DE102021133256A1 - Hydrostatic-mechanical power split transmission - Google Patents

Hydrostatic-mechanical power split transmission Download PDF

Info

Publication number
DE102021133256A1
DE102021133256A1 DE102021133256.7A DE102021133256A DE102021133256A1 DE 102021133256 A1 DE102021133256 A1 DE 102021133256A1 DE 102021133256 A DE102021133256 A DE 102021133256A DE 102021133256 A1 DE102021133256 A1 DE 102021133256A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrostatic
variable displacement
power
motor
split transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021133256.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Wilhelm Goellner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Original Assignee
Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG filed Critical Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Priority to DE102021133256.7A priority Critical patent/DE102021133256A1/en
Publication of DE102021133256A1 publication Critical patent/DE102021133256A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/44Control of exclusively fluid gearing hydrostatic with more than one pump or motor in operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H39/00Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/04Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H47/00Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/02Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
    • F16H47/04Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/20Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/22Agricultural vehicles
    • B60Y2200/221Tractors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70Gearings
    • B60Y2400/73Planetary gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70Gearings
    • B60Y2400/78Pumps, e.g. jet type
    • B60Y2400/785Pump drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/68Inputs being a function of gearing status
    • F16H2059/6838Sensing gearing status of hydrostatic transmissions
    • F16H2059/6853Sensing gearing status of hydrostatic transmissions the state of the transmission units, i.e. motor or pump capacity, e.g. for controlled shifting of range gear

Abstract

Leistungsverzweigtes Getriebe für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem mechanischen Zweig und einem hydrostatischen Zweig. Der hydrostatische Zweig des Leistungsverzweigungsgetriebes umfasst eine hydrostatische Verstellpumpe und einen hydrostatischen Verstellmotor in Schrägachsenbauweise mit einem Ventilsegment zur Verstellung des Verdrängungsvolumens des hydrostatischen Verstellmotors. Das maximale Hubvolumen des hydrostatischen Verstellmotors ist größer als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen VerstellpumpePower-split transmission for a drive train of a vehicle with a mechanical branch and a hydrostatic branch. The hydrostatic branch of the power-split transmission includes a hydrostatic variable displacement pump and a hydrostatic variable displacement motor in a bent-axis design with a valve segment for adjusting the displacement volume of the hydrostatic variable displacement motor. The maximum swept volume of the hydrostatic variable displacement motor is greater than the maximum swept volume of the hydrostatic variable displacement pump

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to hydrostatic-mechanical power-split transmissions according to the preamble of claim 1.

Hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe werden in der Landwirtschaft häufig zum Antrieb von z.B. Traktoren eingesetzt. Solche Leistungsverzweigungsgetriebe können aber auch für den Antrieb von Hilfsantrieben in der Landwirtschaft oder für andere Fahrzeuge bzw. Antriebsstränge außerhalb der Landwirtschaft, wie z.B. Straßenbaumaschinen oder sogar Züge, verwendet werden. Hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe vereinen die Vorteile von mechanischen Getrieben und hydrostatischen Getrieben, so dass ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird und gleichzeitig eine stufenlose Geschwindigkeitseinstellung möglich ist. Ein weiterer Vorteil liegt im Bereich des Energieverbrauchs durch die Möglichkeit der kontinuierlichen Drehzahlanpassung ohne Drehmomentunterbrechung.Hydrostatic-mechanical power-split transmissions are often used in agriculture to drive tractors, for example. However, such power-split transmissions can also be used to drive auxiliary drives in agriculture or for other vehicles or drive trains outside of agriculture, such as road construction machines or even trains. Hydrostatic-mechanical power-split transmissions combine the advantages of mechanical transmissions and hydrostatic transmissions, so that a high degree of efficiency is achieved and, at the same time, infinitely variable speed adjustment is possible. Another advantage lies in the area of energy consumption due to the possibility of continuous speed adjustment without torque interruption.

Hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe teilen einen eingehenden Leistungsfluss in einen mechanischen und einen hydrostatischen Zweig auf. Der hydrostatische Zweig besteht aus einer hydrostatischen Verstellpumpe und einem hydrostatischen Verstellmotor. Häufig, insbesondere bei Antriebsanwendungen, werden hydrostatische Verstelleinheiten in axialer Bauweise eingesetzt, wobei die Pumpe als Schrägscheibenpumpe und der Motor bzw. die Motoren als Schrägachsenmotoren ausgeführt sein können. Die Verstellung des Verdrängungsvolumens des hydrostatischen Verstellmotors erfolgt mittels eines Jochs, wobei im hydrostatischen Zweig von Leistungsverzweigungsgetrieben für jede hydrostatische Verstelleinheit ein Joch vorgesehen ist. Schrägachsenmotoren mit Joch bieten einen hervorragenden Wirkungsgrad des hydrostatischen Antriebsgetriebes. Insbesondere bei Antriebsanwendungen ist ein guter Wirkungsgrad wichtig, um den Kraftstoffverbrauch des angetriebenen Fahrzeugs zu reduzieren.Hydrostatic-mechanical power-split transmissions split an incoming power flow into a mechanical and a hydrostatic branch. The hydrostatic branch consists of a hydrostatic variable displacement pump and a hydrostatic variable displacement motor. Often, particularly in drive applications, hydrostatic adjustment units are used in an axial design, with the pump being able to be designed as a swash plate pump and the motor or motors being skewed axis motors. The displacement volume of the hydrostatic variable motor is adjusted by means of a yoke, with a yoke being provided for each hydrostatic variable unit in the hydrostatic branch of power-split transmissions. Yoked bent axis motors offer excellent hydrostatic drive transmission efficiency. In propulsion applications in particular, good efficiency is important in order to reduce the fuel consumption of the driven vehicle.

So offenbart US 6,257,119 B1 eine beispielhafte Ausführungsform einer hydrostatischen Verstelleinheit, deren Verdrängungsvolumen durch Schwenken eines Jochs eingestellt wird. Das Joch ist mittels Zapfen schwenkbar in einem Gehäuse der Verstelleinheit aufgenommen und wird durch eine Verstelleinrichtung verschwenkt. Die Verstelleinrichtung besteht aus langgestreckten Stangen, die mit dem Joch ein Kugelgelenk bilden.So revealed US 6,257,119 B1 an exemplary embodiment of a hydrostatic adjustment unit whose displacement volume is adjusted by pivoting a yoke. The yoke is held in a housing of the adjustment unit by means of pivots and is pivoted by an adjustment device. The adjusting device consists of elongated rods which form a ball and socket joint with the yoke.

Schrägscheiben-Verstelleinheiten, deren Verstellung über ein Joch erfolgt, benötigen jedoch aufgrund des schwenkbaren Jochs, der zugehörigen Hydraulikleitungen und der Joch-Einstelleinrichtung einen relativ großen Bauraum. Daher sind Schrägachseneinheiten in Jochbauweise auch teuer, da eine komplexe Konstruktion und eine hohe Anzahl von Bauteilen erforderlich ist. Der Einsatz von hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetrieben, die mit jochgesteuerten Schrägachseneinheiten nach dem Stand der Technik ausgestattet sind, ist daher günstig, da in der Regel ein großer Verstellbereich des Leistungsverzweigungsgetriebes gefordert wird.However, swash plate adjustment units, which are adjusted via a yoke, require a relatively large amount of space due to the pivotable yoke, the associated hydraulic lines and the yoke adjustment device. Therefore, yoke-type bent-axis units are also expensive, requiring complex construction and a large number of parts. The use of hydrostatic-mechanical power-split transmissions, which are equipped with yoke-controlled bent-axis units according to the prior art, is therefore favorable since a large adjustment range of the power-split transmission is generally required.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein wirtschaftliches Leistungsverzweigungsgetriebe mit hohem Wirkungsgrad, aber vereinfachtem Aufbau und entsprechend niedrigeren Herstellungskosten als im Stand der Technik bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to provide an economical power-split transmission with high efficiency, but with a simplified structure and correspondingly lower production costs than in the prior art.

Ein erfindungsgemäßes Leistungsverzweigungsgetriebe kann beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs eingesetzt werden. Das Leistungsverzweigungsgetriebe weist einen mechanischen Zweig und einen hydrostatischen Zweig auf. Der hydrostatische Zweig umfasst eine hydrostatische Verstellpumpe und einen hydrostatischen Verstellmotor in Schrägachsenbauweise, die fluidisch miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten: Im hydrostatischen Zweig ist ein hydrostatisches Getriebe vorgesehen. Der hydrostatische Verstellmotor in Schrägachsenbauweise weist einen kippbaren Zylinderblock auf. Wird der Neigungswinkel zwischen einer Drehachse des Zylinderblocks in Bezug auf die Drehachse einer Abtriebswelle des hydrostatischen Verstellmotors vergrö-ßert, vergrößert sich das Verdrängungsvolumen des hydrostatischen Verstellmotors. Wird der Neigungswinkel verkleinert, wird das Verdrängungsvolumen verkleinert. Dabei verhält sich die Drehzahl invers und ist bei maximalem Neigungswinkel minimal, bzw. bei minimalem Verdrängungsvolumen maximal, wenn man einen konstanten Durchfluss durch den hydrostatischen Verstellmotor annimmt. Da dem Fachmann die Funktionsweise eines hydrostatischen Verstellmotors mit Schrägachseneinheit bekannt ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise dieser Bauart des hydrostatischen Aggregats verzichtet.A power-split transmission according to the invention can be used, for example, in a drive train of a vehicle. The power split transmission has a mechanical branch and a hydrostatic branch. The hydrostatic branch comprises a hydrostatic variable displacement pump and a hydrostatic variable displacement motor in bent-axis design, which are fluidically connected to one another. In other words: A hydrostatic transmission is provided in the hydrostatic branch. The hydrostatic variable displacement motor in bent-axis design has a tilting cylinder block. If the angle of inclination between an axis of rotation of the cylinder block in relation to the axis of rotation of an output shaft of the hydrostatic variable displacement motor is increased, the displacement volume of the hydrostatic variable displacement motor increases. If the inclination angle is reduced, the displacement volume is reduced. The speed behaves inversely and is minimal at the maximum angle of inclination or maximal at the minimum displacement volume, assuming a constant flow through the hydrostatic variable motor. Since the mode of operation of a hydrostatic adjusting motor with a bent-axis unit is known to a person skilled in the art, a detailed description of the mode of operation of this type of hydrostatic unit is not provided.

Erfindungsgemäß wird das Verdrängungsvolumen des hydrostatischen Verstellmotors, d.h. der Neigungswinkel des Zylinderblocks, mittels eines Ventilsegments verstellt. Das Ventilsegment ist im Gehäuse des hydrostatischen Verstellmotors untergebracht und mit dem Zylinderblock des hydrostatischen Verstellmotors gekoppelt, wodurch eine eingestellte Position eines Verstellelements auf den Zylinderblock übertragen wird, während Hydraulikflüssigkeit zu und von den Zylinderbohrungen geleitet wird.According to the invention, the displacement volume of the hydrostatic variable displacement motor, i.e. the angle of inclination of the cylinder block, is adjusted by means of a valve segment. The valve segment is housed in the hydrostatic variable displacement motor housing and is coupled to the hydrostatic variable displacement motor cylinder block, whereby a set position of a variable displacement element is transmitted to the cylinder block while hydraulic fluid is directed to and from the cylinder bores.

Erfindungsgemäß ist das maximale Hubvolumen des hydrostatischen Verstellmotors größer als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe. Das maximale Hubvolumen ist das Verdrängungsvolumen, bei dem die hydrostatische Verstellpumpe bzw. der hydrostatische Verstellmotor auf seinen maximalen Neigungswinkel verstellt ist. Das maximale Hubvolumen ist also das maximale Verdrängungsvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe bzw. des hydrostatischen Verstellmotors pro Umdrehung. Bei der Auslegung der spezifischen Hubvolumina hängt das maximale Hubvolumen der Pumpe von der Leistung eines Antriebsmotors ab, der z. B. die hydrostatische Verstellpumpe antreibt. Das maximale Hubvolumen des hydrostatischen Verstellmotors ist abhängig von der erforderlichen maximalen Leistung und der erforderlichen maximalen Drehzahl einer Abtriebswelle, die vom hydrostatischen Verstellmotor angetrieben wird.According to the invention, the maximum swept volume of the hydrostatic variable displacement motor is greater than the maximum swept volume of the hydrostatic variable displacement pump. The maximum stroke volume is the displacement volume at which the hydrostatic variable displacement pump or the hydrostatic variable displacement motor is adjusted to its maximum angle of inclination. The maximum stroke volume is therefore the maximum displacement volume of the hydrostatic variable displacement pump or the hydrostatic variable displacement motor per revolution. When designing the specific stroke volume, the maximum stroke volume of the pump depends on the power of a drive motor, e.g. B. drives the hydrostatic variable displacement pump. The maximum swept volume of the hydrostatic variable displacement motor depends on the required maximum power and the required maximum speed of an output shaft that is driven by the hydrostatic variable displacement motor.

Im Stand der Technik wird das Verdrängungsvolumen des hydrostatischen Verstellmotors mittels Jochtechnik verstellt, während erfindungsgemäß die Ventilsegmenttechnik eingesetzt wird. Bei der Konzeption eines Leistungsverzweigungsgetriebes für den Antrieb eines Fahrzeugs steht das Drehmoment- und Drehzahlverhalten des Fahrzeugs im Vordergrund. Die Jochtechnik ermöglicht einen größeren maximalen Neigungswinkel der Drehachse des Zylinderblocks gegenüber der Drehachse der Abtriebswelle des hydrostatischen Verstellmotors. Ein Joch kann beispielsweise Neigungswinkel von -45° bis +45° bieten, wobei 0 bis 45° verwendet werden können, wenn das Joch in einen hydrostatischen Verstellmotor eines hydrostatischen Getriebes nach dem Stand der Technik eingebaut wird. Damit ist ein größerer Bereich von Neigungswinkeln zur Einstellung des Verdrängungsvolumens des hydrostatischen Motors gegeben als bei der Ventilsegmenttechnik, die beispielsweise Neigungswinkel von 0° bis 32° bereitstellt. Zudem ist bei der Jochtechnik ein großer Querschnitt zur Führung der Hydraulikflüssigkeit zu den Zylinderbohrungen im Zylinderblock über den gesamten Kippbereich vorgesehen. Bei der Ventilsegmenttechnik sind die Querschnitte, insbesondere bei großen Neigungswinkeln, kleiner.In the prior art, the displacement volume of the hydrostatic variable motor is adjusted by means of yoke technology, while valve segment technology is used according to the invention. When designing a power-split transmission for driving a vehicle, the focus is on the torque and speed behavior of the vehicle. The yoke technology allows a larger maximum angle of inclination of the axis of rotation of the cylinder block in relation to the axis of rotation of the output shaft of the hydrostatic variable displacement motor. For example, a yoke may provide tilt angles from -45° to +45°, where 0 to 45° may be used when the yoke is incorporated into a prior art variable displacement hydrostatic motor of a hydrostatic transmission. This provides a larger range of inclination angles for adjusting the displacement volume of the hydrostatic motor than with valve segment technology, which provides inclination angles of 0° to 32°, for example. In addition, the yoke technology has a large cross-section for guiding the hydraulic fluid to the cylinder bores in the cylinder block over the entire tilting range. With valve segment technology, the cross-sections are smaller, especially with large angles of inclination.

Erfindungsgemäß ist das maximale Hubvolumen des hydrostatischen Verstellmotors größer als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe. Dies hat zur Folge, dass bei Verwendung eines Ventilsegments der Nachteil eines reduzierten Kippwinkels zur Verstellung des Verdrängungsvolumens durch das höhere Hubvolumen des hydrostatischen Verstellmotors ausgeglichen wird, da der Motor mit hohem maximalen Hubvolumen mit einem geringen Fluidstrom der Pumpe mit geringerem Hubvolumen versorgt wird. Da der Motor unterhalb seines maximalen Durchsatzes betrieben wird, hat der verfügbare Querschnitt für den Fluidstrom eines hydrostatischen Verstellmotors mit Ventilsegmenttechnik einen geringen Einfluss auf die Leistung des hydrostatischen Getriebes. Der Motor ist vielmehr auf die Drehmoment- und Drehzahlanforderungen des hydrostatischen Getriebes optimiert, die durch den Einsatz der Ventilsegmenttechnik nicht negativ beeinflusst werden. Somit wird eine zur Jochtechnik vereinfachte Bauweise bereitgestellt.According to the invention, the maximum swept volume of the hydrostatic variable displacement motor is greater than the maximum swept volume of the hydrostatic variable displacement pump. As a result, when using a valve segment, the disadvantage of a reduced tilt angle for adjusting the displacement volume is compensated for by the higher swept volume of the hydrostatic variable displacement motor, since the motor with a high maximum swept volume is supplied with a small fluid flow from the pump with a lower swept volume. Since the engine is operated below its maximum flow rate, the available area for fluid flow in a variable displacement hydrostatic engine with valve segment technology has little effect on the performance of the hydrostatic transmission. Rather, the engine is optimized for the torque and speed requirements of the hydrostatic transmission, which are not negatively influenced by the use of valve segment technology. A design that is simplified compared to the yoke technology is thus provided.

Dem Fachmann sind mehrere Ausführungsformen für eine hydrostatische Verstellpumpe bekannt. Alle diese Ausführungsformen fallen in den Schutzbereich der Erfindung. Vorzugsweise ist in einer Ausführungsform der Erfindung die hydrostatische Verstellpumpe ebenfalls in Schrägachsenbauweise ausgeführt. Das Verdrängungsvolumen kann mittels eines Ventilsegments oder eines Jochs eingestellt werden. Vorzugsweise ist ein Joch - z.B. mit einem Kippwinkelbereich von +/- 45°- vorgesehen, da die Pumpe in beide Richtungen senkrecht zur Längsachse schwenkbar sein soll. Weiter sind die Anforderungen an die Verstellpumpe auf die hydraulische Förderleistung gerichtet, wobei erfindungsgemäß das maximale Hubvolumen des Pumpeneinheit geringer sein kann als das Hubvolumen des Motoreinheit.Several embodiments for a hydrostatic variable displacement pump are known to those skilled in the art. All of these embodiments fall within the scope of the invention. In one embodiment of the invention, the hydrostatic variable displacement pump is preferably also designed as a bent-axis design. The displacement volume can be adjusted by means of a valve segment or a yoke. A yoke is preferably provided, e.g. with a tilting angle range of +/- 45°, since the pump should be pivotable in both directions perpendicular to the longitudinal axis. Furthermore, the demands on the variable displacement pump are aimed at the hydraulic delivery capacity, whereby according to the invention the maximum displacement of the pump unit can be less than the displacement of the motor unit.

Der Fachmann kann aber auch eine hydrostatische Verstellpumpe in Radialkolbenbauweise vorsehen, z.B. wenn die axialen Abmessungen des hydrostatischen Zweiges reduziert werden sollen. Eine Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise kann vorgesehen werden, wenn z.B. die Welle der Axialkolbenpumpe in axialer Richtung an beiden Stirnseiten des Zylinderblocks hervorstehen soll, oder wenn der Neigungswinkel in beiden Richtungen gegenüber der Längsachse der hydrostatischen Axialkolbenpumpe verstellbar sein soll. Dies bedeutet, dass mit einer Schrägscheibeneinheit eine Neigungswinkelverstellung über Null vorgesehen werden kann, um die Strömungsrichtung durch die hydrostatische Axialkolbeneinheit zu ändern.However, a person skilled in the art can also provide a hydrostatic variable displacement pump with a radial piston design, e.g. if the axial dimensions of the hydrostatic branch are to be reduced. An axial piston pump with a swash plate design can be provided if, for example, the shaft of the axial piston pump is to protrude in the axial direction on both end faces of the cylinder block, or if the angle of inclination is to be adjustable in both directions relative to the longitudinal axis of the hydrostatic axial piston pump. This means that with a swash plate assembly, greater than zero pitch angle adjustment can be provided to change the direction of flow through the hydrostatic axial piston assembly.

Das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe kann weiter einen zweiten hydrostatischen Verstellmotor der Schrägachsenbauart aufweisen. Der zweite hydrostatische Verstellmotor weist ein Ventilsegment oder ein Joch zur Verstellung des Verdrängungsvolumens auf. Bevorzugt ist ein Ventilsegment für den zweiten hydrostatischen Verstellmotor vorgesehen. Der zweite hydrostatische Motor kann von der selben hydrostatischen Verstellpumpe mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden, wie der (erste) hydrostatische Verstellmotor. Das heißt, die hydrostatische Pumpe ist in der Lage, sowohl den ersten hydrostatischen Verstellmotor als auch den zweiten hydrostatischen Verstellmotor gleichzeitig mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen. Die Leistung der hydrostatischen Verstellpumpe wird auf die hydrostatischen Verstellmotoren in Abhängigkeit von den auf die Motoren wirkenden mechanischen Belastungen verteilt.The power-split transmission according to the invention can further have a second hydrostatic variable displacement motor of the bent-axis type. The second hydrostatic variable displacement motor has a valve segment or a yoke for adjusting the displacement volume. A valve segment is preferably provided for the second hydrostatic variable displacement motor. The second hydrostatic motor can be supplied with hydraulic fluid by the same hydrostatic variable displacement pump as the (first) hydrostatic variable displacement motor. This means that the hydrostatic pump is able to supply both the first hydrostatic variable displacement motor and the second hydrostatic variable displacement motor with hydraulic fluid at the same time. The performance of the hydrostatic variable displacement pump is dependent on the hydrostatic variable displacement motors distributed to the mechanical loads acting on the motors.

Von der Erfindung ist ebenfalls umfasst, dass mehr als zwei hydrostatische Verstellmotoren im hydrostatischen Zweig des Leistungsverzweigungsgetriebes vorgesehen sind. So könnte beispielsweise ein dritter Motor für den Antrieb einer Zapfwelle oder einer dritten Achse des Fahrzeugs vorgesehen sein. Alternativ könnte auch an jedem Rad des angetriebenen Fahrzeugs ein hydrostatischer Verstellmotor angeordnet sein.The invention also includes the fact that more than two hydrostatic adjusting motors are provided in the hydrostatic branch of the power-split transmission. For example, a third motor could be provided to drive a PTO shaft or a third axle of the vehicle. Alternatively, a hydrostatic adjusting motor could also be arranged on each wheel of the driven vehicle.

Ist ein zweiter Motor vorgesehen, so ist zumindest die Summe der maximalen Hubvolumina des ersten und zweiten erfindungsgemäßen hydrostatischen Motors größer als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe. Vorzugsweise ist das maximale Hubvolumen jedes der hydrostatischen Verstellmotoren größer als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe. Auch in diesem Fall kann der zweite hydrostatische Verstellmotor aus den im Zusammenhang mit dem (ersten) hydrostatischen Verstellmotor beschriebenen Gründen mit einem Ventilsegment anstelle eines Jochs ausgestattet sein, um den hydrostatischen Zweig eines erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebes einfacher zu gestalten und die systembedingten Kosten zu reduzieren. Bei zwei oder mehr Motoren im hydrostatischen Zweig ist das Auftreten gro-ßer Fluidmengen durch jeden Motor noch unwahrscheinlicher, da die Summe der auf die Motoren verteilten Fluidströme von einer einzigen hydrostatischen Pumpe mit einem maximalen Hubvolumen bereitgestellt werden muss, das geringer ist als die Summe der maximalen Hubvolumen des/der hydrostatischen Schrägachsenmotors/en.If a second motor is provided, at least the sum of the maximum displacements of the first and second hydrostatic motors according to the invention is greater than the maximum displacement of the hydrostatic variable displacement pump. The maximum swept volume of each of the hydrostatic variable displacement motors is preferably greater than the maximum swept volume of the hydrostatic variable displacement pump. In this case, too, the second hydrostatic variable motor can be equipped with a valve segment instead of a yoke for the reasons described in connection with the (first) hydrostatic variable motor in order to make the hydrostatic branch of a power-split transmission according to the invention simpler and to reduce the system-related costs. With two or more engines in the hydrostatic branch, the occurrence of large amounts of fluid through each engine is even less likely, since the sum of the fluid flows divided between the engines must be provided by a single hydrostatic pump with a maximum displacement less than the sum of the maximum swept volume of the hydrostatic bent axis motor(s).

Erfindungsgemäß kann das Ventilsegment über ein Verstellelement verschwenkt werden, das hydraulisch, elektrohydraulisch, mechanisch oder pneumatisch betätigt werden kann. Das Verstellelement kann zum Beispiel mechanisch mit dem Ventilsegment gekoppelt sein. In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Verstelleinheit oder Verstellvorrichtung einen Servokolben. Das Verstellelement, das z.B. in einer Servoeinheit angeordnet ist, kann sich mit dem Servokolben entlang einer Längsachse des Servozylinders bewegen. Dabei werden zwei Druckkammern definiert, eine auf jeder Seite des Servokolbens. Die Druckkammern können mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden, um den Servokolben zu bewegen. Der Servokolben ist über das Verstellelement mit dem Ventilsegment gekoppelt, z. B. über einen Stift, der mit dem Servokolben und dem Ventilsegment zusammenwirkt.According to the invention, the valve segment can be pivoted via an adjustment element that can be actuated hydraulically, electrohydraulically, mechanically or pneumatically. The adjustment element can be mechanically coupled to the valve segment, for example. In one embodiment of the invention, an adjustment unit or adjustment device comprises a servo piston. The adjusting element, which is arranged in a servo unit, for example, can move with the servo piston along a longitudinal axis of the servo cylinder. This defines two pressure chambers, one on each side of the servo piston. The pressure chambers can be supplied with pressurized hydraulic fluid in order to move the servo piston. The servo piston is coupled to the valve segment via the adjusting element, e.g. B. via a pin that interacts with the servo piston and the valve segment.

Vorzugsweise, z.B. um die Abmessungen/den Bauraum des hydrostatischen Getriebes des hydrostatischen Zweiges möglichst klein zu halten, können die hydrostatische Verstellpumpe und der mindestens eine hydrostatische Verstellmotor in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ein gemeinsames Gehäuse schützt die Schläuche und Leitungen des hydrostatischen Getriebes. Zusätzlich können die hydrostatischen Verstelleinheiten, d.h. die Verstellpumpe und der mindestens eine Verstellmotor, so angeordnet werden, dass die Anzahl und Komplexität zusätzlicher Komponenten minimiert wird.Preferably, e.g. in order to keep the dimensions/installation space of the hydrostatic transmission of the hydrostatic branch as small as possible, the hydrostatic variable displacement pump and the at least one hydrostatic variable displacement motor can be arranged in a common housing. A common housing protects the hoses and lines of the hydrostatic transmission. In addition, the hydrostatic variable displacement units, i.e., the variable displacement pump and the at least one variable displacement motor, can be arranged to minimize the number and complexity of additional components.

Die Stellung des Verstellelements oder von Komponenten der Verstelleinheit kann durch einen mechanischen, elektromechanischen oder elektrischen Verstellsensor ermittelt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Drehgeber in einem Endbereich der Verstelleinheit angeordnet. Der Drehgeber steht in Wechselwirkung mit einem oder mehreren längsbeweglichen Teilen der Verstelleinheit, so dass eine Längsverschiebung von Teilen der Verstelleinheit eine Drehung des Drehgebers bewirkt. Der Verstellsensor kann in der Lage sein, die Drehung des Drehgebers zu erfassen und ein elektrisches Signal zu erzeugen, das der gemessenen Längsverschiebung von Teilen des Verstellelements entspricht. Bei dem Drehgeber kann es sich beispielsweise um eine Buchse handeln, die in einem Endbereich eines Servozylinders der Verstelleinheit längsverschieblich angeordnet ist. Eine Längsverschiebung eines Servokolbens, der mechanisch mit der Buchse gekoppelt ist, bewirkt eine Drehung der Buchse. Die Drehung kann z.B. auch durch einen induktiven Sensor erfasst werden, der aufgrund der Drehung der Buchse ein elektrisches Signal erzeugt.The position of the adjustment element or of components of the adjustment unit can be determined by a mechanical, electromechanical or electrical adjustment sensor. In one embodiment of the invention, a rotary encoder is arranged in an end area of the adjustment unit. The rotary encoder interacts with one or more longitudinally movable parts of the adjustment unit, so that a longitudinal displacement of parts of the adjustment unit causes the rotary encoder to rotate. The adjustment sensor may be able to detect the rotation of the rotary encoder and generate an electrical signal corresponding to the measured longitudinal displacement of parts of the adjustment element. The rotary encoder can be a bush, for example, which is arranged in a longitudinally displaceable manner in an end region of a servo cylinder of the adjustment unit. Longitudinal displacement of a servo piston mechanically coupled to the sleeve causes rotation of the sleeve. The rotation can also be detected, for example, by an inductive sensor that generates an electrical signal based on the rotation of the bush.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Verstellelement elektrisch zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung angesteuert werden. Beispielsweise könnte ein Elektromagnet vorgesehen sein, der mittels einer elektromagnetischen Kraft Teile der Verstelleinheit zu bewegen kann. Die Endlagen können einstellbar sein, z. B. durch Endanschläge, die an einem Gehäuse des Verstellelements in einer geeigneten Position angebracht werden können.In a further exemplary embodiment of the invention, the adjusting element can be controlled electrically between a first end position and a second end position. For example, an electromagnet could be provided, which can move parts of the adjustment unit by means of an electromagnetic force. The end positions can be adjustable, e.g. B. by end stops that can be attached to a housing of the adjustment in a suitable position.

Erfindungsgemäß dient das Ventilsegment des zumindest einen hydrostatischen Verstellmotors der Zu- und Abführung von Hydraulikflüssigkeit zu bzw. von den Zylinderbohrungen im Zylinderblock des hydrostatischen Verstellmotors. Zu diesem Zweck kann das Ventilsegment erste und zweite nierenförmige Druckanschlüsse an einer Gleitfläche des Ventilsegments aufweisen. Die nierenförmigen Druckanschlüsse sind vorzugsweise rotationssymmetrisch zur Rotationsachse des Zylinderblocks des hydrostatischen Verstellmotors ausgebildet. Die Fluidkanäle, die Hydraulikflüssigkeit zu und von Druckkammern im Zylinderblock leiten, sind auf einem Kreisbogen angeordnet, dessen Mittelpunkt mit der Drehachse des Zylinderblocks zusammenfällt und dessen Durchmesser im Wesentlichen gleich der Mittellinie der ersten und zweiten nierenförmigen Druckanschlüsse ist. Das heißt, die radial äußeren Ränder der Fluidkanäle und die radial äußeren Ränder der nierenförmigen Druckanschlüsse befinden sich relativ zur Drehachse des Zylinderblocks in der gleichen radialen Position. Von den radial äußeren Kanten des ersten und zweiten Druckanschlusses an der Gleitfläche des Ventilsegments können sich mehrere konkave hydrostatische Lageraussparungen radial nach außen erstrecken.According to the invention, the valve segment of the at least one hydrostatic variable motor serves to supply and discharge hydraulic fluid to and from the cylinder bores in the cylinder block of the hydrostatic variable motor. For this purpose, the valve segment can have first and second kidney-shaped pressure connections on a sliding surface of the valve segment. The kidney-shaped pressure connections are preferably designed to be rotationally symmetrical to the axis of rotation of the cylinder block of the hydrostatic variable displacement motor. The fluid channels that carry hydraulic fluid to and from Pressure chambers in the cylinder block are arranged on an arc of a circle whose center coincides with the axis of rotation of the cylinder block and whose diameter is substantially equal to the center line of the first and second kidney-shaped pressure ports. That is, the radially outer edges of the fluid passages and the radially outer edges of the kidney-shaped pressure ports are in the same radial position relative to the axis of rotation of the cylinder block. A plurality of concave hydrostatic bearing recesses may extend radially outward from the radially outer edges of the first and second pressure ports on the sliding surface of the valve segment.

Vorzugsweise ist das Verdrängungsvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe unabhängig von dem zumindest einen hydrostatischen Verstellmotor einstellbar. Ist mehr als ein hydrostatischer Verstellmotor vorgesehen, kann das Hubvolumen jeder hydrostatischen Einheit, d.h. jedes hydrostatischen Verstellmotors und jeder hydrostatischen Verstellpumpe, separat eingestellt werden. Dies ermöglicht den Einsatz von stufenlosen Fahrzuständen mit großer hydrostatischer Übertragungsrate in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs. So könnte z.B. die hydrostatische Pumpe auf maximalen Verdrängung und der/die hydrostatische(n) Motor(en) auf Null Verdrängung verschwenkt werden, wenn der hydrostatische Zweig des Leistungsverzweigungsgetriebes blockiert werden soll. In diesem Fall wird der gesamte Leistungsfluss über den mechanischen Zweig des Leistungsverzweigungsgetriebes übertragen.The displacement volume of the hydrostatic variable displacement pump can preferably be adjusted independently of the at least one hydrostatic variable displacement motor. If more than one hydrostatic variable displacement motor is provided, the displacement of each hydrostatic unit, i.e. each hydrostatic variable displacement motor and each hydrostatic variable displacement pump, can be adjusted separately. This enables the use of stepless driving states with a large hydrostatic transfer rate depending on the current driving situation of the vehicle. For example, the hydrostatic pump could be pivoted to maximum displacement and the hydrostatic motor(s) to zero displacement if the hydrostatic branch of the power split transmission is to be locked. In this case, the entire power flow is transmitted via the mechanical branch of the power-split transmission.

Erfindungsgemäß können die Leistungsflüsse über den ersten hydrostatischen Verstellmotor des hydrostatischen Zweigs und über den mechanischen Zweig zusammengeführt werden, um eine erste Antriebswelle anzutreiben, die z.B. eine erste Achse des Fahrzeugs antreibt. Mit anderen Worten, sowohl der erste hydrostatische Verstellmotor des hydrostatischen Zweigs als auch der mechanische Zweig wirken rotatorisch zusammen, bevorzugterweise über ein zusammenführendes Bauteil, z.B. über einen Zahnradsatz mit der ersten Antriebswelle. Die Zusammenführung der Leistungsströme kann z.B. durch Zusammenwirken mit einer gemeinsamen Welle oder einem gemeinsamen Getriebe erfolgen. Ein Fachmann kann allerdings auch andere Konzepte zur Zusammenführung der Leistungsströme über den mechanischen Zweig und den ersten hydrostatischen Verstellmotor zur Anwendung bringen.According to the invention, the power flows can be brought together via the first hydrostatic variable displacement motor of the hydrostatic branch and via the mechanical branch in order to drive a first drive shaft which, for example, drives a first axle of the vehicle. In other words, both the first hydrostatic variable displacement motor of the hydrostatic branch and the mechanical branch cooperate in rotation, preferably via a combining component, e.g. via a gear set with the first drive shaft. The power flows can be combined, for example, by interacting with a common shaft or a common gearbox. However, a person skilled in the art can also use other concepts for combining the power flows via the mechanical branch and the first hydrostatic variable displacement motor.

Ähnlich wie im vorangegangenen Beispiel kann die Sperrung des hydrostatischen Zweigs, z. B. durch Verschwenken des Verstellmotors auf 0°, d. h. auf null Durchfluss, beispielsweise in Fahrsituationen eingesetzt werden, in denen eine hohe Drehgeschwindigkeit der Achse bei geringem Drehmoment erforderlich ist, z. B. wenn eine hohe Geschwindigkeit des Fahrzeugs während der Fahrt auf einer asphaltierten Straße erforderlich ist. Bei dieser Konfiguration hängt die Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen von der Drehzahl des Antriebsmotors und dem mechanischen Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsmotor und der Antriebswelle ab.Similar to the previous example, the blocking of the hydrostatic branch, z. B. by pivoting the adjusting motor to 0 °, d. H. to zero flow, for example in driving situations where a high rotational speed of the axle with low torque is required, e.g. B. when a high speed of the vehicle is required while driving on a paved road. With this configuration, the vehicle speed essentially depends on the speed of the drive motor and the mechanical transmission ratio between the drive motor and the drive shaft.

In einem Ausführungsbeispiel ist die Abtriebswelle des Hydraulikmotors über ein Reversiergetriebe drehfest mit einer ersten Achse verbunden. Das Umkehrgetriebe kann beispielsweise in der Lage sein, eine direkte Drehverbindung oder alternativ ein positives Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Achse und der Antriebswelle herzustellen, wenn eine erste Kupplung eingerückt und eine zweite Kupplung ausgekuppelt ist. Alternativ kann das Umkehrgetriebe ein negatives Übersetzungsverhältnis mit Hilfe eines ersten Zahnradsatzes herstellen, wenn die erste Kupplung ausgerückt und die zweite Kupplung eingerückt ist. Diese Art der Konstruktion vermeidet den Nachteil, dass ohne das Reversiergetriebe in einem Rückwärtsfahrbetrieb der Arbeitsmaschine die Hydraulikleistung über den mechanischen Zweig zurückgeführt wird. Stattdessen bleibt mit Hilfe des Reversiergetriebes die Drehrichtung der Antriebswelle des hydrostatischen Motors konstant, auch wenn sich die Drehrichtung der ersten Achse ändert, und es erfolgt keine Rückführung von Rotationsenergie, wenn die Leistungsströme vom hydrostatischen Verstellmotor und dem mechanischen Zweig zusammengeführt werden.In one exemplary embodiment, the output shaft of the hydraulic motor is connected in a rotationally fixed manner to a first axle via a reversing gear. For example, the reverse gear may be capable of establishing a direct rotary connection, or alternatively a positive gear ratio, between the first axle and the drive shaft when a first clutch is engaged and a second clutch is disengaged. Alternatively, the reverser can establish a negative gear ratio using a first gear set when the first clutch is disengaged and the second clutch is engaged. This type of construction avoids the disadvantage that, without the reversing gear, the hydraulic power is fed back via the mechanical branch when the working machine is being driven in reverse. Instead, with the help of the reversing gear, the direction of rotation of the drive shaft of the hydrostatic motor remains constant even if the direction of rotation of the first axis changes, and there is no recirculation of rotational energy when the power flows from the hydrostatic variable displacement motor and the mechanical branch are combined.

Erfindungsgemäß kann ein zweiter hydrostatischer Verstellmotor eine zweite Achse des Fahrzeugs antreiben. In dieser Konfiguration können die Leistungsflüsse im hydrostatischen Zweig des Leistungsverzweigungsgetriebes je nach den Umgebungsbedingungen, z.B. der auf die Räder des Fahrzeugs wirkenden Last, entsprechend angepasst werden. So könnten beispielsweise die Vorderachse und die Hinterachse eines Fahrzeugs von je einem hydrostatischen Verstellmotor angetrieben werden. Ein solches Fahrzeug mit zwei angetriebenen Achsen ist in der Lage, im Vergleich zu einem Fahrzeug mit nur einer angetriebenen Achse engere Kurven zu fahren. Da sich z. B. die Vorderräder in Kurven etwas schneller drehen müssen, kann eine angetriebene Vorderachse das Fahrzeug in der Kurve ziehen, da die Kraft auf die Vorderachse übertragen wird. Dieser Effekt kann z. B. in der Land- oder Forstwirtschaft nützlich sein. Dieser Effekt kann noch verstärkt werden, wenn jedes Rad der Vorderachse von einem separaten hydrostatischen Motor angetrieben wird, da das innere Rad in Kurven langsamer dreht als das äußere. Auf diese Weise kann auch auf ein Differentialgetriebe verzichtet werden.According to the invention, a second hydrostatic variable displacement motor can drive a second axle of the vehicle. In this configuration, the power flows in the hydrostatic branch of the power-split transmission can be adjusted accordingly depending on the environmental conditions, e.g. the load acting on the wheels of the vehicle. For example, the front axle and the rear axle of a vehicle could each be driven by a hydrostatic variable displacement motor. Such a vehicle with two driven axles is able to make tighter turns compared to a vehicle with only one driven axle. Since e.g. For example, when the front wheels have to turn a little faster in corners, a driven front axle can pull the vehicle in the corner because the power is transferred to the front axle. This effect can B. be useful in agriculture or forestry. This effect can be amplified if each wheel on the front axle is driven by a separate hydrostatic motor, since the inner wheel turns slower than the outer wheel when cornering. In this way, a differential gear can also be dispensed with.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine (dritte) Kupplung zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse vorgesehen. Die Kupplung kann eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Achsen bzw. zwischen den Antriebswellen der die Achsen antreibenden Hydromotoren herstellen, die bewirkt, dass beide Achsen mechanisch gekoppelt sind, und z.B. mit der gleichen Drehzahl rotieren. Wenn das Ausgangsdrehmoment des einen hydrostatischen Verstellmotors nicht abgestützt wird, z. B. weil die Räder des Fahrzeugs auf dem Boden durchrutschen, bieten die durchrutschenden Räder weniger Abstützung für die hydrostatische Leistung als die nicht durchrutschenden Räder, die von dem anderen Motor angetrieben werden. Da der Kraftfluss immer den Weg des geringsten Widerstands nimmt, würde die gesamte Kraft über die durchdrehenden Räder der Achse fließen, die mit dem ersten hydrostatischen Verstellmotor verbunden sind. Folglich würde die gesamte von der hydrostatischen Verstellpumpe erzeugte hydrostatische Leistung zu dem Motor mit den durchdrehenden Rädern geleitet werden. Nach dem Schließen der (dritten) Kupplung kann jedoch das Drehmoment von der durchrutschenden Achse des einen hydrostatischen Motors mechanisch auf die nicht durchrutschende Achse übertragen werden, die mit dem anderen hydrostatischen Verstellmotor verbunden ist. In der Land- und Forstwirtschaft kommt es häufig zu Schlupfzuständen. Durch die (dritte) Kupplung und die intelligente Verlagerung des Drehmoments zwischen den beiden Achsen des Fahrzeugs wird sichergestellt, dass die Traktion des Fahrzeugs in jeder Fahrsituation maximiert werden kann.In a further embodiment of the invention, a (third) clutch is provided between the first axle and the second axle. The clutch can create a mechanical connection between the two axles or between the drive shafts of the hydraulic motors driving the axles, which causes both axles to be mechanically coupled and, for example, to rotate at the same speed. If the output torque of a hydrostatic variable displacement motor is not supported, e.g. B. because the wheels of the vehicle are slipping on the ground, the slipping wheels provide less support for the hydrostatic power than the non-slipping wheels driven by the other engine. Since the flow of power always takes the path of least resistance, all of the power would flow through the spinning wheels of the axle, which are connected to the first hydrostatic variable displacement motor. Consequently, all of the hydrostatic power generated by the variable displacement hydrostatic pump would be directed to the engine with the spinning wheels. After closing the (third) clutch, however, the torque can be mechanically transferred from the slipping axle of one hydrostatic motor to the non-slipping axle, which is connected to the other hydrostatic variable displacement motor. Hatching conditions often occur in agriculture and forestry. The (third) clutch and the intelligent transfer of torque between the two axles of the vehicle ensure that the vehicle's traction can be maximized in every driving situation.

Da das Öffnen der dritten Kupplung die Möglichkeit bietet, die erste Achse mechanisch von der zweiten Achse zu trennen, kann die dritte Kupplung auch geöffnet werden, wenn die Drehrichtung der einen Achse der Drehrichtung der anderen Achse entgegengesetzt ist, z. B. wenn ein Reversiergetriebe die Drehrichtung der einen Achse im Vergleich zu ihrer zugehörigen Antriebswelle umkehrt. Dann kann sich die andere Achse frei drehen, ohne dass das Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Achsen zu mechanischen Einschränkungen führt.Since opening the third clutch offers the possibility of mechanically separating the first axle from the second axle, the third clutch can also be opened when the direction of rotation of one axle is opposite to the direction of rotation of the other axle, e.g. B. when a reverser reverses the direction of rotation of an axle compared to its associated drive shaft. Then the other axis can rotate freely without the gear ratio between the two axes leading to mechanical restrictions.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die (dritte) Kupplung zwischen der Abtriebswelle des ersten hydrostatischen Motors und der Abtriebswelle des zweiten hydrostatischen Motors vorgesehen. Dadurch kann, ähnlich wie bei der oben beschriebenen Kupplung zwischen den Achsen des Fahrzeugs, eine mechanische Verbindung zwischen der durchrutschenden Ausgangswelle und der nicht durchrutschenden Ausgangswelle hergestellt werden.In an alternative embodiment of the invention, the (third) clutch is provided between the output shaft of the first hydrostatic motor and the output shaft of the second hydrostatic motor. As a result, a mechanical connection can be established between the slipping output shaft and the non-slipping output shaft, similar to the coupling between the axles of the vehicle described above.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Leistungsverzweigungsgetriebe ein Planetengetriebe, dessen Planetenträger beispielsweise durch einen Antriebsmotor, z.B. einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor, angetrieben wird. Ein Hohlrad des Planetengetriebes treibt die hydrostatische Verstellpumpe des hydrostatischen Zweiges an und ein Sonnenrad des Planetengetriebes treibt den mechanischen Zweig an. Bevorzugt leitet die hydrostatische Verstellpumpe des hydrostatischen Zweiges unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit zu zwei hydrostatischen Verstellmotoren, deren Verdrängungsvolumen über ein Ventilsegment eingestellt wird. Die geteilten Leistungsströme über den hydrostatischen Zweig oder den mechanischen Zweig können durch ein Summiergetriebe verbunden werden, das z. B. eine Abtriebswelle oder eine Achse des Fahrzeugs antreibt.According to one embodiment of the invention, the power-split transmission comprises a planetary gear whose planetary carrier is driven, for example, by a drive motor, e.g. an internal combustion engine or an electric motor. A ring gear of the planetary gear drives the hydrostatic variable displacement pump of the hydrostatic branch and a sun gear of the planetary gear drives the mechanical branch. The hydrostatic variable displacement pump of the hydrostatic branch preferably directs pressurized hydraulic fluid to two hydrostatic variable displacement motors, the displacement volume of which is adjusted via a valve segment. The split power streams via the hydrostatic branch or the mechanical branch can be connected by a summation gear that z. B. drives an output shaft or an axle of the vehicle.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße System anhand von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in den beigefügten Figuren näher erläutert. Der Fachmann erkennt jedoch, dass das erfindungsgemäße Prinzip nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr können die gezeigten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung kombiniert oder modifiziert werden, ohne den Rahmen des erfindungsgemäßen Prinzips zu verlassen.

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Leistungsverzweigungsgetriebes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Leistungsverzweigungsgetriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Leistungsverzweigungsgetriebes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines hydrostatischen Verstellmotors für ein Leistungsverzweigungsgetriebe gemäß der Erfindung.
  • 5 zeigt eine isometrische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Ventilsegments für einen hydrostatischen Verstellmotor für ein erfindungsgemäßes Leistungsverzweigungsgetriebe.
The system according to the invention is explained in more detail below with reference to preferred embodiments of the invention in the accompanying figures. However, those skilled in the art will recognize that the principle according to the invention is not limited to the embodiments shown. Rather, the embodiments shown can be combined or modified in accordance with the present disclosure without departing from the scope of the principle according to the invention.
  • 1 shows a schematic representation of a power-split transmission according to a first embodiment of the invention.
  • 2 shows a schematic representation of a power-split transmission according to a second embodiment of the invention.
  • 3 shows a schematic representation of a power-split transmission according to a third embodiment of the invention.
  • 4 shows a sectional view of an exemplary embodiment of a hydrostatic variable displacement motor for a power split transmission according to the invention.
  • 5 shows an isometric view of an exemplary embodiment of a valve segment for a hydrostatic variable displacement motor for a power-split transmission according to the invention.

In der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden zur besseren Nachvollziehbarkeit und Lesbarkeit der vorliegenden Beschreibung gleiche Bezugsziffern für gleiche Bauteile auch bei verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen verwendet.In the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying figures, the same reference numerals are used for the same components in different preferred embodiments to improve the comprehensibility and readability of the present description.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Leistungsverzweigungsgetriebes 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 teilt einen eingehenden Leistungsfluss in einen Leistungsfluss über einen mechanischen Zweig 100 und einen Leistungsfluss über einen hydrostatischen Zweig 200 auf. Der hydrostatische Zweig 200 umfasst eine hydrostatische Verstellpumpe 210, die mit einem hydrostatischen Verstellmotor 250 fluidisch verbunden ist. Im Einzelnen verbindet eine Hochdruckleitung 202 den Ausgang der hydrostatischen Verstellpumpe 210 mit dem Eingang des hydrostatischen Verstellmotors 250. Eine Niederdruckleitung 204 verbindet den Eingang der hydrostatischen Verstellpumpe 210 mit dem Ausgang des hydrostatischen Verstellmotors 250. Der hydrostatische Verstellmotor 250 ist in Schrägachsenbauweise ausgeführt und weist ein Ventilsegment 260 (siehe 4 & 5) zur Einstellung des Verdrängungsvolumens des hydrostatischen Verstellmotors 250 auf. Erfindungsgemäß weist der hydrostatische Verstellmotor 250 ein größeres maximales Hubvolumen auf, d.h. ein größeres maximales Verdrängungsvolumen pro Umdrehung, als die hydrostatische Verstellpumpe 210. 1 shows a schematic representation of a power-split transmission 1 according to a first embodiment of the invention. The power-split transmission 1 shares an incoming Power flow ends in a power flow via a mechanical branch 100 and a power flow via a hydrostatic branch 200 . The hydrostatic branch 200 comprises a variable displacement hydrostatic pump 210 which is fluidically connected to a variable displacement hydrostatic motor 250 . In detail, a high-pressure line 202 connects the output of the hydrostatic variable displacement pump 210 to the input of the hydrostatic variable displacement motor 250. A low-pressure line 204 connects the input of the hydrostatic variable displacement pump 210 to the output of the hydrostatic variable displacement motor 250. The hydrostatic variable displacement motor 250 is designed in a bent-axis design and has a valve segment 260 (see 4 & 5 ) for setting the displacement volume of the hydrostatic variable displacement motor 250. According to the invention, the hydrostatic variable displacement motor 250 has a larger maximum stroke volume, i.e. a larger maximum displacement volume per revolution, than the hydrostatic variable displacement pump 210.

Obwohl ein Ventilsegment 260 den Verstellbereich eines Neigungswinkels des hydrostatischen Verstellmotors 250 im Vergleich zu einem Joch einschränkt, ist das maximale Hubvolumen des hydrostatischen Verstellmotors 250 dennoch mit dem Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe 210 abgestimmt.Although a valve segment 260 limits the displacement range of an inclination angle of the variable displacement hydrostatic motor 250 compared to a yoke, the maximum displacement of the variable hydrostatic motor 250 is still matched with the displacement of the variable displacement hydrostatic pump 210 .

Der zugeführte Leistungsfluss kann beispielsweise von einem Antriebsmotor 5 bereitgestellt werden. Der Antriebsmotor 5 kann z.B. ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor sein. Die Leistung des Antriebsmotors 5 kann beispielsweise durch ein Planetengetriebe 10 geteilt werden. Beispielsweise kann der eingehende Leistungsfluss einen Planetenträger 12 des Planetenradsatzes 10 antreiben. In einer bevorzugten Ausführungsform trägt der Planetenträger 12 eine variabel wählbare Anzahl von Planeten, die mit einem Sonnenrad 16 und einem Hohlrad 14 zusammenwirken. Das Hohlrad 14 treibt die hydrostatische Verstellpumpe 210 des hydrostatischen Zweigs 200 an. Das Sonnenrad 16 steht gleichzeitig in Eingriff mit dem Ausgang des hydrostatischen Verstellmotors 250 und mit den Planeten, die vom Planetenträger 12 getragen werden. Darüber hinaus interagiert das Sonnenrad 16 mit einer ersten Antriebswelle 25 des Leistungsverzweigungsgetriebes 1, die die Leistung auf eine erste Achse 20 eines Fahrzeugs überträgt, in das das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 eingebaut ist. Bei der ersten Achse 20 kann es sich zum Beispiel um die Hinterachse des Fahrzeugs handeln. Bei der ersten Achse 20 kann es sich aber auch um die Vorderachse des Fahrzeugs handeln. Ein Fachmann erkennt, dass ein Antrieb der ersten Achse 20 des Fahrzeugs ausreichen würde, um das Fahrzeug anzutreiben. Wie in der Ausführungsform gemäß 1 gezeigt, kann jedoch eine zweite Achse 40 vorgesehen sein, die über eine zweite Antriebswelle 45 ebenfalls mit dem Sonnenrad 16 in Rotationsverbindung steht. Daher kann das Sonnenrad 16 sowohl die erste Achse 20 als auch die zweite Achse 40 über die erste Antriebswelle 25 bzw. die zweite Antriebswelle 45 antreiben. Die zweite Achse 40 kann zum Beispiel die Vorderachse eines Fahrzeugs sein.The power flow supplied can be provided by a drive motor 5, for example. The drive motor 5 can be an internal combustion engine or an electric motor, for example. The power of the drive motor 5 can be divided by a planetary gear 10, for example. For example, the incoming power flow can drive a planet carrier 12 of the planetary gear set 10 . In a preferred embodiment, the planet carrier 12 carries a variably selectable number of planets which interact with a sun gear 16 and a ring gear 14 . Ring gear 14 drives hydrostatic variable displacement pump 210 of hydrostatic branch 200 . The sun gear 16 meshes simultaneously with the output of the variable displacement hydrostatic motor 250 and with the planets carried by the planet carrier 12 . In addition, the sun gear 16 interacts with a first input shaft 25 of the power-split transmission 1, which transmits power to a first axle 20 of a vehicle in which the power-split transmission 1 is installed. The first axle 20 can be, for example, the rear axle of the vehicle. However, the first axle 20 can also be the front axle of the vehicle. One skilled in the art will recognize that driving the vehicle's first axle 20 would be sufficient to propel the vehicle. As in the embodiment according to 1 shown, however, a second axle 40 can be provided, which is also connected via a second drive shaft 45 to the sun gear 16 in rotation. Therefore, the sun gear 16 can drive both the first axle 20 and the second axle 40 via the first drive shaft 25 and the second drive shaft 45, respectively. The second axle 40 can be the front axle of a vehicle, for example.

Um neben dem Antrieb weitere Betriebsmöglichkeiten zu schaffen, kann eine Zapfwelle 110 vorgesehen werden. Die Zapfwelle 110 kann beispielsweise direkt mit einer Abtriebswelle des Antriebsmotors 5 zusammenwirken, d. h. mit der Welle, die das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 mit der Leistung des Motors 5 versorgt. Folglich ist in dieser Ausführungsform die Drehrichtung der Zapfwelle 110 unabhängig von der Drehrichtung des Leistungsverzweigungsgetriebes 1. Ein Fachmann könnte jedoch eine andere Anordnung der Zapfwelle oder der Leistungsverteilung über den Planetenradsatz wählen.In order to create other operating options in addition to the drive, a power take-off shaft 110 can be provided. The PTO shaft 110 can, for example, interact directly with an output shaft of the drive motor 5, i. H. with the shaft that supplies the power-split transmission 1 with the power of the engine 5. Consequently, in this embodiment, the direction of rotation of the PTO shaft 110 is independent of the direction of rotation of the power split transmission 1. However, a person skilled in the art could choose a different arrangement of the PTO shaft or the power distribution via the planetary gear set.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Leistungsverzweigungsgetriebes 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 gemäß 2 weist im Wesentlichen die gleichen Merkmale auf, wie das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 gemäß der mit 1 dargestellten Ausführungsform. Um die Lesbarkeit und Nachvollziehbarkeit der vorliegenden Beschreibung zu verbessein, wird daher auf eine detaillierte Beschreibung der Teile, die bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung von 1 angegeben wurden, verzichtet. 2 shows a schematic representation of a power-split transmission 1 according to a second embodiment of the invention. The power-split transmission 1 according to 2 has essentially the same features as the power-split transmission 1 according to with 1 illustrated embodiment. In order to improve the legibility and comprehensibility of the present description, a detailed description of the parts that are already associated with the description of 1 were specified, waived.

Der hydrostatische Zweig 200 des Leistungsverzweigungsgetriebes 1 gemäß 2 umfasst zusätzlich zu den Komponenten der in 1 dargestellten Ausführungsform einen zweiten hydrostatischen Verstellmotor 300. Der zweite hydrostatische Verstellmotor 300 ist fluidisch in den zwischen der hydrostatischen Verstellpumpe 210 und parallel zum ersten hydrostatischen Verstellmotor 250 gebildeten Hydraulikkreislauf eingebunden. Ein Eingang des zweiten hydrostatischen Verstellmotors 300 ist mit der Hochdruckleitung 202 und ein Ausgang des zweiten hydrostatischen Verstellmotors 300 ist mit der Niederdruckleitung 204 verbunden.The hydrostatic branch 200 of the power split transmission 1 according to 2 includes in addition to the components of in 1 illustrated embodiment a second hydrostatic variable displacement motor 300. The second hydrostatic variable displacement motor 300 is fluidly integrated into the hydraulic circuit formed between the hydrostatic variable displacement pump 210 and parallel to the first hydrostatic variable displacement motor 250. An input of the second hydrostatic variable displacement motor 300 is connected to the high pressure line 202 and an output of the second hydrostatic variable displacement motor 300 is connected to the low pressure line 204 .

Folglich versorgt die hydrostatische Verstellpumpe 210 den ersten hydrostatischen Verstellmotor 250 und den zweiten hydrostatischen Verstellmotor 300 mit Hydraulikflüssigkeit. Der zweite hydrostatische Verstellmotor 300 kann ein Ventilsegment 260 oder ein Joch zur Verstellung seines Verdrängungsvolumens aufweisen. Dabei würde ein Joch im Vergleich zur Ventilsegmenttechnik einen größeren Bereich möglicher Neigungswinkel bieten, d.h. einen größeren Neigungswinkel, auf den das Verdrängungsvolumen des hydrostatischen Verstellmotors 300 eingestellt werden kann. Dies würde zwar ein Plus an Wirkungsgrad bringen, aber höhere Kosten für den zweiten Motor im Vergleich zum Einsatz eines Ventilsegment-Hydraulikmotors mit gleichem Hubvolumen verursachen. Erfindungsgemäß ist daher vorzugsweise ein Ventilsegment 260 (siehe 4 & 5) als Verstellelement 270 des zweiten hydrostatischen Verstellmotors 300 vorgesehen. Ein Ventilsegment-Hydraulikmotor 260 weist eine einfachere Konstruktion auf als ein Joch-Hydraulikmotor, so dass Konstruktion, Fertigung, Montage und Wartung des Leistungsverzweigungsgetriebes 1 erleichtert/vereinfacht werden können.Consequently, the hydrostatic variable displacement pump 210 supplies the first hydrostatic variable displacement motor 250 and the second hydrostatic variable displacement motor 300 with hydraulic fluid. The second hydrostatic variable displacement motor 300 can have a valve segment 260 or a yoke for adjusting its displacement volume. A yoke would offer a larger range of possible angles of inclination compared to valve segment technology, ie a larger angle of inclination to which the displacement volume of the hydrostatic adjustment mo tors 300 can be adjusted. Although this would increase efficiency, it would result in higher costs for the second motor compared to using a valve segment hydraulic motor with the same displacement. According to the invention, therefore, a valve segment 260 (see 4 & 5 ) as adjusting element 270 of second hydrostatic adjusting motor 300. A valve segment hydraulic motor 260 has a simpler construction than a yoke hydraulic motor, so that the design, manufacture, assembly and maintenance of the power split transmission 1 can be facilitated/simplified.

Um die maximalen Hubvolumina des ersten und zweiten hydrostatischen Verstellmotors 250 & 300 auf das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe 210 abzustimmen, ist zumindest die Summe der maximalen Hubvolumina der hydrostatischen Verstellmotoren 250 & 300 größer als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe 210. In einem Fall kann die hydrostatische Verstellpumpe 210 ein höheres maximales Hubvolumen aufweisen als jeder der beiden hydrostatischen Verstellmotoren 250 & 300, wobei die Summe der maximalen Hubvolumen der beiden hydrostatischen Motoren 250 & 300 jedoch größer ist als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe 210. Die hydrostatische Verstellpumpe 210 ist in der Lage, eine bestimmte maximale Menge an Hydraulikflüssigkeit zu fördern, die in den meisten Betriebsfällen weder ausschließlich dem ersten hydrostatischen Motor 250 noch ausschließlich dem zweiten hydrostatischen Motor 300 zugeführt wird, sondern fast immer einer Kombination aus dem ersten hydrostatischen Verstellmotor 250 und dem zweiten hydrostatischen Verstellmotor 300. Ein Fachmann wird verstehen, dass alternativ das maximale Hubvolumen jedes der hydrostatischen Verstellmotoren 250 und 300 größer sein kann als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe 210. In diesem Fall gelten die oben genannten Überlegungen, aber jeder der hydrostatischen Motoren 250 und 300 wäre auch in der Lage, die von der hydrostatischen Verstellpumpe 210 gelieferte Hydraulikflüssigkeit allein aufzunehmen.In order to match the maximum displacements of the first and second hydrostatic variable displacement motors 250 & 300 to the maximum displacement of the hydrostatic variable displacement pump 210, at least the sum of the maximum displacements of the hydrostatic variable displacement motors 250 & 300 is greater than the maximum displacement of the hydrostatic variable displacement pump 210. In one case, the hydrostatic variable displacement pump 210 have a higher maximum displacement than each of the two hydrostatic variable displacement motors 250 & 300, with the sum of the maximum displacements of the two hydrostatic motors 250 & 300 being greater than the maximum displacement of the hydrostatic variable displacement pump 210. The hydrostatic variable displacement pump 210 is in able to pump a specific maximum amount of hydraulic fluid, which in most operating cases is supplied neither exclusively to the first hydrostatic motor 250 nor exclusively to the second hydrostatic motor 300, but almost always to a combination of the first hydrostatic variable motor 250 and the second hydrostatic variable motor 300. One skilled in the art will understand that alternatively, the maximum displacement of each of variable displacement hydrostatic motors 250 and 300 may be greater than the maximum displacement of variable displacement hydrostatic pump 210. In this case, the considerations above apply, but each of hydrostatic motors 250 and 300 would also be capable of receiving the hydraulic fluid supplied by the variable displacement hydrostatic pump 210 alone.

In der Ausführungsform gemäß 2 treibt der zweite hydrostatische Verstellmotor 300 über eine zweite Antriebswelle 45 eine zweite Achse 40 des Fahrzeugs, z. B. die Vorderachse, an. Mit anderen Worten: Die erste Achse 20 des Fahrzeugs wird durch den ersten hydrostatischen Verstellmotor 250 und die zweite Achse 40 des Fahrzeugs durch den zweiten hydrostatischen Verstellmotor 300 angetrieben. Dadurch können in bestimmten Betriebszuständen beide Achsen durch die auf den hydrostatischen Zweig 200 des Leistungsverzweigungsgetriebes 1 verteilte Leistung angetrieben werden. Durch Verstellen des Hubvolumens des ersten hydrostatischen Motors 250 im Verhältnis zum Hubvolumen des zweiten hydrostatischen Motors 300 kann das Verhältnis des auf die erste Achse 20 übertragenen Drehmoments zum auf die zweite Achse 40 übertragenen Drehmoment entsprechend der aktuellen Fahrsituation eingestellt werden.In the embodiment according to 2 drives the second hydrostatic variable motor 300 via a second drive shaft 45 a second axle 40 of the vehicle, z. B. the front axle. In other words: the first axle 20 of the vehicle is driven by the first hydrostatic variable displacement motor 250 and the second axle 40 of the vehicle is driven by the second hydrostatic variable displacement motor 300 . As a result, both axles can be driven by the power distributed to the hydrostatic branch 200 of the power-split transmission 1 in certain operating states. By adjusting the displacement of the first hydrostatic motor 250 in relation to the displacement of the second hydrostatic motor 300, the ratio of the torque transmitted to the first axle 20 to the torque transmitted to the second axle 40 can be adjusted according to the current driving situation.

Zusätzlich kann eine (dritte) Kupplung 60 vorgesehen werden, die die Drehung der zweiten Achse 40 mit der Drehung der ersten Achse 20 koppelt (Erläuterungen zur ersten Kupplung 124 und zur zweiten Kupplung 128 siehe 3). Zu diesem Zweck wird eine mechanische Verbindung zwischen der ersten Achse 20 und der zweiten Achse 40 hergestellt, wenn die Kupplung 60 eingerückt ist. Je nach Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Achsen 20 und 40 wird das Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit der einen Achse auf die andere Achse übertragen. Dies kann sinnvoll sein, wenn eine der Achsen nicht abgestützt ist, z.B. weil die Räder dieser Achse durchdrehen. Der Einfachheit halber wird die Funktionsweise im Folgenden anhand einer durchdrehenden ersten Achse 20 erläutert. Der Fachmann wird jedoch die technische Lehre ohne weiteres auf eine Ausführungsform mit einer durchrutschenden zweiten Achse 40 übertragen.In addition, a (third) clutch 60 can be provided, which couples the rotation of the second axis 40 to the rotation of the first axis 20 (for explanations of the first clutch 124 and the second clutch 128, see 3 ). To this end, a mechanical connection is established between the first axle 20 and the second axle 40 when the clutch 60 is engaged. Depending on the transmission ratio between the two axles 20 and 40, the torque and the rotational speed of one axle are transmitted to the other axle. This can be useful if one of the axles is not supported, for example because the wheels on this axle are spinning. For the sake of simplicity, the mode of operation is explained below using a spinning first axle 20 . However, a person skilled in the art will readily transfer the technical teaching to an embodiment with a slipping second axle 40 .

Es gibt Fahrsituationen, in denen ein erfindungsgemäßes Leistungsverzweigungsgetriebe in einem Fahrzeug eingesetzt wird, das unter rutschigen Bedingungen betrieben wird, z.B. auf dem Feld bei feuchtem Wetter. Wenn z.B. die erste Achse 20 des Fahrzeugs durchrutscht, wird das Drehmoment, das auf diese Achse übertragen wird, nicht mehr unterstützt. Da der Kraftfluss immer den Weg des geringsten Widerstandes nimmt, würde der gesamte Kraftfluss über die durchrutschende Achse 20 abfließen. Ist die Kupplung 60 jedoch geschlossen, wird eine mechanische Verbindung zwischen der durchrutschenden ersten Achse 20 und der zweiten Achse 40, die noch Zugkraft hat, hergestellt. Daher wird die Kraft, die sonst auf die durchdrehende Achse 20 übertragen würde, auf die Achse 40 mit Zugkraft umgeleitet, und das Fahrzeug wird weiterhin angetrieben.There are driving situations in which a power-split transmission according to the invention is used in a vehicle which is operated in slippery conditions, for example in the field in wet weather. For example, if the vehicle's first axle 20 slips, the torque transmitted to that axle will no longer be supported. Since the power flow always takes the path of least resistance, the entire power flow would flow away via the axle 20 slipping. However, if the clutch 60 is closed, a mechanical connection is established between the slipping first axle 20 and the second axle 40, which still has traction. Therefore, the power that would otherwise be transferred to the spinning axle 20 is diverted to the traction axle 40 and the vehicle continues to be propelled.

Eine vierte Kupplung 62 kann vorgesehen werden, um die Möglichkeit zu schaffen, den zweiten hydrostatischen Verstellmotor 300 von der zweiten Achse 40 zu entkoppeln. Wenn beispielsweise eine hohe Geschwindigkeit des Fahrzeugs erforderlich ist, wird die gesamte Leistung des Antriebsmotors über den mechanischen Zweig 100 auf die erste Achse 20 übertragen. In diesem Fall wird der zweite hydrostatische Motor 300 nicht aktiv durch hydrostatische Leistung in Drehung versetzt. Gemäß der dargestellten Ausführungsform weist die Verbindung des zweiten hydrostatischen Verstellmotors 300 mit der zweiten Achse 40 eine höhere Übersetzung auf als die Verbindung zwischen dem ersten hydrostatischen Verstellmotor 250 und der ersten Achse 20. Dies hat zur Folge, dass der zweite hydrostatische Motor 300 seine maximale Drehgeschwindigkeit früher erreicht als der erste hydrostatische Motor 250. Daher würden Schleppverluste durch Überdrehzahl des zweiten hydrostatischen Verstellmotors 300 auftreten, wenn der zweite hydrostatische Verstellmotor 300 noch mit der zweiten Achse 40 gekoppelt wäre. Durch Öffnen der vierten Kupplung 62 wird der zweite hydrostatische Verstellmotor 300 von der zweiten Achse 40 getrennt, und Schleppverluste können vermieden werden.A fourth clutch 62 may be provided to provide the ability to decouple the second variable displacement hydrostatic motor 300 from the second axle 40 . If, for example, a high speed of the vehicle is required, the entire power of the drive motor is transmitted to the first axle 20 via the mechanical branch 100 . In this case, the second hydrostatic motor 300 is not actively rotated by hydrostatic power. According to the embodiment shown, the connection of the second hydrostatic variable displacement motor 300 has of the second axle 40 has a higher gear ratio than the connection between the first hydrostatic variable displacement motor 250 and the first axle 20. As a result, the second hydrostatic motor 300 reaches its maximum rotational speed earlier than the first hydrostatic motor 250. Therefore, drag losses would be Overspeed of the second hydrostatic variable motor 300 occur when the second hydrostatic variable motor 300 would still be coupled to the second axle 40. Opening the fourth clutch 62 separates the second hydrostatic variable displacement motor 300 from the second axle 40, and drag losses can be avoided.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Leistungsverzweigungsgetriebes 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 gemäß 3 weist zum Teil die gleichen Merkmale auf wie das Leistungsverzweigungsgetriebe 1 gemäß den mit den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen. Um die Lesbarkeit und Nachvollziehbarkeit der vorliegenden Beschreibung zu verbessern, wird daher auf eine detaillierte Beschreibung der Teile, die bereits im Zusammenhang mit den Beschreibungen der 1 und 2 erwähnt wurden, verzichtet. 3 shows a schematic representation of a power-split transmission 1 according to a third embodiment of the invention. The power-split transmission 1 according to 3 has some of the same features as the power-split transmission 1 according to the 1 and 2 illustrated embodiments. In order to improve the legibility and comprehensibility of the present description, a detailed description of the parts that are already associated with the descriptions of the 1 and 2 were mentioned.

Zusätzlich zu den Merkmalen der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen umfasst die Ausführungsform gemäß 3 ein Reversiergetriebe 120 zwischen der ersten Antriebswelle 25 und der ersten Achse 20. Das Reversiergetriebe 120 überträgt den zusammengeführten Kraftfluss von der Antriebswelle 25 auf die erste Achse 20. Zu diesem Zweck weist das Umkehrgetriebe 120 eine erste Kupplung 124 auf, die in der Lage ist, die erste Antriebswelle 25 mit der ersten Achse 20 drehend zu koppeln und zu entkoppeln. Das Umkehrgetriebe 120 umfasst weiter eine zweite Kupplung 128, die in der Lage ist, die erste Antriebswelle 25 über einen ersten (Umkehr-)Radsatz 122, der ein negatives Übersetzungsverhältnis aufweist, mit der ersten Achse 20 zu koppeln und zu entkoppeln. Alternativ zur direkten Verbindung zwischen der ersten Antriebswelle 25 und der ersten Achse 20 kann ein zweiter Zahnradsatz vorgesehen werden, der ein positives Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Antriebswelle 25 und der ersten Achse 20 herstellt, wenn die erste Kupplung 124 eingerückt ist.In addition to the characteristics of the 1 and 2 illustrated embodiments includes the embodiment according to 3 a reversing gear 120 between the first drive shaft 25 and the first axle 20. The reversing gear 120 transmits the combined power flow from the drive shaft 25 to the first axle 20. For this purpose the reversing gear 120 has a first clutch 124 which is able to rotationally couple and decouple the first drive shaft 25 to the first axle 20 . The reversing transmission 120 further includes a second clutch 128 capable of coupling and decoupling the first drive shaft 25 to the first axle 20 via a first (reversing) gear set 122 having a negative gear ratio. As an alternative to direct connection between the first input shaft 25 and the first axle 20, a second gear set may be provided which establishes a positive gear ratio between the first input shaft 25 and the first axle 20 when the first clutch 124 is engaged.

Mit einem Reversiergetriebe 120 kann die Drehrichtung der ersten Antriebswelle 25 beibehalten werden, unabhängig von der Richtung der ersten Achse 20. Dreht sich die erste Antriebswelle 25 in Bezug auf die erste Achse 20 mit, kann die Leistung durch Einrücken der ersten Kupplung 124 und Ausrücken der zweiten Kupplung 128 direkt übertragen werden. Umgekehrt kann, wenn die erste Antriebswelle 25 in Bezug auf die erste Achse 20 gegenläufig rotieren soll, der Leistungsfluss über den ersten Zahnradsatz 122 übertragen werden, um die Drehrichtung der ersten Antriebswelle 25 durch Ausrücken der ersten Kupplung 124 und Einrücken der zweiten Kupplung 128 umzukehren. Da die Drehrichtung der ersten Antriebswelle 25 konstant gehalten wird, unabhängig davon, ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts fährt, ist der erste hydrostatische Verstellmotor 250 nicht gezwungen, seine Drehrichtung zu ändern, wenn die Fahrtrichtung des Fahrzeugs geändert wird. Dadurch wird keine Leistung aus dem hydrostatischen Zweig 200 über den mechanischen Zweig 100 an das Planetenverteilergetriebe 10 zurückgeführt. Infolgedessen sind in dem erfindungsgemäßen hydrostatischen Zweig 200 hydrostatische Verstelleinheiten, d.h. hydrostatische Verstellmotoren und hydrostatische Verstellpumpen, mit reduzierter Nennleistung einsetzbar. Durch die Verwendung reduzierter Nennleistungen für die (Verstell-)Einheiten des hydrostatischen Zweiges 200 wird der Bauraum für das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe 1 im Vergleich zu einem aus dem Stand der Technik bekannten Leistungsverzweigungsgetriebe reduziert, da hydrostatische Einheiten mit reduzierter Größe eingesetzt werden können.With a reverser 120, the direction of rotation of the first drive shaft 25 can be maintained regardless of the direction of the first axis 20. When the first drive shaft 25 rotates with respect to the first axis 20, power can be increased by engaging the first clutch 124 and disengaging the second clutch 128 are transmitted directly. Conversely, if the first driveshaft 25 is to counter-rotate with respect to the first axis 20, power flow may be transmitted through the first gear set 122 to reverse the direction of rotation of the first driveshaft 25 by disengaging the first clutch 124 and engaging the second clutch 128. Since the direction of rotation of the first drive shaft 25 is kept constant regardless of whether the vehicle is running forward or backward, the first variable displacement hydrostatic motor 250 is not forced to change its direction of rotation when the vehicle's running direction is changed. As a result, no power from the hydrostatic branch 200 is fed back to the planetary transfer case 10 via the mechanical branch 100 . As a result, in the hydrostatic branch 200 according to the invention, hydrostatic variable displacement units, i.e. hydrostatic variable displacement motors and hydrostatic variable displacement pumps, can be used with a reduced power rating. By using reduced rated power for the (adjustment) units of the hydrostatic branch 200, the installation space for the power-split transmission 1 according to the invention is reduced in comparison to a power-split transmission known from the prior art, since hydrostatic units of reduced size can be used.

4 zeigt eine Schnittdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines hydrostatischen Verstellmotors 250, 300 für ein Leistungsverzweigungsgetriebe 1 gemäß der Erfindung. Der Verstellmotor 250, 300 umfasst einen drehbaren Zylinderblock 252 mit Zylinderbohrungen 256, in denen sich Arbeitskolben 253 hin und her bewegen. Die Arbeitskolben 253 dichten in den Zylinderbohrungen 256 Druckkammern ab, die mit einer unter Druck stehender Flüssigkeit versorgt werden können, um eine Kraft auf die Arbeitskolben ausüben zu können. Der Verstellmotor 250, 300 weist ferner eine Abtriebswelle 254, die eine Drehachse 255 definiert, auf. Das Verdrängungsvolumen des Verstellmotors 250, 300, d.h. die Größe der abgedichteten Druckräume in den Zylinderbohrungen 256, ist abhängig vom Schwenkwinkel zwischen einer Mittelachse des Zylinderblocks und der Drehachse 255 der Abtriebswelle 254. Je größer der Schwenkwinkel ist, desto größer ist das Verdrängungsvolumen des Verstellmotors 250, 300. 4 shows a sectional view of an exemplary embodiment of a hydrostatic variable displacement motor 250, 300 for a power-split transmission 1 according to the invention. The adjusting motor 250, 300 comprises a rotatable cylinder block 252 with cylinder bores 256 in which working pistons 253 move back and forth. The working pistons 253 seal pressure chambers in the cylinder bores 256, which can be supplied with a pressurized liquid in order to be able to exert a force on the working pistons. The adjusting motor 250, 300 also has an output shaft 254 which defines an axis of rotation 255. The displacement volume of the adjusting motor 250, 300, i.e. the size of the sealed pressure chambers in the cylinder bores 256, is dependent on the pivoting angle between a central axis of the cylinder block and the axis of rotation 255 of the output shaft 254. The larger the pivoting angle, the larger the displacement volume of the adjusting motor 250 , 300.

Erfindungsgemäß ist bevorzugt ein Ventilsegment 260 vorgesehen, um das Verdrängungsvolumen zumindest eines der Verstellmotoren 250 & 300 einzustellen. Die bevorzugte Ausgestaltung des Ventilsegments 260 wird anhand von 5 erläutert. Ein Verstellelement 270, im Falle der Ausführungsform gemäß 4 ein Servokolben, ist über einen Stift 258, der mit einem am Ventilsegment 260 befestigten Verstellstift 259 in Eingriff steht, mit dem Ventilsegment 260 gekoppelt. Daher folgt das Ventilsegment 260 der linearen Bewegung des Einstellelements 270 auf einer gekrümmten Führungsfläche 269. Somit bewirkt eine Verstellung des Einstellelements 270, dass sich der Schwenkwinkel des Verstellmotors 250, 300 vergrößert oder verkleinert.According to the invention, a valve segment 260 is preferably provided in order to adjust the displacement volume of at least one of the adjusting motors 250 & 300. The preferred embodiment of the valve segment 260 is based on 5 explained. An adjusting element 270, in the case of the embodiment according to 4 a servo piston, is coupled to the valve segment 260 by a pin 258 which engages an adjustment pin 259 fixed to the valve segment 260 . Therefore, the valve segment 260 follows the linear movement of the Adjusting element 270 on a curved guide surface 269. An adjustment of the adjusting element 270 thus causes the pivoting angle of the adjusting motor 250, 300 to increase or decrease.

5 zeigt eine isometrische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Ventilsegments 260 für einen hydrostatischen Verstellmotor 250, 300 für ein Leistungsverzweigungsgetriebe 1 gemäß der Erfindung. Das Ventilsegment 260 ist verschieblich in einem Gehäuse 280 des hydrostatischen Verstellmotors 250, 300 untergebracht und weist eine Gleitfläche 268 auf, über die das Ventilsegment 260 in Kontakt mit dem drehbaren Zylinderblock 252 steht. An der Gleitfläche 268 sind nierenförmige erste und zweite Drucköffnungen 262 ausgebildet. Entweder der erste oder der zweite Druckanschluss 262 ist mit einem Druckeingang des hydrostatischen Verstellmotors 250, 300 verbunden. Der andere der beiden Druckanschlüsse 262 ist mit einem Auslass des hydrostatischen Verstellmotors 250, 300 verbunden. Aufgrund der besonderen Form des ersten und des zweiten Druckanschlusses 262 kann einer Hälfte der Zylinderbohrungen 256 Hydraulikflüssigkeit unter Druck zugeführt werden, während aus der anderen Hälfte der Zylinderbohrungen 256 Hydraulikflüssigkeit abgeführt wird. Um die Reibung an der Gleitfläche 268 zwischen dem drehenden Zylinderblock 252 und dem nicht drehenden Ventilsegment 260 zu verringern, kann beispielsweise ein hydrostatisches Lager zwischen den Berührungsflächen der beiden Bauteile vorgesehen werden. Beispielsweise können an den radial äußeren und/oder umlaufenden Kanten 266 der nierenförmigen ersten und zweiten Druckanschlüsse 262 hydrostatische Lagerausnehmungen 264 vorgesehen sein. Bevorzugt weisen die Lagerausnehmungen 264 eine konkave Form auf, die es ermöglicht, Hydraulikflüssigkeit von den Druckanschlüssen 262 in den zwischen den Kontaktflächen des Zylinderblocks 252 und der Gleitfläche am Ventilsegment 260 gebildeten Raum zu leiten. 5 shows an isometric view of an exemplary embodiment of a valve segment 260 for a hydrostatic variable displacement motor 250, 300 for a power split transmission 1 according to the invention. The valve segment 260 is slidably accommodated in a housing 280 of the hydrostatic variable displacement motor 250, 300 and has a sliding surface 268 via which the valve segment 260 is in contact with the rotatable cylinder block 252. Kidney-shaped first and second pressure openings 262 are formed on the sliding surface 268 . Either the first or the second pressure port 262 is connected to a pressure input of the hydrostatic variable displacement motor 250, 300. The other of the two pressure connections 262 is connected to an outlet of the hydrostatic variable displacement motor 250, 300. Because of the particular shape of the first and second pressure ports 262 , hydraulic fluid can be supplied under pressure to one half of the cylinder bores 256 , while hydraulic fluid is discharged from the other half of the cylinder bores 256 . For example, to reduce friction at the sliding surface 268 between the rotating cylinder block 252 and the non-rotating valve segment 260, a hydrostatic bearing may be provided between the mating surfaces of the two components. For example, hydrostatic bearing recesses 264 can be provided on the radially outer and/or peripheral edges 266 of the kidney-shaped first and second pressure connections 262 . The bearing recesses 264 preferably have a concave shape that enables hydraulic fluid to be routed from the pressure ports 262 into the space formed between the contact surfaces of the cylinder block 252 and the sliding surface on the valve segment 260 .

Aus der obigen Beschreibung und den beigefügten Figuren sowie den Patentansprüchen wird ersichtlich, dass das erfindungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe 1 viele Möglichkeiten und Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bietet. Es ist dem Fachmann weiterhin ersichtlich, dass weitere Modifikationen und Änderungen an einem erfindungsgemäßen Leistungsverzweigungsgetriebe 1 vorgenommen werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Daher fallen alle diese Modifikationen und Änderungen in den Schutzbereich der Patentansprüche und werden von diesen umfasst. Weiterhin soll verstanden werden, dass die oben beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen nur der Veranschaulichung dienen und dass verschiedene Modifikationen, Änderungen oder Kombinationen von Ausführungsformen, die von einem Fachmann auf dem entsprechenden Gebiet vorgeschlagen werden, in den Geist und den Anwendungsbereich der vorliegenden Anmeldung fallen.From the above description and the attached figures as well as the claims, it is clear that the power-split transmission 1 according to the invention offers many possibilities and advantages over the prior art. It is also apparent to those skilled in the art that further modifications and changes can be made to a power-split transmission 1 according to the invention without departing from the spirit of the invention. Therefore, all such modifications and changes fall within and embrace the scope of the claims. Furthermore, it should be understood that the examples and embodiments described above are for illustration only and that various modifications, changes or combinations of embodiments suggested by those skilled in the relevant arts fall within the spirit and scope of the present application.

BezugszeichenlisteReference List

11
Leistungsverzweigungsgetriebepower split transmission
55
Antriebsmotordrive motor
1010
Planetenradsatzplanetary gear set
1212
Planetenträgerplanet carrier
1414
Hohlradring gear
1616
Sonnenradsun gear
2020
Erste Achsefirst axis
2525
Erste AntriebswelleFirst driveshaft
4040
Zweite Achsesecond axis
4545
Zweite AntriebswelleSecond drive shaft
6060
Dritte KupplungThird clutch
6262
Vierte KupplungFourth clutch
100100
Mechanischer Zweigmechanical branch
110110
ZapfwellePTO shaft
120120
Reversiergetriebereverse gear
122122
Erster ZahnradsatzFirst gear set
124124
Erste KupplungFirst clutch
128128
Zweite KupplungSecond clutch
200200
Hydrostatischer Zweighydrostatic branch
202202
Hochdruckleitunghigh pressure line
204204
Niederdruckleitung low pressure line
210210
Hydrostatische VerstellpumpeHydrostatic variable displacement pump
250250
Erster hydrostatischer VerstellmotorFirst hydrostatic variable displacement motor
252252
Zylinderblockcylinder block
253253
Arbeitskolbenworking piston
254254
Abtriebswelleoutput shaft
255255
Rotationsachseaxis of rotation
256256
Zylinderbohrungencylinder bores
258258
StiftPen
259259
Verstellstiftadjustment pin
260260
Ventilsegmentvalve segment
262262
Erster und zweiter AnschlussFirst and second connection
264264
Hydrostatische LageraussparungenHydrostatic bearing recesses
266266
Radial äußere KantenRadial outer edges
268268
Gleitflächesliding surface
269269
Führungsflächeguide surface
270270
Verstellelementadjustment element
280280
GehäuseHousing
300300
Zweiter hydrostatischer VerstellmotorSecond hydrostatic variable displacement motor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 6257119 B1 [0004]US6257119B1 [0004]

Claims (17)

Leistungsverzweigungsgetriebe (1) für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, mit einem mechanischen Zweig (100) und einem hydrostatischen Zweig (200), der eine hydrostatische Verstellpumpe (210) und einen hydrostatischen Verstellmotor (250) in Schrägachsenbauweise mit einem Ventilsegment (260) zur Verstellung des Verdrängungsvolumens des hydrostatischen Verstellmotors (250) aufweist, wobei das maximale Hubvolumen des hydrostatischen Verstellmotors (250) größer ist als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe (210).Power-split transmission (1) for a drive train of a vehicle, with a mechanical branch (100) and a hydrostatic branch (200), which has a hydrostatic variable displacement pump (210) and a hydrostatic variable displacement motor (250) in a bent-axis design with a valve segment (260) for adjusting the Displacement volume of the hydrostatic variable displacement motor (250), wherein the maximum displacement volume of the hydrostatic variable displacement motor (250) is greater than the maximum displacement volume of the hydrostatic variable displacement pump (210). Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach Anspruch 1, wobei die hydrostatische Verstellpumpe (210) in Schrägachsenbauweise ausgeführt ist, deren Verdrängungsvolumen mittels eines Ventilsegments (250) oder eines Jochs verstellbar ist.Power split transmission (1) after claim 1 , wherein the hydrostatic variable displacement pump (210) is designed in a bent-axis design, the displacement volume of which can be adjusted by means of a valve segment (250) or a yoke. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die hydrostatische Verstellpumpe (210) eine Radialkolbenpumpe ist.Power split transmission (1) after claim 1 or 2 , wherein the hydrostatic variable displacement pump (210) is a radial piston pump. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter aufweisend einen zweiten hydrostatischen Verstellmotor (300) in Schrägachsenbauweise mit einem Ventilsegment (260) oder einem Joch zur Verstellung des Verdrängungsvolumens, wobei der zweite hydrostatische Motor (300) von der gleichen hydrostatischen Verstellpumpe (210) mit Hydraulikflüssigkeitsstrom versorgt werden kann.Power-split transmission (1) according to one of Claims 1 until 3 , further comprising a second hydrostatic variable displacement motor (300) of bent-axis design with a valve segment (260) or a yoke for adjusting the displacement volume, wherein the second hydrostatic motor (300) can be supplied with hydraulic fluid flow by the same hydrostatic variable displacement pump (210). Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach Anspruch 4, wobei zumindest die Summe der maximalen Hubvolumina der hydrostatischen Verstellmotoren (250, 300) oder das maximale Hubvolumen jedes einzelnen der hydrostatischen Verstellmotoren (250, 300) größer ist als das maximale Hubvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe (210).Power split transmission (1) after claim 4 , wherein at least the sum of the maximum displacements of the hydrostatic variable displacement motors (250, 300) or the maximum displacement volume of each individual hydrostatic variable displacement motor (250, 300) is greater than the maximum displacement volume of the hydrostatic variable displacement pump (210). Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilsegment (260) mittels eines hydraulisch, elektrohydraulisch, mechanisch oder pneumatisch betätigbaren Verstellelements (270) verschwenkbar ist.Power-split transmission (1) according to one of the preceding claims, in which the valve segment (260) can be pivoted by means of an adjusting element (270) which can be actuated hydraulically, electrohydraulically, mechanically or pneumatically. Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche (1), wobei die hydrostatische Verstellpumpe (210) und der mindestens eine hydrostatische Verstellmotor (250, 300) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.Power split transmission according to one of the preceding claims (1), wherein the hydrostatic variable displacement pump (210) and the at least one hydrostatic variable displacement motor (250, 300) are arranged in a common housing. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Position des Verstellelements (270) durch einen mechanischen, elektromechanischen oder elektrischen Verstellsensor gemessen wird.Power split transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the position of the adjustment element (270) is measured by a mechanical, electromechanical or electrical adjustment sensor. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach Anspruch 8, wobei der Verstellsensor eine Drehung eines Drehgebers erfasst, die durch eine Längsverschiebung des Verstellelements (270) verursacht wird.Power split transmission (1) after claim 8 , wherein the adjustment sensor detects a rotation of a rotary encoder, which is caused by a longitudinal displacement of the adjustment element (270). Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Verstellelement (270) elektrisch zwischen einer ersten einstellbaren und einer zweiten einstellbaren Endlage betätigt wird.Power split transmission (1) after claim 8 or 9 , wherein the adjusting element (270) is actuated electrically between a first adjustable end position and a second adjustable end position. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilsegment (260) des zumindest einen hydrostatischen Verstellmotors (250, 300) nierenförmige erste und zweite Anschlüsse (262) zum Zu- und Abführen von Hydraulikflüssigkeit in/aus Fluidkanälen eines Zylinderblocks (252) des hydrostatischen Verstellmotors (250, 300) aufweist, und wobei sich eine Vielzahl von konkaven hydrostatischen Lageraussparungen (264) von den radial äußeren Kanten (266) der ersten und zweiten Anschlüsse (262) auf einer Gleitfläche (268) des Ventilsegments (260) erstreckt.Power-split transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the valve segment (260) of the at least one hydrostatic variable displacement motor (250, 300) has kidney-shaped first and second connections (262) for supplying and draining hydraulic fluid into/from fluid channels of a cylinder block (252) of the variable displacement hydrostatic motor (250, 300), and wherein a plurality of concave hydrostatic bearing recesses (264) extends from the radially outer edges (266) of the first and second ports (262) on a sliding surface (268) of the valve segment (260). . Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verdrängungsvolumen der hydrostatischen Verstellpumpe (210) und des mindestens einen hydrostatischen Verstellmotors (250, 300) unabhängig voneinander einstellbar sind.Power-split transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the displacement volume of the hydrostatic variable displacement pump (210) and the at least one hydrostatic variable displacement motor (250, 300) can be adjusted independently of one another. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leistungsflüsse über den ersten hydrostatischen Verstellmotor (250) im hydrostatischen Zweig (200) und über den mechanischen Zweig (100) zusammengeführt werden, um eine erste Antriebswelle (25) anzutreiben, die eine erste Achse (20) des Fahrzeugs antreibt.Power-split transmission (1) according to one of the preceding claims, wherein the power flows via the first hydrostatic variable displacement motor (250) in the hydrostatic branch (200) and via the mechanical branch (100) are brought together in order to drive a first drive shaft (25) which has a first Axis (20) of the vehicle drives. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach Anspruch 13, wobei die erste Antriebswelle (25) mit der ersten Achse (20) über ein Reversiergetriebe (120) drehverbunden ist, das in der Lage ist, zwischen einer direkten Drehverbindung, wenn eine erste Kupplung (124) eingerückt und eine zweite Kupplung (128) ausgerückt ist, und einem mittels eines ersten Zahnradsatzes (122) hergestellten negativen Übersetzungsverhältnis zu wechseln, wenn die erste Kupplung (124) ausgerückt und die zweite Kupplung (128) eingerückt ist.Power split transmission (1) after Claim 13 wherein the first drive shaft (25) is rotationally connected to the first axle (20) via a reverser (120) capable of direct rotational connection when a first clutch (124) is engaged and a second clutch (128) is disengaged, and to alternate a negative gear ratio established by a first gear set (122) when the first clutch (124) is disengaged and the second clutch (128) is engaged. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 14, wobei der zweite hydrostatische Verstellmotor (300) eine zweite Achse (40) des Fahrzeugs antreibt.Power-split transmission (1) according to one of Claims 4 until 14 , wherein the second hydrostatic variable displacement motor (300) drives a second axle (40) of the vehicle. Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei zwischen der ersten Achse (20) und der zweiten Achse (40) eine dritte Kupplung (60) vorgesehen ist, die in der Lage ist, eine mechanische Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Achse (20, 40) herzustellen, die die Drehgeschwindigkeit der ersten Achse (20) mit der Drehgeschwindigkeit der zweiten Achse (40) mechanisch koppelt.Power-split transmission (1) according to one of Claims 13 until 15 , wherein between the first axle (20) and the second axle (40) a third clutch (60) is provided, which is able to establish a mechanical connection between the first and the second axle (20, 40), the Rotational speed of the first axis (20) mechanically coupled to the rotational speed of the second axis (40). Leistungsverzweigungsgetriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Planetengetriebe (10), dessen Planetenträger (12) von einem Antriebsmotor (5) angetrieben wird, wobei ein Hohlrad (14) des Planetengetriebes (10) die hydrostatische Verstellpumpe (210) des hydrostatischen Zweiges (200) antreibt und ein Sonnenrad (16) des Planetengetriebes (10) den mechanischen Zweig (100).Power-split transmission (1) according to one of the preceding claims, with a planetary gear (10) whose planet carrier (12) is driven by a drive motor (5), with a ring gear (14) of the planetary gear (10) controlling the hydrostatic variable displacement pump (210) of the hydrostatic Branch (200) drives and a sun gear (16) of the planetary gear (10) the mechanical branch (100).
DE102021133256.7A 2021-12-15 2021-12-15 Hydrostatic-mechanical power split transmission Pending DE102021133256A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021133256.7A DE102021133256A1 (en) 2021-12-15 2021-12-15 Hydrostatic-mechanical power split transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021133256.7A DE102021133256A1 (en) 2021-12-15 2021-12-15 Hydrostatic-mechanical power split transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021133256A1 true DE102021133256A1 (en) 2023-06-15

Family

ID=86498402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021133256.7A Pending DE102021133256A1 (en) 2021-12-15 2021-12-15 Hydrostatic-mechanical power split transmission

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021133256A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6257119B1 (en) 1999-02-26 2001-07-10 Sauer-Danfoss Inc. Ball joint for servo piston actuation in a bent axis hydraulic unit
DE102007053266A1 (en) 2007-11-08 2009-05-14 Agco Gmbh Commercial vehicle with at least three drivable vehicle axles
DE102008059029A1 (en) 2008-11-26 2010-05-27 Robert Bosch Gmbh Power split transmission and method for its control
CN101761634A (en) 2010-02-28 2010-06-30 赵国贵 Drive device
DE102015209074B3 (en) 2015-05-18 2016-08-25 Danfoss Power Solutions Gmbh & Co. Ohg DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A HYDRAULIC MACHINE
EP3626502A1 (en) 2018-09-18 2020-03-25 CLAAS Tractor S.A.S. Drive train for agricultural vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6257119B1 (en) 1999-02-26 2001-07-10 Sauer-Danfoss Inc. Ball joint for servo piston actuation in a bent axis hydraulic unit
DE102007053266A1 (en) 2007-11-08 2009-05-14 Agco Gmbh Commercial vehicle with at least three drivable vehicle axles
DE102008059029A1 (en) 2008-11-26 2010-05-27 Robert Bosch Gmbh Power split transmission and method for its control
CN101761634A (en) 2010-02-28 2010-06-30 赵国贵 Drive device
DE102015209074B3 (en) 2015-05-18 2016-08-25 Danfoss Power Solutions Gmbh & Co. Ohg DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A HYDRAULIC MACHINE
EP3626502A1 (en) 2018-09-18 2020-03-25 CLAAS Tractor S.A.S. Drive train for agricultural vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2659165B1 (en) Power split gearbox
EP1802896B1 (en) Power-branched transmission and method for the operation of such a transmission
EP0056032B1 (en) Power unit with drive motor and a flywheel
EP1325248B1 (en) Gear synthesis with infinitely variable and constant gearbox modules
DE102006025348A1 (en) Hydrostatic-mechanical transmission
DE19723776A1 (en) Electric individual wheel drive for agricultural and industrial working vehicle
WO2012095077A1 (en) Method for controlling a hydrostatic mechanical power split transmission
EP2743543B1 (en) Power split transmission of a drive assembly of a vehicle
DE2328353A1 (en) GEAR ARRANGEMENT
WO2008128865A1 (en) Power branching transmission
DE3840572C2 (en) Hydromechanical transmission for heavy vehicles
DE4206023C2 (en) Stepless hydrostatic-mechanical power split transmission
EP0818643B1 (en) Split-torque hydromechanical transmission
DE10316675A1 (en) Hydrostatic transmission
DE2904019A1 (en) SWITCHABLE TRANSMISSION FOR MANUAL, SEMIAUTOMATIC OR FULLY AUTOMATIC OPERATION, ESPECIALLY FOR HEAVY AND HEAVY VEHICLES
DE102007026133A1 (en) manual transmission
DE19849334B4 (en) Hydrostatic motor unit
DE102010053012A1 (en) Hydromechanical transmission
DE2105119B2 (en) HYDROSTATIC TRANSMISSION
DE2350038C2 (en) Disengageable hydrostatic auxiliary drive for further wheels of a motor vehicle driven by main drive wheels
DE102021133256A1 (en) Hydrostatic-mechanical power split transmission
WO1999065721A1 (en) Multiple transmission for a mobile vehicle
EP2193951A1 (en) Traction drive
WO2010091778A1 (en) Continuously variable hydrostatic transmission having torque division
DE10164963B4 (en) Drive arrangement for four-wheel drive vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication