DE102007016517A1 - Hydrostatic transmission for e.g. tractor, has mechanical torque/rotary speed converter i.e. planetary gear, connected with output shaft, where mechanical torque change is simultaneously balanced by inverse torque change on shaft - Google Patents
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Abstract
Description
I. AnwendungsgebietI. Field of application
Die Erfindung richtet sich auf selbstfahrende, insbesondere straßentaugliche, Arbeitsmaschinen, z. B. Traktoren, Bagger, Radlader und bestimmte Lastkraftwagen.The Invention is directed to self-propelled, in particular roadworthy, Working machines, z. As tractors, excavators, wheel loaders and certain trucks.
II. Technischer HintergrundII. Technical background
Dabei besteht das Problem, daß diese auf der Straße schnell fahren sollen (hohe Raddrehzahl bei geringem benötigten Raddrehmoment), bei schweren Bodenverhältnissen und unter Arbeitslast aber ein sehr hohes Drehmoment an den Antriebsrädern realisieren müssen, dann allerdings bei geringer Raddrehzahl. Das Drehmoment an der Antriebsrädern und die invers damit korrelierte Drehzahl müssen also um einen sehr hohen Faktor gespreizt werden können. Dagegen erfordert ein guter Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors ein möglich konstantes Drehmoment auf hohem Niveau, was nur in einem relativ schmalen Drehzahlbereich erreichbar ist. Folglich benötigt es zwischen dem konstanten Motor- und dem variablen Raddrehmoment eine weitgespreizte Übersetzungsgetriebe.there the problem is that these are on the road should drive fast (high wheel speed at low required Wheel torque), in heavy ground conditions and under Workload but a very high torque on the drive wheels have to realize, but then at low wheel speed. The torque on the drive wheels and the inverse with it correlated speed must therefore be a very high factor can be spread. In contrast, requires a good efficiency the internal combustion engine a possible constant torque at a high level, resulting only in a relatively narrow speed range is reachable. Therefore it needs between the constant ones Motor and the variable wheel torque a widely spread transmission gear.
Mechanische Schaltgetrieben können diese Aufgabe problemlos erfüllen, benötigen aber enteder beim häufigen Schalten jeweils eine Zugunterbrechung über eine Kupplung und/der einen hohen baulichen Aufwand, vor allem bei einer gewünschten Automatisieung der Schaltvorgänge oder Vermeidung der Zugunterbrechung. Deswegen haben selbstahrende Arbeitsmaschinen – die für den lineären Arbeitsantrieb ohnehin Drucköl benötigen – öfters einen hydraulisch/mechanischen Fahrantrieb, bei dem die Abtriebswelle des Verbrennungsmotors eine hydraulische Einheit antreibt, die über Zahnradstufen mit der Antriebsachse bzw. den Antriebsrädern gekoppelt ist. Diese Einheit besteht gewöhnlich aus einer Pumpe und einem Motor, wobei zumindest das Verdrängungsvolumen des Motors verstellbar ist.mechanical Manual transmissions can easily fulfill this task, but need duckling with frequent switching one train interruption via a clutch and / or a high construction cost, especially for a desired Automation of switching operations or avoidance of train interruption. That's why self-propelled machines - the ones for Need the line drive anyway pressurized oil - often a hydraulic / mechanical traction drive, in which the output shaft of the internal combustion engine drives a hydraulic unit that over Gear stages with the drive axle and the drive wheels is coupled. This unit usually consists of one Pump and a motor, where at least the displacement volume the engine is adjustable.
Diese Lösung ist jedoch mit erheblichen Nachteilen verbunden. Die sogenannte „Verdrängungssteuerung", mittels Verstellung der Schrägscheibe oder des Exzenters, kostet viel Kraft und erfordert eine schwere hydraulische Vorrichtung, die entsprechend langsam reagiert, teuer ist und Verluste mit sich bringt. Außerdem geht, bei Axialkolbenmaschinen, die Entfernung von der mittleren Winkelstellung der Scheibe zunehmend auf Kosten des Wirkungsgrads. Ein Spreizungsfaktor über 4 ist daher nicht mehr praktikabel und die Verluste können sich, im Teillastbetrieb, bis zu einem Drittel der Leistung des Verbrennungsmotors summieren.These Solution, however, is associated with significant disadvantages. The so-called "displacement control", by means of Adjustment of the swash plate or the eccentric, costs a lot of power and requires a heavy hydraulic device, which reacts accordingly slowly, is expensive and carries losses brings. In addition, with axial piston machines, the distance goes from the middle angular position of the disc increasingly at the expense the efficiency. A spreading factor over 4 is therefore not more practicable and the losses can, in part-load operation, add up to one third of the power of the internal combustion engine.
Deswegen
tendiert die Entwicklung zur Drehmomentänderung bei konstantem
Verdrängungsvolumen, durch Steuerung des Zeitanteils, worin
der Motor während einer Umdrehung Drucköl aufnimmt.
So gibt es Radialkolbenmotoren, wobei – wie zum Beispiel
in der
Die,
im Vergleich zu Verstellmotoren, größen Spreizungsfaktoren
fordern allerdings eine in gleicher Maße größere
Dimensionierung, während – jedenfalls bei der
Axialkolbenvariante – der Ölstrom sich sogar dem
Spreizungsfaktor entsprechend vervielfacht. Außerdem bietet
auch Spreizungsfaktor
III. Darstellung der ErfindungIII. Presentation of the invention
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die zeitgesteuerten Axialkolben- und Radialkolbenmotoren derart weiterzubilden, daß ihr Übersetzungsbereich dem von mechanischen Getrieben mindestens gleichkommt, in einem konkurrenzfähigen Rahmen von Kosten, Verlusten und Dimensionierung. Die Aufgabe wird durch den Hauptanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.It It is therefore an object of the invention to provide the time-controlled axial piston and radial piston engines in such a way that their translation range the of mechanical gears at least equal, in a competitive Framework of costs, losses and sizing. The task becomes solved by the main claim 1. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.
Demnach treibt der Motor das Rad oder die Achse über einen Planetensatz an. An sich ist das nicht neu. Bekannt sind Hydromotoren, die mit Planetensätzen zusammenwirken, welche in Vorwahlstufen schaltbar oder in einer bestimmten Unter- oder Übersetzung fixiert sind. Auch gibt es Hydromotoren, die mit Planeten ein während der Fahrt schaltbares Übersetzungsgetriebe bilden. Dort arbeiten beide allerdings eher nebeneinander, da die Antriebsenergie über ihnen verteilt wird, bevor später – wieder summiert – auf die Räder zu gelangen.Therefore the motor drives the wheel or axle via a planetary gear set at. This is not new in itself. Are known hydraulic motors, with Collaborate planetary sets, which in pre-election stages switchable or in a particular sub or translation are fixed. Also there are hydraulic motors that are in contact with planets form the drive switchable transmission gear. There However, both work rather side by side, because the drive energy over distributed to them before later - summed up - on to get the wheels.
Dagegen wirken Hydromotor und Planetengetriebe gemäß der Erfindung in richtiger Interaktion zusammen. Die Zeitsteuerung kostet wenig Kraft und somit wenig Zeit. Auch die größtmögliche Drehmomentänderung dauert nur Millisekunden und ist mit einer gegenläufigen Momentanpassung des abrupt schaltenden Planetengetriebes synchronisierbar. Im Ergebnis funktioniert die Einheit „Motor/Planetensatz" als stufenloses, unter Last schaltbares, automatisches, Übersetzungsgetriebe, dessen Spreizungsfaktor das Produkt beider Einzelspreizungsfaktoren ist und selbst dann noch, wenn man den Spreizungsfaktor des Motors auf 4 halbiert, dem der mechanischen Konkurrenz mühelos gleichkommt, bei geringen Einbaumaßen, bescheidenen Kosten und geringen Verlusten.In contrast, hydraulic motor and planetary gear according to the invention interact in proper interaction. The time control costs little power and thus little time. Even the largest possible torque change lasts only milliseconds and can be synchronized with an opposite torque adjustment of the abruptly switching planetary gear. As a result, the engine / planetary gear unit functions as a continuously variable, load-switchable car matic translation gear, whose spreading factor is the product of both individual spreading factors and even if you halve the spreading factor of the motor to 4, which is equal to the mechanical competition effortless, with low installation dimensions, modest costs and low losses.
Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained with reference to FIGS. Show it:
Die
Das
System ist stabil, wenn der Momentsprung der Planeten (hier Faktor
3) deutlich kleiner als der Momentbereich des Motors (hier Faktor
4) ist. Damit ist verbunden, daß eine relativ kleine Erweiterung
dieses Bereichs einen größeren Planetensprung
ermöglicht, wodurch die Übersetzungsspreizung
multiplizierend zunimmt – wie
Allerdings
lösen große Spreizungsfaktoren die Aufgabenstellung
nur zum Teil; Auch die Kosten und Verluste des hydrostatischen Fahrantriebs
sollen auf das Niveau der mechanischen Konkurrenz gebracht werden.
Das wird erreicht, wenn als vorgeschaltetes Antriebsaggregat ein
Freikolbenmotor verwendet wird. Sein sich frei im Zylinder hin und
her bewegender Kolben verdichtet im Kompressionstakt das Gasgemisch
und pumpt im Expansionstakt Öl auf Druck. Chemische Energie
wird direkt in hydraulische umgesetzt; Kurbelwelle und separate
Pumpe erübrigen sich. Besonders effizient arbeitet eine
Variante, die nur bei konkreter Leistungsnachfrage läuft, und
wobei Taktdauer und Kolbenbewegung unabhängig von Frequenz
und äußeren Umständen immer gleich und
optimiert erfolgen; wie zum Beispiel in der
Auch
der Freikolbenmotor wäre mit dieser Verbindung gedient.
Er liefert Konstantdrucköl. Bis vor kurzem stand er damit
seiner Verwendung im Wege. Ein Fahrantrieb, der lediglich über
die Drehmomentspreizung eines Verstellmotors verfügt, und ein
Arbeitsantrieb, der auf den variablen Arbeitsdruck einer Verstellpumpe
verzich ten muß, sind nur bedingt marktfähig. Mittlerweile
haben Hydrotransformatoren, wie beispielsweise in der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - EP 1232335 [0022] - EP 1232335 [0022]
- - EP 0882181 B1 [0023] EP 0882181 B1 [0023]
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011051360A1 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Muller, Katherina | Electro-hydraulic traction drive |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0882181B1 (en) | 1996-02-23 | 2002-05-29 | Innas Free Piston B.V. | Pressure transformer |
EP1232335A1 (en) | 1999-11-24 | 2002-08-21 | Mannesmann Rexroth GmbH | Free-piston engine |
WO2005095800A1 (en) | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Artemis Intelligent Power Limited | Fluid-working machine with displacement control |
-
2007
- 2007-04-05 DE DE200710016517 patent/DE102007016517A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0882181B1 (en) | 1996-02-23 | 2002-05-29 | Innas Free Piston B.V. | Pressure transformer |
EP1232335A1 (en) | 1999-11-24 | 2002-08-21 | Mannesmann Rexroth GmbH | Free-piston engine |
WO2005095800A1 (en) | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Artemis Intelligent Power Limited | Fluid-working machine with displacement control |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011051360A1 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Muller, Katherina | Electro-hydraulic traction drive |
DE102009051204A1 (en) | 2009-10-29 | 2011-05-19 | Muller, Katherina | Electro-hydraulic drive for motor vehicles |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |