DE102006055724A1 - Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe - Google Patents

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Abstract

Um eine Bereichsschaltung bei einem hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebe zu verbessern, wird das Abtriebsdrehmoment unter Verwendung eines Störgrößenbeobachters mit Hilfe von ermittelten Drehzahlen abgeschätzt und in Abhängigkeit dieses Drehmoments der hydrostatische Leistungszweig so angesteuert, dass eine Bereichsschaltung bei Synchrondrehzahl der Bereichskupplungen erfolgt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • Hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe weisen einen hydrostatischen Leistungszweig mit einer hydraulischen Pumpe und einem hydraulischen Motor auf, wobei mindestens ein Hydraulikaggregat im Schluckvolumen verstellbar ausgebildet ist, sowie einen mechanischen Leistungszweig, wobei der mechanische Leistungszweig mindestens zwei schaltbare mechanische Bereiche aufweist. Die Schaltelemente zum Wechseln des mechanischen Bereichs können als kraftschlüssige Kupplungen, wie beispielsweise Lamellenkupplungen, oder formschlüssige Kupplungen, wie beispielsweise Klauenkupplungen, ausgeführt sein. Beim Wechseln des mechanischen Bereichs wird der hydrostatische Bereich so angesteuert, dass die Kupplungen nahezu keine Differenzdrehzahl aufweisen. Im Idealfall weisen die Kupplungen keine Differenzdrehzahl auf, wodurch ein Schaltruckeln verhindert wird.
  • Um die Bereichsschaltung des mechanischen Bereichs in einer kurzen Zeit durchführen zu können, offenbart die EP 1 007 869 B1 ein hydrostatischmechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, bei welchem der hydrostatische Leistungszweig so angesteuert wird, dass dann die Synchrondrehzahl vorliegt, wenn die Bereichsschaltung des mechanischen Leistungszweigs stattfindet.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bereichsschaltung im mechanischen Leistungszweig eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes weiter zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebe gelöst.
  • Die Reaktion des hydrostatischen Leistungszweigs auf eine Ansteuerung zum Ändern der Drehzahl im hydrostatischen Leistungszweig ist abhängig von der Last im hydrostatischen Leistungszweig, welche entscheidend die Drücke, die Leckagen und das Ansprechverhalten beeinflußt. Durch eine präzise Kenntnis der Belastung des hydrostatischen Leistungszweigs kann dieser so angesteuert bzw. geregelt werden, dass der hydrostatische Leistungszweig in kurzer Zeit, und auch während des gesamten Bereichswechsels im mechanischen Leistungszweig, die Synchrondrehzahl erreicht bzw. beibehält. Hierzu wird das Abtriebsdrehmoment des hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes unter Verwendung eines Störgrößenbeobachters mit Hilfe von ermittelten Drehzahlen abgeschätzt, wobei die Funktion des Störgrößenbeobachters bzw. die Ermittlung eines Drehmoments mit Hilfe eines Störgrößenbeobachters in der DE 198 47 205 B4 oder der DE 199 43 332 A1 offenbart ist. Mit Hilfe der ermittelten Drehzahlen, wie beispielsweise der Antriebsdrehzahl des Leistungsverzweigungsgetriebes und der Abtriebsdrehzahl des Leistungsverzweigungsgetriebes und der Verwendung eines Störgrößenbeobachters, läßt sich das Abtriebsdrehmoment ermitteln, woraus sich die Belastung des hydrostatischen Leistungszweigs ergibt. in Abhängigkeit der Belastung des hydrostatischen Leistungszweigs wird dieser so angesteuert, dass bei einer Bereichsschaltung im mechanischen Leistungszweig schnell die Synchrondrehzahl erreicht und während der Schaltung beibehalten wird, wodurch der Schaltruck minimiert wird und bei Verwendung einer Klauenkupplung die Beschädigung der Klauenkupplung verhindert wird. Dies bietet den Vorteil, dass die Regelung oder Steuerung der Synchrondrehzahl lastkompensiert, und somit mit höherer Dynamik, erfolgen kann. Dadurch werden die Schaltzeiten verkürzt und der Verschleiß der Kupplungen minimiert. Durch Verwendung des Störgrößenbeobachters kann auf eine kostengünstige Weise das Lastdrehmoment ermittelt werden.

Claims (5)

  1. Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem hydrostatischen und einem mechanischen Leistungszweig, mit mindestens zwei mechanischen Fahrbereichen, wobei ein Wechsel eines ersten mechanischen Bereichs in einen zweiten mechanischen Bereich bei einem Synchronpunkt stattfindet, wobei während des Wechsels der mechanischen Bereiche der hydrostatische Leistungszweig so angesteuert wird, dass beim Wechsel der mechanischen Bereiche nahezu keine Differenzdrehzahlen bei den zu schaltenden Kupplungen auftreten, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung in Abhängigkeit eines Abtriebsdrehmoments des Leistungsverzweigungsgetriebes stattfindet, wobei das Abtriebsdrehmoment unter Verwendung eines Störgrößenbeoachters mit Hilfe von ermittelten Drehzahlen abgeschätzt wird.
  2. Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrostatische Leistungszweig so angesteuert wird, dass der Synchronpunkt während des gesamten Wechsels des Bereichs erhalten bleibt.
  3. Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl, bei welcher die Schaltung zum Bereichswechsel ausgelöst wird, in Abhängigkeit des Abtriebsdrehmoments ermittelt wird.
  4. Verfahren zur Bereichsschaltung eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes mit mindestens zwei mechanischen Fahrbereichen, wobei ein Wechsel eines ersten mechanischen Bereichs in einen zweiten mechanischen Bereich bei einem Synchronpunkt stattfindet, dadurch ge kennzeichnet, dass mit Hilfe von ermittelten Drehzahlen und eines Störgrößenbeobachters ein Abtriebsdrehmoment des Leistungsverzweig ungsgetriebes abgeschätzt wird, mittels welchen der hydrostatische Leistungszweig so geregelt wird, dass eine Bereichsschaltung des mechanischen Leistungszweigs bei einem Synchronpunkt erfolgt.
  5. Verfahren zur Bereichsschaltung eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrostatische Leistungszweig so geregelt wird, dass der Synchronpunkt während der Schaltung erhalten bleibt.
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