DE202019005783U1

DE202019005783U1 - Hydrostatisches Getriebesystem

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Publication number: DE202019005783U1
Application number: DE202019005783.8U
Authority: DE
Original assignee: Dana Motion Systems Italia SRL
Current assignee: Dana Motion Systems Italia SRL
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2022-01-24
Anticipated expiration: 2029-06-01

Abstract

Hydrostatisches Getriebesystem (10), umfassend:
eine Hydraulikvorrichtung (12), aufweisend:
ein Gehäuse (32), umfassend einen Ölsumpf (46);
einen Ablassanschluss (60), positioniert in dem Gehäuse (32) an dem Ölsumpf (46); und
ein erster Anschluss (62), ein zweiter Anschluss (64) und dritter Anschluss (65) sind in dem Gehäuse (32) positioniert;
eine Ablassleitung (66), die sich von dem Ablassanschluss (60) erstreckt;
ein Fluidreservoir (68), das mit der Ablassleitung (66) verbunden ist;
eine erste und zweite Arbeitsleitung (70, 72) zum Übertragen von Hydraulikfluid zu der Hydraulikvorrichtung (12), wobei die erste und zweite Arbeitsleitung (70, 72) mit dem ersten und zweiten Anschluss (62, 64) verbunden sind;
einen Pneumatikkreis (22), an dem dritten Anschluss (65) verbunden mit dem Gehäuse (32), wobei der Pneumatikkreis (22) ein Regelventil (76) zum Regulieren eines Stroms eines Gases zu und von dem Gehäuse (32) aufweist; und
eine Steuerungseinheit (26) zum Betätigen des Regelventils (76), wobei die Steuerungseinheit (26) dazu ausgelegt ist, einen Zielgasdruck zu bestimmen, der erforderlich ist, um eine Menge von Fluid durch die Ablassleitung (66) aus dem Gehäuse (32) abzulassen.

Description

Gebiet der Technik
Die Offenbarung betrifft das Gebiet hydrostatischer Getriebesysteme, speziell hydrostatische Vorrichtungen und, noch spezieller, das Gebiet von Ablasssystemen von Lecköl in hydrostatischen Vorrichtungen.
Stand der Technik
Ein hydrostatisches Getriebesystem umfasst die Übertragung von Energie durch eine Druckbeaufschlagung eines Hydraulikfluids in einem geschlossenen Kreislaufsystem. Das hydrostatische Getriebesystem kann eine hydrostatische Vorrichtung aufweisen, die eine Axialkolben- oder Radialkolbenvorrichtung umfassen kann. Die hydrostatische Vorrichtung kann als Pumpe oder Motor betrieben werden. Hydraulikvorrichtungen mit variablem Axialkolben können Vorrichtungen vom Taumelscheibentyp oder Vorrichtungen vom Typ mit gebogener Achse sein.
Die hydrostatische Vorrichtung kann aufgrund eines hohen Öldrucks, Schmier- und Kühlbedarfs eine nicht vernachlässigbare Menge an Leckageöl aufweisen. Eine derartige Leckage kann in üblichen hydrostatischen Vorrichtungen deren Gehäuse während des Betriebs ausfüllen. Öl kann durch Öffnungen im Gehäuse austreten. Der Leckagestrom baut jedoch den Druck im Gehäuse auf. Der Druck im Gehäuse ist auf die Strömungswiderstände in der Leckageleitung und den statischen Druck zurückzuführen, der im Fall einer Anordnung des Behälters oberhalb des Gehäuses durch den Niveauunterschied zwischen dem Behälter und dem Gehäuse verursacht wird.
Um den Wirkungsgrad der hydrostatischen Vorrichtungen zu erhöhen, besteht eine Lösung darin, das Gehäuse abzulassen, um übermäßige Spritz- und Planschverluste zu reduzieren. Gleichzeitig ist ein Mindestölstand im Gehäuse erforderlich, um Kaltstartprobleme, Reibung, Verschleiß und Lufteinschlüsse in der Ablassleitung zu vermeiden. Die Leckage kann durch eine Ablassleitung zu einem Reservoir abgeleitet werden. Das Vorhandensein von Luft in der Ablassleitung kann das Vorhandensein von Schaum im Reservoir erhöhen, was sich nachteilig auf den Wirkungsgrad und die Funktionalität des gesamten Systems auswirken kann.
Die hydrostatische Vorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, das als ein Trockengehäuse ausgebildet ist, um den Energieverlust durch Spritzen zu reduzieren. Insbesondere kann die Trockengehäusebauart eine in das Getriebegehäuse integrierte Hydraulikvorrichtung umfassen. Die Hydraulikvorrichtung kann in einem separaten Gehäuse enthalten sein, das im Getriebegehäuse umschlossen ist. Alternativ kann die Hydraulikvorrichtung ein Gehäuse aufweisen, das mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
EP0534067 offenbart eine hydrostatische Maschine, insbesondere eine Axialkolbenmaschine, mit einem Gehäuse, dessen Inneres einen Antriebsmechanismus aufnimmt und eine Leckölkammer umfasst, die Lecköl aufnimmt und über eine Leckölverbindung mit dem Behälter verbunden ist. Um Spritzverluste der hydrostatischen Maschine zu vermeiden, ist zwischen dem Leckölanschluss und dem Behälter eine Pumpvorrichtung zum Ablassen von Lecköl aus der Leckölkammer angeordnet.
DE4414509 offenbart ein Verfahren, das eine hydrostatische Maschine mit einem Gehäuse umfasst, das einen Antriebsmechanismus und Leckagefluid aufnimmt. An seiner unteren Seite ist eine erste Verbindung bereitgestellt, die mittels einer Leitung mit einem Fluidbehälter verbunden ist. Eine zweite Verbindung ist verfügbar, die über eine Leitung mit einer Druckgasquelle verbunden ist. Der Fluidbehälter ist abgedichtet, und die Druckgasquelle ist eine Vakuumpumpe, mittels der in dem Fluidbehälter ein Vakuum produziert werden kann. Die Vakuumpumpe ist oberhalb des Fluidniveaus im Behälter angeschlossen. An einem Auslass der Vakuumpumpe ist ein Ventil zum Entfernen überschüssiger Luft angebracht, die zum Entfernen von Fluid nicht benötigt wird.
Die vorliegende Offenbarung ist zumindest zum Teil auf die Verbesserung oder Überwindung eines oder mehrerer Aspekte des Systems nach dem Stand der Technik gerichtet.
Abriss der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung beschreibt in einem ersten Aspekt ein hydrostatisches Getriebesystem, wie es in dem beigefügten Anspruch 1 definiert ist. Die vorliegende Erfindung offenbart in einem zweiten Aspekt ein Verfahren zum Ablassen von Fluid aus einem hydraulischen Getriebesystem, wie es in dem beigefügten Anspruch 13 definiert ist.
Figurenliste
Das Vorstehende und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, besser verstanden, in denen:

1 eine schematische Darstellung eines hydrostatischen Getriebesystems, das eine hydrostatische Vorrichtung umfasst, in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2 eine Querschnittsansicht einer hydrostatischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2a ist ein Ausschnitt aus der Querschnittsansicht von 2 ist;
3 eine schematische Darstellung einer Variante des hydrostatischen Getriebesystems von 1 ist;
4 eine schematische Darstellung einer weiteren Variante des hydrostatischen Getriebesystems von 1 ist;
5 eine schematische Darstellung eines hydrostatischen Getriebesystems, das die hydrostatische Vorrichtung umfasst, in einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
die 6a bis 6c Diagramme sind, die zur Leckageflussschätzung verwendet werden.

Ausführliche Beschreibung
Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine hydrostatische Vorrichtung und ein hydrostatisches Getriebesystem mit Leckölregulierungssystemen.
Die 1, 3 und 4 sind schematische Veranschaulichungen eines hydrostatischen Getriebesystems 10 in einer ersten Ausführungsform. 5 ist eine schematische Veranschaulichung eines hydrostatischen Getriebesystems 10 in einer zweiten Ausführungsform. In sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform umfasst das hydrostatische Getriebesystem 10 eine hydrostatische Vorrichtung 12, eine Ablassleitung 66, ein Fluidreservoir 68, eine erste und zweite Arbeitsleitung 70, 72, einen Pneumatikkreis 22 und eine Steuerungseinheit 26.
2 veranschaulicht eine Ausführungsform einer hydrostatischen Vorrichtung 12. 2 veranschaulicht einen Hydraulikmotor, gekoppelt an eine Getriebeübersetzung. Die hydrostatische Vorrichtung 12 kann eine Hydraulikvorrichtung mit variablem Axialkolben umfassen. Die hydrostatische Vorrichtung 12 kann eine Vorrichtung vom Typ mit gebogener Achse umfassen. Die hydrostatische Vorrichtung 12 kann eine Vorrichtung vom Taumelscheibentyp umfassen. Die hydrostatische Vorrichtung 12 kann als ein Motor oder eine Pumpe arbeiten.
Die hydrostatische Vorrichtung 12 umfasst ein Gehäuse 32. Die hydrostatische Vorrichtung 12 weist eine Kolbenantriebsanordnung 34 auf. Die Kolbenantriebsanordnung 34 umfasst einen Zylinderblock 50 mit einer Vielzahl von Zylinderanordnungen 52. Der Zylinderblock 50 ist um eine Drehachse A drehbar. Der Zylinderblock 50 wird drehbar im Gehäuse 32 getragen. Die Zylinderanordnungen 52 sind relativ zur Drehachse A radial im Zylinderblock 50 positioniert. Die Zylinderanordnungen 52 sind um die Drehachse A in einem Winkel zueinander beabstandet.
Jede Zylinderanordnung 52 umfasst einen Zylinder 54 und einen Kolben 56. Die Kolben 56 werden in den Zylindern 54 ausgefahren und zurückgezogen. Die Kolben 56 weisen einen Kolbenkopf 58 auf. Der Kolbenkopf 58 ist außerhalb des Zylinders 54 positioniert. Der Kolben 56 bewegt sich im Zylinder 54 während eines Hubs des Kolbens 56. Der Zylinderblock 50 kann Leitungen zum Durchgang von Fluid zu den Zylindern 54 zum Ausfahren oder Zurückziehen der Kolben 56 umfassen.
In einer Ausführungsform kann die Hydraulikvorrichtung 12 eine erste Getriebewelle 36 und eine zweite Getriebewelle 38 umfassen, wenn die hydrostatische Vorrichtung 12 als ein Motor konfiguriert ist. Die erste und zweite Getriebewelle 36, 38 können durch eine Zahnradanordnung 37 gekoppelt sein. Die Zahnradanordnung 37 kann Gegenzahnräder umfassen.
Das Gehäuse 32 kann eine Trockengehäusekonfiguration aufweisen. Eine Trockentypkonfiguration ermöglicht, dass die Kolbenantriebsanordnung 34 in einer Umgebung frei von Schmierfluid dreht. Das Entfernen von Schmierfluid kann durch den Fluss von dort von einem oberen Teil 40 zu einem unteren Teil 42 des Gehäuses 32 auftreten. Das Gehäuse 32 kann einen Ölsumpf 46 aufweisen, der an dessen Boden bereitgestellt ist. Der Ölsumpf 46 ist im unteren Teil 42 positioniert.
Der Ölsumpf 46 ist bereitgestellt, um Schmierfluid zu enthalten. Das Fluid kann seinen Ursprung bei der Kolbenantriebsanordnung 34 oder bei dem Getriebe in der hydrostatischen Vorrichtung 12 haben. Aus dem Ölsumpf 46 kann das hineingeflossene Schmierfluid durch solche Mittel wie Pumpen (nicht gezeigt) entfernt und in einen Behälter (nicht gezeigt) geleitet und/oder wieder Schmiermittelkanälen (nicht gezeigt) zugeführt werden. Die hydrostatische Vorrichtung 12 könnte mit einem geeigneten Schmiersystem (nicht gezeigt) versehen sein, das den Schmierfluidstand im Ölsumpf 46 regeln kann.
Unter Bezugnahme auf 2a ist ein Ablassanschluss 60 im Gehäuse 32 positioniert. Der Ablassanschluss 60 ermöglicht den Fluss von Fluid aus dem Gehäuse 32. Ein erster Anschluss 62, ein zweiter Anschluss 64 und dritter Anschluss 65 sind in dem Gehäuse 32 positioniert. Der erste und zweite Anschluss 62, 64 ermöglichen einen Fluss von Fluid zu dem Zylinderblock 50 und den Zylindern 54.
Bezug nehmend auf die 1 und 3 bis 5 erstreckt sich eine Ablassleitung 66 von der hydrostatischen Vorrichtung 12. Die Ablassleitung 66 ist mit der hydrostatischen Vorrichtung 12 am Ablassanschluss 60 verbunden. Das hydrostatische Getriebesystem 10 umfasst ein Fluidreservoir 68. Die Ablassleitung 66 verbindet die Hydraulikvorrichtung 12 mit dem Fluidreservoir 68. Fluid aus der Hydraulikvorrichtung 12 fließt durch die Ablassleitung 66 zu dem Fluidreservoir 68.
Das hydrostatische Getriebesystem 10 umfasst eine erste Arbeitsleitung 70 und eine zweite Arbeitsleitung 72. Die erste und zweite Arbeitsleitung 70, 72 verbinden eine Hydraulikpumpe 74 und die Hydraulikvorrichtung 12 miteinander. Die erste und zweite Arbeitsleitung 70, 72 sind über die Hydraulikpumpe 74 und die Hydraulikvorrichtung 12 fluidisch verbunden. Hydraulikfluid in der ersten und zweiten Arbeitsleitung 70, 72 ermöglicht die Übertragung von Energie von der Hydraulikpumpe 74 zur Hydraulikvorrichtung 12. Die erste Arbeitsleitung 70 ist zur Übertragung eines Hydraulikfluids mit einem ersten Druck bereitgestellt. Die zweite Arbeitsleitung 72 ist zur Übertragung des Hydraulikfluids mit einem zweiten Druck bereitgestellt. Der erste und zweite Druck sind unterschiedlich. Die erste und zweite Arbeitsleitung 70, 72 sind mit der hydrostatischen Vorrichtung 12 am ersten beziehungsweise zweiten Anschluss 62, 64 verbunden. Die Hydraulikpumpe 74 kann durch einen Motor 75 angetrieben werden.
Der Pneumatikkreis 22 ist mit dem Gehäuse 32 verbunden. Der Pneumatikkreis 22 ist dazu ausgelegt, Gas zu dem Gehäuse 32 zu übertragen. Das Gas kann atmosphärische Luft sein. Der Pneumatikkreis 22 ist dazu ausgelegt, Druckgas zu dem Gehäuse 32 zu übertragen. Das Druckgas drückt das in der Hydraulikvorrichtung 32 enthaltene Fluid durch die Ablassleitung 66 zu dem Fluidreservoir 68. Der Pneumatikkreis 22 ist mit dem Gehäuse 32 am dritten Anschluss 65 verbunden.
Der Pneumatikkreis 22 weist ein Regelventil 76 zum Regulieren des Stroms von Gas zu und von dem Gehäuse 32 auf. Der Pneumatikkreis 22 umfasst eine erste Pneumatikleitung 78, die das Regelventil 76 mit einer Druckgasquelle 82 verbindet. Der Pneumatikkreis 22 umfasst eine zweite Pneumatikleitung 80, die das Regelventil 76 mit dem Gehäuse 32 verbindet. Das Regelventil 76 ist elektronisch betätigt. Das Regelventil 76 ist mit einer Rückholfeder versehen. Die Rückholfeder ist gegen die Betätigungsrichtung vorgespannt.
In einer Ausführungsform ist das Regelventil ein 3-Wege-2-Stellungs-Ventil. In einer ersten Position 77 verbindet das Regelventil 76 die erste Pneumatikleitung 78 mit der zweiten Pneumatikleitung 80. Gas aus der Druckgasquelle 82 kann an das Gehäuse 32 übertragen werden, wenn sich das Regelventil 76 in der ersten Position 77 befindet. In einer zweiten Position 79 trennt das Regelventil 76 die erste Pneumatikleitung 78 von der zweiten Pneumatikleitung 80. Gas aus der Druckgasquelle 82 kann nicht an das Gehäuse 32 übertragen werden, wenn sich das Regelventil 76 in der zweiten Position 79 befindet. Betätigung des Regelventils 76 bewegt das Regelventil 76 von der zweiten Position 79 in die erste Position 77, um die erste Pneumatikleitung 78 mit der zweiten Pneumatikleitung 80 zu verbinden. Die Rückholfeder ist vorgespannt, um das Regelventil 76 von der ersten Position 77 in die zweite Position 79 zu bewegen, um die erste Pneumatikleitung 78 von der zweiten Pneumatikleitung 80 zu trennen.
Bezug nehmend auf die 1, 3 und 4 ist die Druckgasquelle 82 ein Gaskompressor. Die Hydraulikvorrichtung 12, wobei der Gaskompressor 82 operativ an der ersten Getriebewelle 36 oder der zweiten Getriebewelle 38 montiert ist. Der Pneumatikkreis 22 umfasst ferner ein Pneumatiküberdruckventil 83, das mit der ersten Pneumatikleitung 78 verbunden ist.
Bezug nehmend auf die 3 und 4 umfasst der Pneumatikkreis 22 ferner einen Gasakkumulator 84. Der Gasakkumulator 84 ist mit der ersten Pneumatikleitung 78 zwischen dem Gaskompressor 82 und dem Regelventil 76 verbunden. Der Gasakkumulator 84 ermöglicht eine Reduzierung von Energieverschwendung oder gestattet eine Verkleinerung des Kondensators.
Bezug nehmend auf 4 weist der Pneumatikkreis 22 eine Druckgasquelle 82 auf, die mit einer Trennvorrichtung 81 versehen ist. Die Trennvorrichtung 81 ermöglicht das Einrücken und Ausrücken der Druckgasquelle 82.
Bezug nehmend auf 5 ist die Druckgasquelle 82 in der zweiten Ausführungsform der Hydraulikgetriebevorrichtung 10 eine Fahrzeugdruckgasquelle. Die Fahrzeugdruckgasquelle wird von dem Fahrzeugpneumatikkreis bereitgestellt.
Die Steuerungseinheit 26 ist zum Betätigen des Regelventils 76 bereitgestellt. Die Steuerungseinheit 26 reguliert über das Regelventil 76 den Druck im Gehäuse 32. Die Steuerungseinheit 26 ist dazu ausgelegt, einen Zielgasdruck zu bestimmen, der erforderlich ist, um eine Menge von Fluid durch die Ablassleitung 66 aus dem Gehäuse 32 abzulassen. Die Steuerungseinheit 26 kann durch eine Leitung 88 mit Pulsweitenmodulation (PWM) mit dem Regelventil 76 verbunden sein.
Die Regulierung von Gasdruck in dem Gehäuse 32 wird durch die Steuerungseinheit 26 auf Grundlage mehrerer Eingänge gesteuert. Die Eingänge können Innendruck des Gehäuses 32, hydrostatischer Leitungsdruck in der ersten und/oder zweiten Arbeitsleitung 70, 72 und die Fluidtemperatur in der ersten und/oder zweiten Arbeitsleitung 70, 72 sein. Weitere Eingänge können die Drehgeschwindigkeit und die Verdrängung der Kolbenantriebsanordnung 34 sein. Die umzusetzende erforderliche Strategie wird durch die Steuerungseinheit 26 auf Grundlage der Eingänge bestimmt.
Die Steuerungseinheit 26 ist mit einer Vielzahl von Schätzsensoren 30 verbunden. Die Steuerungseinheit 26 empfängt Eingänge von der Vielzahl von Schätzsensoren 30, die dazu ausgelegt sind, Betriebskennzahlen zum Feststellen der abzulassenden Fluidmenge bereitzustellen. Eingänge von der Vielzahl von Schätzsensoren 30 werden über ein Controller-Area-Network- (CAN-BUS-) Protokoll der Steuerungseinheit 26 oder über analoge Signale empfangen.
Die Vielzahl von Schätzsensoren 30 umfassen einen Geschwindigkeitssensor 35 zum Feststellen der Verdrängung und Drehgeschwindigkeit der Kolbenantriebsanordnung 34. Geschwindigkeitsmessung kann an der hydrostatischen Motorwelle, das heißt, der ersten Getriebewelle 36, an Rädern, an der Abtriebswelle oder an jeglichem Teil des Antriebsstrangs vorgenommen werden, sofern dort nur ein Übersetzungsverhältnis besteht. Liegen zwei oder mehrere Geschwindigkeiten vor, muss der Geschwindigkeitssensor 35 an der hydrostatischen Motorwelle 36 platziert werden.
Die Vielzahl von Schätzsensoren 30 umfassen einen ersten und zweiten Fluiddrucksensor 67, 69 an der ersten und zweiten Arbeitsleitung. Die Vielzahl von Schätzsensoren 30 umfassen einen ersten und zweiten Fluidtemperatursensor 71, 73 an der ersten und zweiten Arbeitsleitung 70, 72. In einer Ausführungsform kann die Vielzahl von Schätzsensoren 30 einen einzelnen Fluidtemperatursensor an entweder der ersten oder zweiten Arbeitsleitung 70, 72 umfassen.
Die Steuerungseinheit 26 ist mit einem Gehäusedrucksensor 28 verbunden. Die Steuerungseinheit 26 empfängt einen Eingang von dem Gehäusedrucksensor 28 zum Feststellen des Gasdrucks im Gehäuse 32. Von dem tatsächlichen internen Gasdruck muss die an das Gehäuse 32 zu übertragende Menge Druckgas bestimmt werden. Die Steuerungseinheit 26 kann dazu ausgelegt sein, durch analoge Signale über die Leitung 90 Eingang von dem Gehäusedrucksensor zu empfangen.
Sobald der erforderliche Zieldruck berechnet ist, betätigt die Steuerungseinheit 26 das Regelventil 76, um im Gehäuse 32 den erforderlichen Druck zu erreichen. Das Regelventil 76 wird betätigt, um einen Durchgang von Druckluft in das Gehäuse zu gestatten, sodass der tatsächliche Druck mit dem Zieldruck übereinstimmt.
Das hydrostatische Getriebesystem 10 kann ein Schleifenspülventil (nicht gezeigt) umfassen. In einer Ausführungsform kann das Schleifenspülventil fluidisch zwischen der ersten und zweiten Arbeitsleitung 70, 72 und der Hydraulikvorrichtung 12 angeschlossen sein. Das Schleifenspülventil verbindet alternativ die Hydraulikvorrichtung 12 mit der ersten und zweiten Arbeitsleitung 70, 72.
Die abzulassende Menge Fluid kann ferner unter Berücksichtigung des Schleifenspülfluidflusses bestimmt werden. Anhand der Informationen zur Spülfluidflussrate und dem Leitungskreis des Fahrzeugs ist es möglich, den zur Überwindung von Leitungsreibung und Höhenunterschied erforderlichen Druck zu schätzen. Der Leitungskreis des Fahrzeugs basiert auf der Installation des Fahrzeugs. Leitungsreibung kann aus den bekannten Quellen erhalten werden.
Ein Verfahren zum Ablassen von Fluid aus dem Hydraulikgetriebesystem 10 umfasst die Schritte des Schätzens eines Leckageflusses, um eine Menge von Fluid zu bestimmen, das aus dem Gehäuse 32 der Hydraulikvorrichtung 12 abzulassen ist, des Schätzens eines Gasdrucks, um einen in dem Gehäuse 32 aufrechtzuerhaltenden Zielgasdruck zu bestimmen, des Bestimmens des tatsächlichen Gasdrucks in dem Gehäuse 32 und des Übermittelns eines Betätigungssignals an das Regelventil 76 zur Übertragung von Druckgas in das Gehäuse 32, sodass der tatsächliche Gasdruck dem Zielgasdruck entspricht.
Der Schritt des Schätzens des Leckageflusses umfasst das Bewerten: des Fluiddrucks in der ersten und zweiten Arbeitsleitung 70, 72; der Fluidtemperatur in der ersten und zweiten Arbeitsleitung 70, 72; und der Drehgeschwindigkeit der Kolbenantriebsanordnung 34. Basierend auf den Eingängen, die von der Vielzahl von Schätzsensoren 30 empfangen wurden, basiert die Schätzung des Leckageflusses auf einer Lookup-Tabelle. Die Lookup-Tabelle kann auf der Charakterisierung der Hydraulikvorrichtung 12 basieren. Die 6a bis 6c veranschaulichen eine Lookup-Tabelle basierend auf Diagrammen zum Schätzen von Leckage für eine Hydraulikvorrichtung 12.
Der Schritt des Schätzens von Leckage umfasst ferner ein Bewerten der Übersicht zur volumetrischen Effizienz, ein Fluidviskositätsmodell und ein Schleifenspülmodell. Die Effizienzübersicht kann experimentell erhalten werden. Das Fluidviskositätsmodell und das Schleifenspülmodell können analytisch erhalten werden.
Druckverluste eines Kreises können unter Berücksichtigung zweier Hauptfaktoren modelliert werden: verteilte Verluste und konzentrierte Verluste. Verteilte Verluste (γi*I₁)/(D_i ⁵) können mit Kenntnis des Leitungsmaterials (relative Rauigkeit), der Länge und der Durchmesser berechnet werden. Konzentrierte Verluste ε_j/(D_j ⁴) hängen hingegen direkt mit der Anzahl von an der Leitung montierten Fittings und Zubehör und ihren Druckabfalleigenschaften zusammen. Aus Gleichung 1 kann die Druckhöhe (und damit der Luftdruck) berechnet werden, die bzw. der erforderlich ist, um Fluid aus dem Gehäuse 32 abzulassen. Die Hauptparameter sind die Fließgeschwindigkeit V, die Höhe des Behälters H und der Durchmesser der Leitung D. $\frac{L_{d}}{g} = \frac{8}{π^{2} * g} * (\sum_{i = 1}^{n} \frac{γ_{i} * l_{1}}{D_{i}^{5}} + \sum_{j = 1}^{m} \frac{ε_{j}}{D_{j}^{4}}) * V^{2} + H_{t a n k}$
Der Fachmann würde erkennen, dass die vorstehenden Ausführungsformen modifiziert oder kombiniert werden können, um die hydrostatische Vorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung zu erhalten.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Diese Offenbarung beschreibt eine hydrostatische Vorrichtung 10, wobei der Innendruck des Gehäuses zum Regulieren von Lecköl verwendet wird. Das Gehäuse 32 ist mit Druckgas druckbeaufschlagt. Dadurch kann sich die Kolbenanordnung 34 in Luft drehen und damit Luftwiderstandsverluste reduzieren.
Druckgas wird zum Ablassen des Öls im Gehäuse verwendet. Die Steuerungseinheit reguliert den Gasfluss in das Gehäuse auf Grundlage mehrerer Eingänge. Die Regulierung des Gasflusses wiederum ermöglicht die Regulierung von Lecköl im Gehäuse.
Dementsprechend umfasst diese Offenbarung alle Änderungen und Äquivalente des in den beigefügten Ansprüchen genannten Gegenstands, soweit dies nach geltendem Recht zulässig ist. Darüber hinaus ist jede Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen möglichen Varianten von der Offenbarung abgedeckt, solange hierin nicht anders angegeben.
Wenn auf technische Merkmale, die in einem der Ansprüche genannt werden, ein Bezugszeichen folgt, sind die Bezugszeichen nur zum Zwecke der Erhöhung der Verständlichkeit der Ansprüche aufgenommen, und daher haben weder die Bezugszeichen noch ihr Fehlen irgendeine begrenzende Wirkung auf die technischen Merkmale, wie oben beschrieben, oder den Schutzumfang irgendeines beanspruchten Elements.
Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass die Offenbarung in anderen konkreten Formen ausgeführt werden kann, ohne von der Offenbarung oder ihren wesentlichen Merkmalen abzuweichen. Die oben genannten Ausführungsformen sollen daher in jeder Hinsicht als veranschaulichend, aber nicht als beschränkend für die hierin beschriebene Offenbarung betrachtet werden. Der Schutzumfang der Erfindung wird somit durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die obige Beschreibung angegeben, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und im Äquivalenzbereich der Ansprüche liegen, sollen daher dort eingeschlossen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0534067 [0006]
DE 4414509 [0007]

Claims

Hydrostatisches Getriebesystem (10), umfassend: eine Hydraulikvorrichtung (12), aufweisend: ein Gehäuse (32), umfassend einen Ölsumpf (46); einen Ablassanschluss (60), positioniert in dem Gehäuse (32) an dem Ölsumpf (46); und ein erster Anschluss (62), ein zweiter Anschluss (64) und dritter Anschluss (65) sind in dem Gehäuse (32) positioniert; eine Ablassleitung (66), die sich von dem Ablassanschluss (60) erstreckt; ein Fluidreservoir (68), das mit der Ablassleitung (66) verbunden ist; eine erste und zweite Arbeitsleitung (70, 72) zum Übertragen von Hydraulikfluid zu der Hydraulikvorrichtung (12), wobei die erste und zweite Arbeitsleitung (70, 72) mit dem ersten und zweiten Anschluss (62, 64) verbunden sind; einen Pneumatikkreis (22), an dem dritten Anschluss (65) verbunden mit dem Gehäuse (32), wobei der Pneumatikkreis (22) ein Regelventil (76) zum Regulieren eines Stroms eines Gases zu und von dem Gehäuse (32) aufweist; und eine Steuerungseinheit (26) zum Betätigen des Regelventils (76), wobei die Steuerungseinheit (26) dazu ausgelegt ist, einen Zielgasdruck zu bestimmen, der erforderlich ist, um eine Menge von Fluid durch die Ablassleitung (66) aus dem Gehäuse (32) abzulassen.
Hydrostatisches Getriebesystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit (26) mit einer Vielzahl von Schätzsensoren (30), die dazu ausgelegt sind, Betriebskennzahlen zum Bestimmen der abzulassenden Menge von Fluid bereitzustellen, verbunden ist.
Hydrostatisches Getriebesystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Kolbenantriebsanordnung (34), und wobei die Vielzahl von Schätzsensoren (30) einen Geschwindigkeitssensor (35) zum Feststellen der Verdrängung und Drehgeschwindigkeit der Kolbenantriebsanordnung (34) umfassen.
Hydrostatisches Getriebesystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl von Schätzsensoren (30) umfassen: - einen ersten und zweiten Drucksensor (67, 69) an der ersten und zweiten Arbeitsleitung; und - einen ersten und zweiten Temperatursensor (71, 73) an der ersten und zweiten Arbeitsleitung.
Hydrostatisches Getriebesystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerungseinheit (26) mit einem Gehäusedrucksensor (28) zum Feststellen des Gasdrucks in dem Gehäuse verbunden ist.
Hydrostatisches Getriebesystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Pneumatikkreis (22) eine Druckgasquelle (82) umfasst und wobei eine erste Pneumatikleitung (78) die Druckgasquelle (82) mit dem Regelventil (76) verbindet und wobei eine zweite Pneumatikleitung (80) das Regelventil (76) mit dem Gehäuse (32) verbindet.
Hydrostatisches Getriebesystem (10) nach Anspruch 6, wobei die Druckgasquelle (82) ein Gaskompressor ist.
Hydraulisches Getriebesystem (10) nach Anspruch 7, wobei die Hydraulikvorrichtung eine erste Getriebewelle (36) und eine zweite Getriebewelle (38) umfasst, wobei der Gaskompressor (82) operativ an der ersten Getriebewelle (36) oder der zweiten Getriebewelle (38) montiert ist.
Hydraulisches Getriebesystem (10) nach Anspruch 6, wobei die Druckgasquelle (82) eine Fahrzeugdruckluftquelle ist.
Hydraulisches Getriebesystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Regelventil (76) ein 3-Wege-2-Stellungs-Ventil ist.
Hydraulisches Getriebesystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hydraulikvorrichtung ein(e) axial befestigte(r) Motor oder Pumpe mit variabler Verdrängung ist.
Hydraulisches Getriebesystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Schleifenspülventil (86), das zwischen der ersten und zweiten Arbeitsleitung (70, 72) und dem Fluidreservoir (68) fluidisch angeschlossen ist.