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Die
Erfindung betrifft ein hydromechanisches Getriebe (HTM), und insbesondere
ein hydromechanisches Getriebe für
ein Fahrzeug mit einem breiten Drehzahlvariationsbereich eines stufenlosen
Getriebes.
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Herkömmlich ist
im Allgemeinen ein Getriebe zur stufenlosen Drehzahländerung
unter Verwendung einer hydraulischen Antriebsvorrichtung bekannt,
bei der eine Hydraulikpumpe und ein Hydraulikmotor miteinander kombiniert
sind. Ein Getriebe zur stufenlosen Drehzahländerung unter Verwendung einer
Hydraulikvorrichtung und eines Planetenreduktionsgetriebes und zur
stufenweisen Drehzahländerung
unter Verwendung eines hydromechanischen Getriebes und eines Mehrstufengetriebes
ist bekannt (zum Beispiel SAE TECHNICAL PAPER SERIES 941722, Hiroyuki
Mitsuya u.a., SAE INTERNATIONAL 1994). In diesem Dokument wird bei
Verwendung einer hydraulischen Antriebsvorrichtung und eines Planetenreduktionsgetriebes
das Drehmoment aufgeteilt, dann wird ein Teil des Drehmoments an
die Hydraulikpumpe der hydraulischen Antriebsvorrichtung übertragen,
um einen Hydraulikmotor anzutreiben, und die Abtriebskraft des Hydraulikmotors wird
einem Sonnenrad zugeführt.
Der andere Teil des Drehmoments wird an ein Planetenrad des Planetenreduktionsgetriebes übertragen,
wobei ein vorbestimmtes Drehmoment von einem Hohlrad abgegeben wird.
In dieser Situation ist das Hohlrad durch die Abtriebskraft des
Hydraulikmotors entsprechend der Drehzahl des Sonnenrades variabel
gestaltet.
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Im
Falle der Verwendung des hydromechanischen Getriebes und des Mehrstufengetriebes
wird das Antriebsdrehmoment aufgeteilt, wobei ein Teil des Drehmoments
an die Hydraulikpumpe der hydraulischen Antriebsvorrichtung übertragen
wird, um den Hydraulikmotor anzutreiben, und die Abtriebskraft des
Hydraulikmotors wird an das Planetenrad abgegeben. Der andere Teil
des Drehmoments wird über
das Mehrstufengetriebe an das Sonnenrad des Planetenreduktionsgetriebes übertragen
und von dem Hohlrad abgegeben. In dieser Situation wird das Drehmoment
als eine vorbestimmte kontinuierliche Drehzahl von dem Hohlrad entsprechend
der Antriebsdrehzahl des Planetenrades abgegeben. Das Getriebe ändert die
Drehzahl von Null auf eine vorbestimmte Drehzahl als eine reine
hydraulische Antriebsvorrichtung zu Beginn der Fahrt und ändert stufenlos
die Drehzahl mit dem hydromechanischen Getriebe von der vorbestimmten
Drehzahl. Jedoch werden bei diesem Verfahren Gänge geschaltet, obwohl das
Verfahren als stufenlose Drehmomentübertragung bezeichnet wird,
und daher tritt das Problem von Stößen beim Gangwechsel auf. Außerdem ist
ein Getriebe für
die Drehzahländerung
erforderlich, wodurch das Problem von hohen Kosten auftritt.
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Mit
der Erfindung wird ein hydromechanisches Getriebe mit einer völlig stufenlosen
Drehmomentübertragungsfunktion
ohne Gangschalten geschaffen, bei dem eine kostengünstige Struktur
und eine günstige Übertragungseffizienz
erreicht werden und nur ein geringer Einbauraum benötigt wird.
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Dies
wird gemäß der Erfindung
erreicht durch ein hydromechanisches Getriebe, aufweisend eine Antriebsquelle,
ein Planetenreduktionsgetriebe, das mit der Antriebsquelle verbunden
ist, eine Hydraulikverstellpumpe, die mit dem Planetenreduktionsgetriebe
verbunden ist und an die ein Teil der Abtriebskraft der Antriebsquelle
abgegeben wird, eine Abtriebswelle, die mit dem Planetenreduktionsgetriebe
verbunden ist und an die der andere Teil der Abtriebskraft der Antriebsquelle
abgegeben wird, einen ersten Hydraulikverstellmotor, der Drucköl von der Hydraulikverstellpumpe
aufnimmt und eine Antriebskraft an die Abtriebswelle abgibt, einen
zweiten Hydraulikverstellmotor, der das Drucköl von der Hydraulikverstellpumpe
aufnimmt und eine Antriebskraft an die Abtriebswelle abgibt, und
eine Kupplung, die zwischen dem zweiten Hydraulikverstellmotor und
der Abtriebswelle platziert ist.
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Gemäß dem oben
beschriebenen Aufbau wird die Abtriebskraft der Antriebsquelle durch
das Planetenreduktionsgetriebe aufgeteilt, wobei der eine Teil an
die Hydraulikpumpe abgegeben wird und der andere Teil an die Abtriebswelle
abgegeben wird, um jede von ihnen anzutreiben. Die Hydraulikpumpe führt Drucköl zu den
beiden Hydraulikverstellmotoren und verändert die Fahrzeuggeschwindigkeit
stufenlos durch Setzen eines Verdrängungsvolumens eines der Hydraulikmotoren
auf Null bei einer ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit,
und Setzen eines Verdrängungsvolumens
des anderen der Hydraulikmotoren auf Null bei einer zweiten vorbestimmten
Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Bei
dem hydromechanischen Getriebe kann ferner ein Drehzahlreduktionsgetriebe
zwischen dem zweiten Hydraulikverstellmotor und der Abtriebswelle platziert
sein. Gemäß diesem
Aufbau wird das Drehzahlreduktionsverhältnis durch Verwendung des Drehzahlreduziergetriebes
vergrößert, wodurch
es möglich
ist, gerade durch Verwendung des kompakten Hydraulikmotors eine
hohe Abtriebskraft zu erreichen und das Verdrängungsvolumen zu verringern, und
der Hydraulikmotor kann kompakt gestaltet werden. Da das Verdrängungsvolumen
des zweiten Hydraulikmotors bei der zulässigen Drehzahl zuerst auf Null
gesetzt wird und der zweite Hydraulikmotor von der Abtriebswelle
mittels der Kupplung getrennt wird, um eine Überschreitung der Drehzahl
zu verhindern, kann die Drehzahl des Hydraulikmotors auf die zulässige Drehzahl
festgelegt werden.
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Bei
dem hydromechanischen Getriebe können
ferner eine Normalkupplung und eine Umkehrkupplung vorgesehen sein,
die zwischen dem Planetenreduktionsgetriebe und dem ersten Hydraulikverstellmotor
platziert sind, und die Hydraulikverstellpumpe kann eine Zweiwege-Verstellpumpe
sein. Gemäß diesem
Aufbau sind die Normalkupplung und die Umkehrkupplung an der Abtriebswelle
platziert, und das Getriebedrehmoment ist gering, wodurch es möglich ist,
den Einbauraum für
die Normal- und Umkehrkupplung und die Kosten zu reduzieren.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Blockdiagramm eines
hydromechanischen Getriebes gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung;
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2 ein Diagramm, das die
Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, den Verdrängungsvolumen
einer Hydraulikpumpe und von Hydraulikmotoren, und dem Drehmoment
des hydromechanischen Getriebes aus 1 darstellt;
und
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3 ein Diagramm, das die
Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehzahl
des hydromechanischen Getriebes aus 1 darstellt.
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Mit
Bezug auf 1 bis 3 wird ein hydromechanisches
Getriebe gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung beschrieben. Das Diagramm in 2 zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit als
Drehzahl einer Abtriebswelle in der Horizontalachse, und das Abtriebedrehmoment
in der Vertikalachse. Das Diagramm in 3 zeigt
die Fahrzeuggeschwindigkeit als Drehzahl der Abtriebswelle in der
Horizontalachse, und die Drehzahl einer Hydraulikpumpe oder von Hydraulikmotoren
in der Vertikalachse.
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Wie
aus 1 ersichtlich, ist
bei einem hydromechanischen Getriebe 1 eine Antriebsquelle 3, wie
ein Motor, über
einen Planetenradträger 7a mit einem
Planetenrad 7 eines Planetenreduktionsgetriebes 5 verbunden,
eine Hydraulikpumpe 11 ist mit einem ersten Sonnenrad 9 verbunden,
und eine Abtriebswelle 17 ist über ein Normalrad 15 mit
einem zweiten Sonnenrad 13 verbunden. Dadurch wird das Abtriebsdrehmoment
der Antriebsquelle 3 in dem Planetenreduktionsgetriebe 5 in
zwei Teile aufgeteilt, wobei der eine Teil von dem ersten Sonnenrad 9 an die
Hydraulikpumpe 11 abgegeben wird und der andere Teil von
dem zweiten Sonnenrad 13 an die Abtriebswelle 17 abgegeben
wird. Die Abtriebswelle 17 ist mit einer Normalkupplung 19 und
einer Umkehrkupplung 21 parallel zwischen dem Planetenreduktionsgetriebe 5 und
einem ersten Hydraulikmotor 31 versehen.
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Die
Normalkupplung 19 nimmt das Abtriebsdrehmoment der Antriebsquelle 3 auf,
das durch das Planetenreduktionsgetriebe 5 über eine
mechanische Verbindung von dem mit dem zweiten Sonnenrad 13 in
Eingriff stehenden Normalrad 15 abgegeben wird. Die Normalkupplung 19 wird
von einem Normalkupplungsgehäuse 19a,
das einstückig
mit dem Normalrad 15 ausgebildet ist, und einer Normalkupplungsplatte 19b gebildet,
die einstückig
mit der Abtriebswelle 17 ausgebildet ist. Die Normalkupplung 19 ist
bei Normaldrehung eingekuppelt, nimmt das Abtriebsdrehmoment der
Antriebsquelle 3 von dem Planetenreduktionsgetriebe 5 auf
und überträgt dieses
an die Abtriebswelle 17 als Normaldrehmoment. Ein Umkehrantriebsrad 23 steht
mit dem zweiten Sonnenrad 13 in Eingriff. Das eine Ritzel 23a des Umkehrantriebsrades 23 steht
mit dem zweiten Sonnenrad 13 in Eingriff, und das andere
Ritzel 23b des Umkehrantriebsrades 23 steht mit
einem Umkehrrad 25 in Eingriff. Das Drehmoment des zweiten Sonnenrades 13 wird
durch eine mechanische Verbindung über das Umkehrrad 25 an
die Umkehrkupplung 21 übertragen.
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Die
Umkehrkupplung 21 wird von einem Umkehrkupplungsgehäuse 21a,
das einstückig
mit dem Umkehrrad 25 ausgebildet ist, und einer Umkehrkupplungsplatte 21b gebildet,
die einstückig
mit der Abtriebswelle 17 ausgebildet ist. Die Umkehrkupplung 21 ist
bei einer Umkehrdrehung eingekuppelt, nimmt das Abtriebsdrehmoment
der Antriebsquelle 3 von dem Planetenreduktionsgetriebe 5 auf
und überträgt dieses
an die Abtriebswelle 17 als Umkehrdrehmoment. Der erste
Hydraulikmotor 31 ist hinter der Normalkupplung 19 vorgesehen,
und die Umkehrkupplung 21 ist auf der Abtriebswelle 17 platziert,
wobei das Abtriebsdrehmoment des ersten Hydraulikmotors 31 an
die Abtriebswelle 17 abgegeben wird. Infolgedessen wird
das Abtriebsdrehmoment des ersten Hydraulikmotors 31 an
die Abtriebswelle 17 abgegeben, ohne die Normalkupplung 19 und
die Umkehrkupplung 21 zu passieren.
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Der
erste Hydraulikmotor 31 ist über Rohre 33 und 35 und
ein zweiter Hydraulikmotor 37 ist parallel über Rohre 33a und 35a,
die von den Rohren 33 und 35 abzweigen, mit der
Hydraulikpumpe 11 verbunden, die mit dem ersten Sonnenrad 9 verbunden ist.
Ein Motorabtriebsrad 39 ist an einer Abtriebswelle 37a des
zweiten Hydraulikmotors 37 angebracht und steht mit einem
Motorabtriebswellenrad 41 in Eingriff. Das Motorabtriebsrad 39 und
das Motorabtriebswellenrad 41 bilden ein Motordrehzahlreduktionsgetriebe 43,
das die Drehzahl des zweiten Hydraulikmotors 37 unter deren
Reduzierung an die Abtriebswelle 17 überträgt. Infolgedessen kann der
zweite Hydraulikmotor 37 ein großes Drehmoment an die Abtriebswelle 17 mit
dem kompakten zweiten Hydraulikmotor 37 abgeben.
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Das
Motorabtriebswellenrad 41 ist über eine Motorkupplung 45 mit
der Abtriebswelle 17 verbunden, um die Übertragung der hohen Drehzahl
der Abtriebswelle 17 an den zweiten Hydraulikmotor 37 zu vermeiden.
Die Motorkupplung 45 wird von einem Motorkupplungsgehäuse 45a,
das einstückig
mit der Abtriebswelle 17 gebildet ist, und einer Motorkupplungsplatte 45b gebildet,
die einstückig
mit dem Motorabtriebswellenrad 41 ausgebildet ist, und
die Motorkupplung 45 gibt das Abtriebsdrehmoment des zweiten
Hydraulikmotors 37 an die Abtriebswelle 17 der
Motorkupplung 45 ab, wenn diese eingekuppelt ist.
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Die
Hydraulikpumpe 11, die eine Hydraulikverstellpumpe ist,
wird von einer Zweiwege-Hydraulikverstellpumpe gebildet, und eine
Taumelscheibe ist mit einem Neigungswinkel schräg gestellt, der in einer Normalrichtung
oder einer Umkehrrichtung aus einer Neutralposition durch Betätigen eines
Betätigungshebels 51 verändert wird.
Ein Verdrängungsvolumen
der Hydraulikpumpe 11 steigt sequentiell von einem Punkt
X0 zu einem Punkt Xa einer ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit
an, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xa der ersten
vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet, bleibt die Taumelscheibe
in einem festgelegten vorbestimmten Winkel und hält ein maximales Verdrängungsvolumen,
wie durch die gestrichelte Linie A in 2 gezeigt
ist. Die Hydraulikpumpe 11 gibt Drucköl in das Rohr 33 oder 35 entsprechend
der Betätigungsrichtung
des Betätigungshebels 51 ab.
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Wie
durch die gestrichelte Linie B in 3 gezeigt
ist, sinkt die Drehzahl der Hydraulikpumpe 11 sequentiell
durch das Planetenreduktionsgetriebe 5 bei einer Erhöhung der
Fahrzeuggeschwindigkeit, d.h. bei Erhöhung der Drehzahl der Abtriebswelle 17. Das
heißt,
dass sich die Drehzahl der Hydraulikpumpe 11 durch das
erste Sonnenrad 9 bei Erhöhung der Drehzahl des zweiten
Sonnenrades 13 sequentiell verringert.
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Der
erste Hydraulikmotor 31, der ein Hydraulikverstellmotor
ist, wird von einem Einweg-Hydraulikverstellmotor
gebildet, der an der Abtriebswelle 17 angebracht ist und
dessen Drehmoment an die Abtriebswelle 17 abgegeben wird
und über
die Normalkupplung 19 oder die Umkehrkupplung 21 zu
dem mechanischen Drehmoment von dem Planetenreduktionsgetriebe 5 hinzugefügt wird.
Was das Verdrängungsvolumen
des ersten Hydraulikmotors 31 anbetrifft, so kippt die
Taumelscheibe mit einem Neigungswinkel, der mittels eines ersten
Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 55, der einen auf
einem Befehl des Hebels 51 basierenden Befehl von einer
Steuereinrichtung 60 empfängt, von einer maximalen Neigung
in eine Neutralposition verändert wird,
wodurch das Verdrängungsvolumen
variierbar ist.
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Was
das Verdrängungsvolumen
des ersten Hydraulikmotors 31 anbetrifft, so wird das maximale Verdrängungsvolumen
von dem Punkt X0 zu dem Punkt Xb der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit
von dem ersten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 55 festgelegt,
und das Verdrängungsvolumen
wird sequentiell verringert, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit
den Punkt Xb der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet,
bis die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Punkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht,
und das Verdrängungsvolumen
wird in dem Punkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit auf Null
gesetzt, wie durch die strichpunktierte Linie C in 2 gezeigt ist. Die Drehzahl des ersten
Hydraulikmotors 31 sinkt sequentiell entsprechend der Drehzahl
der Abtriebswelle 17 von dem Punkt X0, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeit
gleich Null ist, zu dem Punkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit,
wie durch die strichpunktierte Linie D in 3 gezeigt ist.
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Der
zweite Hydraulikmotor 37, der ein Hydraulikverstellmotor
ist, wird von einem Einweg-Hydraulikverstellmotor
gebildet und ist mit dem Motorabtriebsrad 39 verbunden.
Das Drehmoment des zweiten Hydraulikmotors 37 wird über das
Motordrehzahlreduktionsgetriebe 43 und die Motorkupplung 45 an
die Abtriebswelle 17 abgegeben und über die Normalkupplung 19 oder
die Umkehrkupplung 21 zu dem mechanischen Drehmoment von
dem ersten Hydraulikmotor 31 und dem Planetenreduktionsgetriebe 5 hinzugefügt. Die
Taumelscheibe des zweiten Hydraulikmotors 37 kippt mit
einem Neigungswinkel, der mittels eines zweiten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 57,
der einen auf dem Befehl des Hebels 51 basierenden Befehl
von der Steuereinrichtung 60 empfängt, von der maximalen Neigung
in die Neutralposition verändert
wird, wodurch das Verdrängungsvolumen
variierbar ist.
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Was
das Verdrängungsvolumen
des zweiten Hydraulikmotors 37 anbetrifft, so wird das
maximale Verdrängungsvolumen
von dem Punkt X0 zu dem Punkt Xa der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit
von dem zweiten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 57 festgelegt,
und das Verdrängungsvolumen
wird sequentiell gesenkt, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit den
Punkt Xa der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet,
bis die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xb der zweiten vorbestimmten
Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, und das Verdrängungsvolumen wird in dem Punkt
Xb der zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit auf Null gesetzt,
wie durch die strich-doppelpunktierte Linie E in 2 gezeigt ist.
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Die
Drehzahl des zweiten Hydraulikmotors 37 steigt sequentiell
von der Fahrzeuggeschwindigkeit Null zu dem Punkt Xb der zweiten
vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit an, wie durch die strich-doppelpunktierte
Linie J in 3 gezeigt
ist.
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Mit
Bezug auf 1 bis 3 wird der Betrieb des wie
oben beschrieben aufgebauten hydromechanischen Getriebes gemäß der Erfindung
beschrieben.
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Zuerst
wird der Fall beschrieben, in dem der Betätigungshebel 51 in
der Neutralposition N ist. Bei der Hydraulikpumpe 11 ist
die Taumelscheibe, die durch Betätigen
des Betätigungshebels 51 gekippt wird,
in der Neutralposition, und deren Verdrängungsvolumen ist gleich Null.
Infolgedessen gibt die Hydraulikpumpe 11 kein Drucköl an den
ersten Hydraulikmotor 31 und den zweiten Hydraulikmotor 37 ab,
und deren Drehzahl ist gleich Null. Gleichzeitig wird der Befehl
des Betätigungshebels 51 an
die Normalkupplung 19 und die Umkehrkupplung 21 abgegeben,
und die Verbindungen beider Kupplungen werden getrennt. Infolgedessen
wird das Abtriebsdrehmoment der beiden Hydraulikmotoren 31 und 37 und
der Antriebsquelle 3 durch die mechanische Verbindung von
dem Planetenreduktionsgetriebe 5 und dem Normalrad 15 nicht
auf die Abtriebswelle 17 übertragen, so dass sich die
Abtriebswelle 17 nicht dreht und das Abtriebsdrehmoment
gleich Null ist.
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Als
nächstes
wird der Fall beschrieben, in dem der Betätigungshebel 51 von
der Neutralposition N in die Normalrichtung F betätigt wird
und das Fahrzeug zum Beispiel nach vorn fährt. Die Hydraulikpumpe 11 wird
mittels des Betätigungshebels 51 betätigt und
kippt die Taumelscheibe von der Neutralposition in die normale Drehrichtung,
dann steigt das Verdrängungsvolumen
von Null in dem Punkt X0 entlang der gestrichelten Linie A sequentiell
an, und die Hydraulikpumpe 11 gibt Drucköl an den
ersten Hydraulikmotor 31 und den zweiten Hydraulikmotor 37 ab.
Gleichzeitig wird der Befehl des Betägigungshebels 51 an
die Normalkupplung 19 und die Motorkupplung 45 abgegeben,
und die Normalkupplung 19 und die Motorkupplung 45 sind
eingekuppelt. Infolgedessen geben die beiden Hydraulikmotoren 31 und 37 ein
kombiniertes Motorabtriebsdrehmoment Th an die Abtriebswelle 17 ab.
Das zweite Sonnenrad 13 des Planetenreduktionsgetriebes 5 gibt
das Abtriebsdrehmoment der Antriebsquelle 3 an die Abtriebswelle 17 als
mechanisches Drehmoment Tm, das durch die Linie G in 2 gezeigt ist, über das
Normalrad 15 und die Normalkupplung 19 ab. Das
Drehmoment der Abtriebswelle 17 ist ein zusammengesetztes Drehmoment
Ta (Th + Tm), das durch die Linie H in 2 gezeigt ist, als Summe des Motorabtriebsdrehmoments
Th und des mechanischen Drehmoments Tm.
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Nun
wird der Fall betrachtet, in dem sich die Abtriebswelle 17 infolge
des Fahrwiderstandes zu Beginn der Fahrt nicht dreht. In diesem
Falle wird das zweite Sonnenrad 13 des Planetenreduktionsgetriebes 5 durch
das Normalrad 15 gesperrt, und das Abtriebsdrehmoment der
Antriebsquelle 3 wird von dem ersten Sonnenrad 9 an
die Hydraulikpumpe 11 abgegeben. Infolge des Stoppens der
Abtriebswelle 17 stoppen der erste Hydraulikmotor 31 und
der zweite Hydraulikmotor 37, die über die Motorkupplung 45 und
das Motordrehzahlreduktionsgetriebe 43 mit der Abtriebswelle 17 verbunden
sind, und daher wird das Drucköl
der Hydraulikpumpe 11 von einem Überdruckventil (nicht gezeigt)
ausgelassen.
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Durch
den Auslassdruck der Hydraulikpumpe 11 wird ein Abtriebsdrehmoment
an dem ersten Hydraulikmotor 31 erzeugt und an die Abtriebswelle 17 abgegeben,
an der dieser angebracht ist. Gleichzeitig wird das Abtriebsdrehmoment
des zweiten Hydraulikmotors 37 durch das Motordrehzahlreduktionsgetriebe 43 erhöht, über die
Motorkupplung 45 an die Abtriebswelle 17 abgegeben,
dann zu dem Abtriebsdrehmoment des ersten Hydraulikmotors 31 hinzugefügt, und
schließlich
an die Abtriebswelle 17 als das Motorabtriebsdrehmoment
Th abgegeben. Infolgedessen nimmt die Abtriebswelle 17 ein
zusammengesetztes Drehmoment Ta0 auf, das die Summe aus dem Motorabtriebsdrehmoment
Th, welches die Summe aus dem Drehmoment der beiden Hydraulikmotoren 31 und 37 ist,
und dem mechanischen Drehmoment Tm von dem Sonnenrad 13 des
Planetenreduktionsgetriebe 5 ist, und daher gibt die Abtriebswelle 17 eine
große
Antriebskraft ab.
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Als
nächstes
wird der Fall betrachtet, in dem die Abtriebswelle 17 sich
zu drehen beginnt. Das Verdrängungsvolumen
der Hydraulikpumpe 11 wird auf den Befehl des Betätigungshebels 51 erhöht, und
somit beginnt das zweite Sonnenrad 13 zu drehen, wodurch
die Drehzahl des ersten Sonnenrades 9 entlang der gestrichelten
Linie B sequentiell reduziert wird. Dementsprechend verringert sich
die Drehzahl der Hydraulikpumpe 11 sequentiell bis zu dem
Punkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit. Hierbei wird das
Verdrängungsvolumen
der Hydraulikpumpe 11 bis zu dem Punkt Xa der ersten vorbestimmten
Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht,
und daher erhöht
sich das Verdrängungsvolumen
der Hydraulikpumpe 11, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit den
Punkt Xa der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht,
wie durch die gestrichelte Linie A gezeigt ist. Daher erhöht sich
die Auslassölmenge
wie sich die Drehzahl reduziert. Infolgedessen erhöht sich
die Drehzahl der beiden Hydraulikmotoren 31 und 37,
und die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt auch an.
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xa der ersten vorbestimmten
Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, verringert sich das Verdrängungsvolumen
des zweiten Hydraulikmotors 37 sequentiell auf den Befehl
des Betätigungshebels 51 durch
den zweiten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 57,
und die Drehzahl des zweiten Hydraulikmotors 37 erhöht sich
in dem Maße,
wie sich das Verdrängungsvolumen
verringert. Hierbei wird bei dem ersten Hydraulikmotor 31 das
maximale Verdrängungsvolumen
gehalten, jedoch die Drehzahl durch Aufnehmen der Ölmenge erhöht, um die
sich die Ölmenge
des zweiten Hydraulikmotors 37 verringert, und die Auslassmenge
der Hydraulikpumpe 11 steigt an, um die Drehzahl der Abtriebswelle 17 zu
erhöhen.
Das Verdrängungsvolumen
des zweiten Hydraulikmotors 37 wird verringert, nachdem
die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xa der ersten vorbestimmten
Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet, bis
die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xb der zweiten vorbestimmten
Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht.
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Wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xb der zweiten vorbestimmten
Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, verringert der zweite Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 57 das
Verdrängungsvolumen
des zweiten Hydraulikmotors 37 auf Null, und gleichzeitig
wird die Kupplung 45 ausgekuppelt. Dadurch wird der zweite
Hydraulikmotor 37 von der Verbindung mit der Abtriebswelle 17 getrennt,
und daher wird, selbst wenn die Abtriebswelle 17 mit einer
hohen Drehzahl dreht, der zweite Hydraulikmotor 37 nicht
dadurch beeinflusst.
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Das
Verdrängungsvolumen
des ersten Hydraulikmotors 31 wird sequentiell durch den
ersten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 55 reduziert,
und die von ihm aufgenommene Ölmenge verringert
sich auch infolge der Reduzierung der Drehzahl der Hydraulikpumpe 11.
Jedoch steigt die Drehzahl des ersten Hydraulikmotors 31 in
dem Maße,
wie sich das Verdrängungsvolumen
verringert, und daher wird die Drehzahl der Abtriebswelle 17 erhöht. Das
Verdrängungsvolumen
des ersten Hydraulikmotors 31 wird verringert, nachdem
die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xb der zweiten vorbestimmten
Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet, bis
die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit
erreicht.
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In
dem Punkt, in dem der erste Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 55 das Verdrängungsvolumen
des ersten Hydraulikmotors 31 auf Null senkt, hat die Fahrzeuggeschwindigkeit
das Maximum erreicht. Das Verdrängungsvolumen
des ersten Hydraulikmotors 31 ist gleich Null, und daher
wird die Drehzahl der Hydraulikpumpe 11 gleich Null, um das
erste Sonnenrad 9 zu stoppen. Infolge des Stoppens des
ersten Sonnenrades 9 gibt das Planetenreduktionsgetriebe 5 die
gesamte Abtriebskraft der Antriebsquelle 3 an die Abtriebswelle 17 als
gesamtes mechanisches Drehmoment Tma durch die mechanische Verbindung über das
Normalrad 15 und die Normalkupplung 19 von dem
Sonnenrad 13 ab.
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In
dem Falle, in dem der Betätigungshebel 51 von
den Positionen F und R in die Neutralposition N zurückkehrt,
wird der Prozess des Erhöhens
der Fahrzeuggeschwindigkeit umgekehrt durchgeführt, so dass eine ausführliche
Beschreibung weggelassen wird. Der Fall, in dem der Betätigungshebel 51 von
der Neutralposition N in die Umkehrrichtung R betätigt wird
und das Fahrzeug zum Beispiel rückwärts fährt, entspricht
dem Fall des Betätigens
des Betätigungshebels 51 von
der Neutralposition N in die Normalrichtung F, so dass eine ausführliche
Beschreibung weggelassen wird.
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Die
Antriebsquelle 3, die Hydraulikpumpe 11 und die
Abtriebswelle 17 können
mit dem Planetenrad 7, dem ersten Sonnenrad 9 oder
dem zweiten Sonnenrad 13 durch geeignete Auswahl eines
von ihnen verbunden sein, ohne auf die oben beschriebene Ausführungsform
beschränkt
zu sein. In der Ausführungsform
ist das Planetenreduktionsgetriebe 5 mit doppelten Sonnen-
und Planetenrädern
gezeigt, jedoch kann das Planetenreduktionsgetriebe 5 auch mit
gewöhnlichen
einstufigen Planetenrädern
versehen sein, und das Motordrehzahlreduktionsgetriebe 43 kann
ein Planetengetriebe sein. Obwohl die Zweiwege-Hydraulikverstellpumpe
als Hydraulikpumpe 11 verwendet wird, können eine Einwege-Hydraulikverstellpumpe
und ein Umschaltventil in Kombination miteinander verwendet werden.
Die Antriebsquelle kann ein Elektromotor sein.