及无突变驱动，是必须的尤其是在低的或启动的驱动范围里(0-6km/h)。
由于传动装置10的特征，具有操作为泵的第一静液压单元H1和操作为马达的第二静液压单元H2的静液压动力传动装置以这样的方式配置，即第二静液压单元或马达H2调整为大的排量，因此在0-8km/h时有高输出扭矩。牵引力的控制因此受到第一静液压单元H1的限制，并且相当地简化了控制，且相当地降低了支出。
在本实例中，牵引力的控制或扭矩的控制是基于与位于驱动-输出轴26的输出扭矩成比例增长的静液压单元的环路压力，以及因此所有不同的实施例都将静液压单元的环路压力作为测试信号用于控制器40。在这一点上的先决条件是，控制范围以这样的方式静液压地表现，即没有机械换挡点对控制范围具有的不利影响，而这可能存在于传动装置10的考虑之中。
这种类型的控制的先决条件是，其应当可能分别控制第一和第二静液压单元或首要的和次要的单元H1和H2。在图1所示的优选实施例中，第二静液压单元或次要单元H2按比例地根据侧面的输出速度控制EL。
第一静液压单元H1的控制以这样的方式实现，即致动力，其与环路压力成比例，与具有致动活塞33的弹簧对中致动系统以及与转速成比例的致动压一同从致动压力线路39产生了必需的牵引力(或扭矩)特性。
可选择地，直接作用的致动活塞上的必需信号可通过压力传感器产生，必需的牵引力特性可通过引导控制的按比例调节(液压的或电子液压的)产生。安装在车辆上的用于提升运动的工作泵能在低速行进时以高的传递速率被操作是有优势的。
附图标记
10    传动装置(具有静液压/机械动力分配连续可变的)
11    内燃机
12    驱动-输入轴
13    行星式驱动
14    行星齿轮架
15        行星轮
16        环面
17        太阳轮
18，19    齿轮
20        中心轴
20a       空心轴
21        压力传感器
22，23    齿轮
24，2    5静液压单元轴
26        驱动-输出轴
27，28    齿轮
29，30    压力管线
31，32    调节机构
33，34    致动活塞
35        转速传感器
36，37，38控制阀
39        致动压力线路
40        控制器
41，42，43输入设备
44        选择器开关
H1，H2    静液压单元(尤其是倾斜轴线类型的)

Claims (11)

1.一种用于操作具有静液压/机械扭矩分配的连续可变传动装置的方法，该传动装置(10)通过驱动-输入轴(12)连接至内燃机(11)，且具有操作为泵的第一静液压单元(H1)和操作为马达的至少一个第二静液压单元(H2)，它们在环路中通过压力管线(29，30)彼此相互液压连接、且形成传动装置(10)的静液压分支，且该传动装置(10)进一步包括行星式驱动(13)，用于将存在于驱动-输入轴(12)的动力在传动装置(10)的静液压和机械分支之间分开，其特征在于，第一静液压单元(H1)的排量和至少一个第二静液压单元(H2)的排量能够被彼此独立地被调节，且排量的调节根据在静液压单元(H1，H2)的静液压环路中的高压而发生。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在启动范围中，至少一个第二静液压单元(H2)在其最大排量的区域被操作，且为了控制牵引力，第一静液压单元(H1)的排量被控制。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，第一静液压单元(H1)的排量依靠通过与转速成比例的致动压来起作用的弹簧对中致动系统(32，33，37，38，39)而确定，且第一静液压单元(H1)通过这样一种方法被控制，即与高压成比例的致动力，与弹簧对中致动系统(32，33，37，38，39)以及与转速成比例的致动压一同产生了可预期的牵引力或扭矩特性。
4.用于实现根据权利要求1-3任一的方法的传动装置(10)，其通过驱动-输入轴(12)连接至内燃机(11)，且具有操作为泵的第一静液压单元(H1)和操作为马达的至少一个第二静液压单元(H2)，其在环路中通过压力管线(29，30)彼此相互液压连接，且形成传动装置(10)的静液压分支，其中静液压单元(H1，H2)的排量能够通过相应的致动系统(分别为32，33，37，38，39和34，36，39)彼此独立地被调节，且所述传动装置(10)还进一步包括了用于将存在于驱动-输入轴(12)的动力在传动装置(10)的静液压和机械分支之间分开的行星式驱动(13)，其特征在于，提供了一个控制器(40)，其连接到与压力管线(29，30)连接的压力传感器(21)的输出端，且其通过相应的控制阀(36，37，38)，控制用于调节静液压单元(H1，H2)的排量的致动活塞(33，34)，该活塞连接至致动压力线路(39)。
5.根据权利要求4的传动装置，其特征在于，用于第一静液压单元(H1)的致动活塞(33)为弹簧对中致动活塞。
6.根据权利要求4或5的传动装置，其特征在于，连接至控制器(40)的转速传感器(35)被安装在驱动-输入轴(11)上。
7.根据权利要求4-6任一的传动装置，其特征在于，尤其是用于加速和制动的多个输入设备(41，42，43)，被连接至控制器(40)。
8.根据权利要求4-7中任一的传动装置，其特征在于，为了反转旋转方向，第一静液压单元(H1)能够离开零位向相反的方向枢转，且用于在向前行进(V)和反向行进(R)之间转换的选择器开关(44)连接至控制器(40)。
9.根据权利要求4-8中任一的传动装置，其特征在于，驱动-输入轴(12)连接至行星式驱动(13)的行星齿轮架(14)，且第一静液压单元(H1)与行星式驱动(13)的环面(16)相接合，且最少一个第二静液压单元(H2)与行星式驱动(13)的太阳轮(17)以及驱动-输出轴(26)相接合。
10.根据权利要求4-9中任一的传动装置，其特征在于，静液压单元(H1，H2)被设计为倾斜轴线的静液压单元。
11.根据权利要求4-10中任一的传动装置，其特征在于，多个相同类型的第二静液压单元(H2)被提供。
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