DE3838767C2

DE3838767C2 -

Info

Publication number: DE3838767C2
Application number: DE19883838767
Authority: DE
Inventors: Friedrich Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen De Jarchow; Dietrich Dr.-Ing. 4630 Bochum De Haensel; Peter Dipl.-Ing. 4690 Herne De Doettger
Original assignee: Friedrich Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen De Jarchow
Current assignee: Claas Industrietechnik GmbH
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1990-04-12
Also published as: DE3838767A1

Description

Stufenlos wirkende hydrostatisch-mechanische Lastschaltgetriebe der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art eignen sich vorteilhaft für Kraftfahrzeuge, da sie sich in weiten Bereichen stufenlos verstellen lassen und außerdem gute Wirkungsgrade haben. Der relativ große Stellbereich erlaubt den Bereich der Brennkraftmaschine auf Vorzugskennlinien. Solche Kennlinien können z. B. die Kurve für minimalen Kraftstoffverbrauch oder eine Linie für ein gutes Beschleunigungsverhalten sein.Infinitely variable hydrostatic-mechanical powershift transmission the type specified in the preamble of claim 1 are advantageous for motor vehicles because they are in wide areas continuously adjustable and also have good efficiencies. The relatively large adjustment range allows the area of the internal combustion engine on preferred characteristic curves. Such characteristics can e.g. B. the curve for minimum Fuel consumption or a line for good acceleration behavior be.

Bei einem Gangwechsel kehrt sich die Leistungsflußrichtung im hydrostatischen Getriebe um. Die Verdrängermaschinen vertauschen dabei ihre Funktionen als Pumpe und Motor. Arbeitet die verstellbare Verdrängermaschine in dem alten Gang als Pumpe, dann muß zur Deckung der Leckölströme und zur Erreichung synchroner Drehzahlen in der zu schaltenden Kupplung des neuen Ganges ihr Verdrängungsvolumen V auf einen größeren Wert eingestellt werden als den des theoretischen Verdrängungsvolumens V _theoretisch, der für leckölfreien Betrieb vorliegen würde. Wenn diese Verdrängermaschine aber im alten Gang als Motor läuft, hat sie im neuen Gang, wo sie dann als Pumpe wirkt, ein zu kleines Verdrängungsvolumen V.When changing gear, the direction of power flow in the hydrostatic transmission is reversed. The displacement machines swap their functions as pumps and motors. If the adjustable displacement machine works in the old gear as a pump, then to cover the leakage oil flows and to achieve synchronous speeds in the clutch of the new gear to be switched, its displacement volume V must be set to a larger value than that of the theoretical displacement volume V _{theoretically} , that for leakage-free oil Operation would exist. However, if this displacement machine runs as a motor in the old gear, it has a displacement volume V that is too small in the new gear, where it then acts as a pump.

Bei einem zu vollziehenden Gangwechsel wird zunächst der neue Gang bei synchronen Drehzahlen lastfrei eingelegt. Durch entsprechendes Verändern des Verdrängungsvolumens V erhält der neue Gang Last. Der Hochdruck im hydrostatischen Getriebe geht auf den Speisedruck zurück. Jetzt stützt das hydrostatische Getriebe nicht mehr ab. Der alte und der neue Gang übertragen je zur Hälfte das Drehmoment auf die Abtriebswelle. Durch weiteres Verändern des Verdrängungsvolumens übernimmt das hydrostatische Getriebe wieder Last, wobei sich die Funktionen von Pumpe und Motor vertauschen. Führt man die Volumenveränderung richtig durch, so übernimmt der neue Gang das gesamte Drehmoment und der alte läßt sich nahezu lastfrei trennen. Die Leckölströme und damit die notwendigen Volumenkorrekturen hängen aber von den Größen Druck, Drehzahl, Temperatur, Ölviskosität, Schwenkwinkel, Fertigungstoleranzen und Verschleiß ab. Bei jedem Schaltvorgang liegen in der Regel andere Leckölströme vor. Man muß deshalb eine relativ hohe Ausrückkraft bereitstellen, um in jedem Fall den alten Gang trennen zu können. Dies bedeutet aber ein plötzliches Verlagern der Last vom alten auf den neuen Gang. Auf diese Weise entstehen unangenehme Schaltstöße.If a gear change is to be carried out, the new gear is first engaged at synchronous speeds without load. The new gear is loaded by changing the displacement volume V accordingly. The high pressure in the hydrostatic transmission is due to the feed pressure. The hydrostatic transmission is no longer supported. Half of the old and one new gear transfer the torque to the output shaft. By further changing the displacement volume, the hydrostatic transmission takes over the load again, whereby the functions of the pump and motor are interchanged. If the volume change is carried out correctly, the new gear takes over the entire torque and the old one can be separated almost without load. The leakage oil flows and thus the necessary volume corrections depend on the sizes pressure, speed, temperature, oil viscosity, swivel angle, manufacturing tolerances and wear. There are usually different leakage oil flows with each switching operation. A relatively high release force must therefore be provided in order to be able to separate the old gear in any case. But this means a sudden shift of the load from the old to the new gear. In this way, unpleasant shocks occur.

Das Einlegen eines neuen Ganges bei synchronen Drehzahlen kann dadurch behindert werden, daß bei der Schaltkupplung Zahn vor Zahn steht. Durch dynamisch bedingtes Überschwingen der volumengeregelten Verdrängermaschine kann der Synchronlauf gestört werden, so daß es nicht zum Einlegen des neuen Ganges kommt.Inserting a new gear at synchronous speeds can be hindered that in the clutch Tooth before tooth. Due to dynamic overshoot the volume-controlled displacement machine can do synchronous operation be disturbed so that it doesn't insert the new one Ganges is coming.

Die Schaltkräfte zur Betätigung der Schaltkupplungen müssen so bemessen sein, daß zur unmittelbar nach Verlagern der Last von dem alten auf den neuen Gang, das durch richtige Verdrängungsvolumenveränderung bewirkt wird, der alte Gang drehmomentfrei ausgelegt wird. Bei zu großer Schaltkraft würde der alte Gang vorzeitig herausgerissen. Dies wäre mit Rucken und Verschleiß verbunden. Bei zu kleiner Schaltkraft würde diese zur Trennung der Schaltkupplung nicht ausreichen. Die Bereitstellung der Schaltkräfte erfolgt durch Schaltzylinder, die vom Speisekreislauf des hydrostatischen Getriebes versorgt werden. Der Speisedruck richtet sich nach den Betriebsbedingungen. Ein schwankender Speisedruck hat aber auch veränderliche Schaltkräfte zur Folge und stört so ein ruckfreies Schalten.The shifting forces for actuating the clutches must should be such that immediately after the load of the old to the new gear, by correct displacement volume change is caused, the old gear torque-free is interpreted. If the switching force is too high, the old gear torn out prematurely. This would be jerky and Wear associated. If the switching force is too low, this would not sufficient to separate the clutch. The provision of the switching forces occurs through switching cylinders, which supplied by the supply circuit of the hydrostatic transmission will. The feed pressure depends on the operating conditions. A fluctuating feed pressure also has variable ones Shifting forces and thus disturbs a jerk-free Switch.

Die Patentschriften US 38 88 139, US 37 09 060, DE 31 47 447 C2 und DE 35 12 523 C1 beschreiben solche Getriebe. Auf die Vorgänge beim Umschaltvorgang gehen diese Schriften nicht näher ein.The patents US 38 88 139, US 37 09 060, DE 31 47 447 C2 and DE 35 12 523 C1 describe such transmissions. On the events these fonts do not go any further during the switching process a.

Die Offenlegungsschrift DE 28 32 610 A1 befaßt sich auch mit Getrieben nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Lehre dieser Schrift behandelt den Umschaltvorgang. Allerdings erfolgt bei diesem keine Volumenkorrektur. Wie hier Schaltstöße vermieden werden sollen, läßt sich z. B. mit dem Getriebe nach Fig. 1 erklären.The published patent application DE 28 32 610 A1 also deals with gears according to the preamble of claim 1. The teaching of this document deals with the switching process. However, there is no volume correction for this. As switching shocks are to be avoided here, z. B. explain with the transmission of FIG. 1.

Das vierwellige Planetengetriebe besteht aus der Stufe P-1 mit den Gliedern Sonnenrad 40, Hohlrad 43 und Planetenradträger 42 mit Planetenrädern 41 sowie aus der Stufe P-2 mit den Elementen Sonnenrad 45, Hohlrad 48 und Planetenradträger 47 mit Planetenrädern 46. Es bilden das Hohlrad 43 und der Planetenradträger 47 sowie das Hohlrad 48 und der Planetenradträger 42 jeweils eine Einheit. Im 1. Gang steht die Einheit 48/42 über eine Lamellenbremse 60 mit dem Getriebegehäuse und im 3. Gang über eine Lamellenkupplung 63 mit der Antriebswelle 11 in Verbindung. Das Sonnenrad 45 läuft im 1. und 3. Gang leer. Im 2. Gang schließt die Lamellenkupplung 65 es an die Antriebswelle 11 an. Die Einheit 43/47 stellt die Abtriebswelle dar. Es schließen Zahnräder 18; 17 die verstellbare Verdrängermaschine 25 an die Antriebswelle 11 und Zahnräder 23; 50 die unverstellbare Verdrängermaschine 21 an das Sonnenrad 40 an. The four-shaft planetary gear consists of stage P-1 with the links sun gear 40 , ring gear 43 and planet gear carrier 42 with planet gears 41, and stage P-2 with the elements sun gear 45 , ring gear 48 and planet gear carrier 47 with planet gears 46 . The ring gear 43 and the planet gear carrier 47 and the ring gear 48 and the planet gear carrier 42 each form a unit. In 1st gear, the unit 48/42 is connected to the transmission housing via a multi- disc brake 60 and in 3rd gear via a multi-disc clutch 63 to the drive shaft 11 . The sun gear 45 runs idle in 1st and 3rd gear. In 2nd gear, the multi-plate clutch 65 connects it to the drive shaft 11 . The unit 43/47 represents the output shaft. Gears 18 ; 17 the adjustable displacement machine 25 to the drive shaft 11 and gear wheels 23; 50 the non-adjustable displacement machine 21 to the sun gear 40 .

Der Erfindungsgedanke der genannten Offenlegungsschrift DE 28 32 510 A1 sei nun an Hand der vorstehend beschriebenen Fig. 1 beispielhaft für den Wechsel vom 1. in den 2. Gang erläutert. Im 1. Gang läuft die verstellbare Verdrängermaschine 25 als Pumpe und die unverstellbare 21 als Motor, wobei die Maschine 25 vor dem Gangwechsel ihr maximales Volumen aufweist, das dann gleich dem Volumen der Maschine 21 ist. Die Zahnradübersetzungen sind nun so abgestimmt, daß der Gangwechsel vorsynchron beginnt, wobei in der Lamellenkupplung 65 der zum Sonnenrad 45 gehörende Teil etwas langsamer läuft als der Teil, der mit der Antriebswelle 11 eine Einheit bildet. Im weiteren Verlauf des Gangwechsels muß eine überlappende Schaltung erfolgen, wenn die Zugkraft nicht unterbrochen werden soll. Die Bremse 60 lüftet und die Lamellenkupplung 65 schließt. Bei diesem Vorgang soll die Trägheit der mit der Abtriebswelle und der mit der Antriebswelle verbundenen Massen eine Beschleunigung der Sonnenräder 45 und 40 bewirken, so daß sich die Drehzahlen von Sonnenrad 45 und Antriebswelle 11 angleichen und die Verdrängermaschine 21 eine um ca. 15% höhere Drehzahl als die verstellbare Verdrängermaschine 25 erhält, wodurch die nun als Pumpe wirkende Verdrängermaschine die Leckölströme ausgleichen kann. Das Konzept des Getriebes sieht ferner vor, daß bei gleichem Abtriebsdrehmoment zu Beginn und am Ende des Gangwechsels betragsmäßig gleiche Drehmomente an den Wellen der Verdrängermaschinen vorliegen. Auf diese Weise soll gewährleistet sein, daß die absolute Druckdifferenz zwischen Hoch- und Niederdruckseite und damit auch die Leckölströme konstant bleiben. Der vorstehend beschriebene Gangwechsel soll sich relativ schnell vollziehen, so daß sich die Übersetzung des gesamten Getriebes möglichst unbeeinflußt von den Gangschaltungen kontinuierlich verstellen lassen kann. The inventive concept of the above-mentioned laid-open patent application DE 28 32 510 A1 will now be explained with reference to FIG. 1 described above as an example for the change from 1st to 2nd gear. In 1st gear the adjustable displacement machine 25 is running as a pump and the nonadjustable 21 as a motor, the machine having 25 before the gear change its maximum volume, which is then equal to the volume of the machine 21st The gear ratios are now coordinated so that the gear change begins pre-synchronously, the part belonging to the sun gear 45 running somewhat slower in the multi-plate clutch 65 than the part which forms a unit with the drive shaft 11 . In the further course of the gear change, an overlapping shift must take place if the traction is not to be interrupted. The brake 60 releases and the multi-plate clutch 65 closes. In this process, the inertia of the masses connected to the output shaft and to the drive shaft causes acceleration of the sun gears 45 and 40 , so that the speeds of the sun gear 45 and the drive shaft 11 align and the displacement machine 21 has a speed which is approximately 15% higher than the adjustable displacement machine 25 , whereby the displacement machine, which now acts as a pump, can compensate for the leakage oil flows. The concept of the transmission further provides that, with the same output torque at the beginning and at the end of the gear change, the same torques are present on the shafts of the displacement machines. In this way it should be ensured that the absolute pressure difference between the high and low pressure side and thus the leakage oil flows remain constant. The gear change described above should take place relatively quickly, so that the gear ratio of the entire transmission can be continuously adjusted as unaffected by the gear shifts.

Nach der Lehre der vorstehend erörterten Offenlegungsschrift DE 28 32 610 A1 läßt sich eine übersetzungsmäßige Auslegung nur für einen bestimmten Leckölstrom, z. B. 15% im hydrostatischen Getriebe vornehmen. Dieser richtet sich aber, wie bereits erwähnt, nach den Größen Druck, Drehzahl, Temperatur, Ölviskosität, Fertigungstoleranzen und Verschleiß. Im allgemeinen wird daher bei jedem Gangwechsel ein anderer Leckölstrom vorliegen, so daß man ein ruckfreies Schalten, d. h. einen hohen Schaltkomfort nicht erzielen kann. Außerdem gestattet die Lösung keinen Einsatz von Schalt-Zahnkupplungen.According to the teaching of the above publication DE 28 32 610 A1 allows a translation-like interpretation only for a certain leak oil flow, e.g. B. 15% in Make hydrostatic transmission. But this is aimed as already mentioned, according to the pressure, speed, Temperature, oil viscosity, manufacturing tolerances and Wear. In general, therefore, with every gear change a different leakage oil flow is present, so that one is smooth Switching, d. H. not achieve a high switching comfort can. In addition, the solution does not allow the use of Gear clutches.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, bei den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Getrieben die Schaltqualität zu verbessern. Im einzelnen sollen die Schaltstöße beseitigt, das Einrücken eines neuen Ganges sichergestellt und die Schaltkräfte konstant gehalten werden.The invention now has the object in the preamble of claim 1 specified transmissions the shift quality to improve. In particular, the switching shocks eliminated, engagement of a new gear ensured and the switching forces are kept constant.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Damit ist der Vorteil verbunden, daß Schaltstöße vermieden werden, was die Schaltqualität erheblich verbessert. Mit den Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 und 3 wird das sichere Einlegen eines neuen Ganges ermöglicht, während nach dem Anspruch 4 die Konstanthaltung der Schaltkraft erreicht wird.This problem is solved with the characteristic Features of claim 1. This is associated with the advantage that switching shocks are avoided, which affects the switching quality significantly improved. With the configurations according to Claims 2 and 3 will safely insert a new one Ganges allows while keeping constant according to claim 4 the switching force is reached.

Als Beispiel zeigt Fig. 1 ein stufenlos wirkendes hydrostatisch-mechanisches Lastschaltgetriebe bei dem das Anfahren vorwärts oder rückwärts rein hydrostatisch über einen 0. Gang erfolgt. Fig. 2 gibt den zugehörigen Drehzahlplan wieder. Fig. 3 stellt den Plan für die Steuerung und Regelung dieses Getriebes dar. As an example, FIG. 1 shows a steplessly acting hydrostatic-mechanical powershift transmission in which the start-up or backward movement takes place purely hydrostatically via a 0th gear. Fig. 2 shows the associated speed plan. Fig. 3 shows the plan for the control and regulation of this transmission.

Das vierwellige Planetengetriebe des Konzepts nach Fig. 1 besteht aus der Planetenstufe I mit dem Sonnenrad 1′, Hohlrad 2′ und Planetenradträger s′ mit den Planetenrädern p′ und der Planetenstufe II mit dem Sonnenrad 1″, Hohlrad 2″ und Planetenradträger s″ mit den Planetenrädern p″. Es bilden die Glieder s″ und 2′ die Antriebswelle 1, die Glieder 1′ und 1″ die Welle B für den Anschluß der volumenkonstanten Verdrängermaschine b, Glied s′ die langsamlaufende Koppelwelle E und Glied 2″ die schnellaufende Koppelwelle A.Die volumenverstellbare Verdrängermaschine a steht über die Zahnräder 3, 4 mit der Antriebswelle 1 in Verbindung. Die Koppelwellen verhalten sich so, daß sie in einer Extremstellung des hydrostatischen Getriebes gleiche Drehzahlen aufweisen und daß sie beim Verstellen des hydrostatischen Getriebes in die andere Extremlage ihre Drehzahlen so ändern, daß die Koppelwelle A stetig schneller und die Koppelwelle E stetig langsamer wird. Die Schalt-Zahnkupplung Z 1 kann zum Anfahren vorwärts oder rückwärts den 0. Gang mit den Rädern 9, 10, 11 einlegen und so die Verdrängermaschine b mit der Abtriebswelle 2 verbinden. Mit der Doppelschalt-Zahnkupplung Z 2 läßt sich die Koppelwelle E über die Räder 5, 6 für den 1. Gang oder über die Räder 7, 8 für den 3. Gang und mit der Schalt-Zahnkupplung Z 3 die Koppelwelle A über die Räder 5, 6 für den 2. Gang sowie mit der Doppelschalt-Zahnkupplung Z 4 über die Räder 7′, 8′ für den 4. Gang mit der Antriebswelle 2 verbinden. Die rechte Hälfte von Z 4 verfügt über Synchronisierungselemente, um Rad 6 vorbereitend zu- oder ausschalten zu können. Das Lösen von Rad 6 soll zu hohe Losraddrehzahlen von Rad 5 vermeiden, die im 4. Gang entstehen würden.The four-shaft planetary gear of the concept according to Fig. 1 consists of the planetary stage I with the sun gear 1 ', the ring gear 2' and planet gear carrier s 'with the planet gears p' and the planetary stage II with the sun gear 1 "ring 2" and planet s "with the planet gears p ″ . The links s ″ and 2 ′ form the drive shaft 1 , the links 1 ′ and 1 ″ the shaft B for the connection of the volume-constant displacement machine b , the link s ′ the slow-running coupling shaft E and the link 2 ″ the high-speed coupling shaft A. The volume-adjustable displacement machine a is connected to the drive shaft 1 via the gears 3, 4 . The coupling shafts behave in such a way that they have the same speeds in an extreme position of the hydrostatic transmission and that when the hydrostatic transmission is adjusted to the other extreme position they change their speeds so that the coupling shaft A is steadily faster and the coupling shaft E is steadily slower. The gear-tooth clutch Z 1 can engage the 0th gear with the wheels 9, 10, 11 for starting forward or backward and thus connect the displacement machine b to the output shaft 2 . With the double-shift toothed clutch Z 2 , the coupling shaft E can be driven via the wheels 5, 6 for the 1st gear or via the wheels 7, 8 for the 3rd gear and with the shift-toothed clutch Z 3 the coupling shaft A can be driven over the wheels 5 , 6 for the 2nd gear and with the double-shift toothed clutch Z 4 via the wheels 7 ', 8' for the 4th gear with the drive shaft 2 . The right half of Z 4 has synchronization elements in order to enable or disable bike 6 in preparation. The loosening of gear 6 should avoid excessive idle gear speeds of gear 5 , which would arise in 4th gear.

Fig. 2 stellt für das Getriebe nach Fig. 1 Verläufe von Drehzahlen n dar. Das Diagramm zeigt die auf die Antriebsdrehzahl bezogene Abtriebsdrehzahl n₂/n₁ abhängig vom Drehzahlverhältnis der Verdrängermaschinen n _b/n _a und markiert die jeweils leistungsführenden Gänge und Koppelwellen. Fig. 2 represents for the transmission of Fig. 1 curves of speeds n . The diagram shows the output speed n ₂ / n ₁ depending on the drive speed depending on the speed ratio of the displacement machine n _b / n _a and marks the respective power-carrying gears and coupling shafts.

Nachfolgende Tafel demonstriert die Schaltlogik. Es bedeuten die ZeichenThe following table demonstrates the switching logic. Mean it the characters

vorbereitend ausschalten
○ vorbereitend zuschaltenswitch off in preparation
○ switch on in preparation

Fig. 3 bringt für das Getriebe nach Fig. 1 schematisch den Aufbau der Steuer- und Regeleinrichtung. Das hydrostatisch-mechanische Lastschaltgetriebe dient als Stellglied zur Beeinflussung der Motordrehzahl. Fig. 3 shows schematically the structure of the control device for the transmission of Fig. 1. The hydrostatic-mechanical powershift transmission serves as an actuator to influence the engine speed.

Der Fahrer 1 wählt über einen Schalter 2 die Neutralstellung N, Rückwärtsfahrt R oder Vorwärtsfahrt V 0 bei Betrieb mit dem 0. Gang, V 1 bei Betrieb mit dem 0. Gang und 1. Gang, V 2 bei Betrieb mit dem 0., 1. und 2. Gang, V 3 bei Betrieb mit dem 0., 1., 2. und 3. Gang oder im Normalfall V 4 bei Betrieb mit allen Vorwärtsgängen sowie über einen weiteren Wahlschalter 3 die Kennlinie A oder B. Die Kennlinien A und B liegen im Kennfeld der Brennkraftmaschine bzw. des Motors. Es bedeuten der Betreib entlang A minimaler Kraftstoffverbrauch und entlang B größere Motordrehmomentreserven für sportliches Fahren. Das Umschalten zwischen den Stellungen V 0 bis V 4 sowie zwischen A und B kann während der Fahrt erfolgen: Der Betrieb mit verringerter Gangzahl unterstützt das sportliche Fahren. Außerdem bedient der Fahrer das Gaspedal mit dem Winkel δ und damit die Drosselklappe mit dem Winkel α.The driver 1 selects via a switch 2 to the neutral position N, reverse R, or forward drive V 0 during operation with the 0th gear V 1 when operating with the 0th and 1st speed gear, V 2 for operation with the 0 th, 1 . and 2nd gear, V 3 in operation with the 0th, 1st, 2nd and 3rd gear or in normal case V 4 in operation with all forward gears as well as another selector switch 3, the characteristic A or B. The characteristic curves A and B are in the characteristic diagram of the internal combustion engine or the engine. The operation along A means minimal fuel consumption and along B larger engine torque reserves for sporty driving. Switching between positions V 0 to V 4 and between A and B can take place while driving: Operation with a reduced number of gears supports sporty driving. In addition, the driver operates the accelerator pedal with the angle δ and thus the throttle valve with the angle α .

Dem Gashebelwinkel δ ist über ein Potentiometer 4 eine Spannung U zugeordnet, die in einem elektronischen Speicher 5 entsprechend der gewählten Kennlinie A oder B eine der Motorsolldrehzahl proportionale Spannung U _s aktiviert. Die zum Drosselklappenwinkel α jeweils gehörende Motoristdrehzahl wird zum Beispiel mit Hilfe der Zündspule 6 in Form einer proportionalen Spannung U _i angezeigt. Betragsmäßig hat die Verdrängermaschine a dieselbe Drehzahl wie der Motor. U _i=U _a verhält sich daher auch proportional der Drehzahl der Verdrängermaschine a. Ein Sensor 7 liefert eine zur Drehzahl der Verdrängermaschine b proportionale Spannung U _b.A voltage U is assigned to the throttle lever angle δ via a potentiometer 4 , which activates a voltage U _s proportional to the desired engine speed in an electronic memory 5 in accordance with the selected characteristic curve A or B. The actual engine speed belonging to the throttle valve angle α is displayed, for example, with the aid of the ignition coil 6 in the form of a proportional voltage U _i . Moderate amount has the displacement a same speed as the engine. U _i = U _a therefore also behaves proportionally to the speed of the displacement machine a . A sensor 7 supplies a voltage U _{b which is} proportional to the speed of the displacement machine _b .

Die Speisepumpe 8 fördert über ein Rückschlagventil 9 und einen Filter 10 gegen das Druckbegrenzungsventil 11 einen Ölstrom in den hydrostatischen Kreislauf der Verdrängermaschinen a, b. Die Hauptleitungen 12; 13 mit den Druckbegrenzungsventilen 14; 15 und die Speiseleitung 16 mit den Rückschlagventilen 17; 18 bilden den hydrostatischen Kreislauf. Die Speiseleitung 16 steht auch mit dem Proportionalventil 19 zur Verstellung des Stellkolbens 20 zur Veränderung des Verdrängervolumens V _a der Verdrängermaschine a in Verbindung. Leckölströme gelangen zurück in den Ölsumpf 21 des Getriebes.The feed pump 8 conveys an oil flow into the hydrostatic circuit of the displacement machines a, b via a check valve 9 and a filter 10 against the pressure relief valve 11 . The main lines 12; 13 with the pressure relief valves 14; 15 and the feed line 16 with the check valves 17; 18 form the hydrostatic cycle. The feed line 16 is also connected to the proportional valve 19 for adjusting the adjusting piston 20 for changing the displacement volume V _{a of} the displacement machine a . Leakage oil flows get back into the oil sump 21 of the transmission.

Der Subtrahierer 22 gibt die Spannungsdifferenz U _i- U _s über einen Schalter 23 an den Regler 24, dessen Regelsignal y dem Proportionalventil zurückgeführt wird. y verhält sich proportional dem Verdrängungsvolumen V _a. Ein Verändern von V _a bewirkt die Verstellung der Übersetzung i₁₂ = n₁/n₂ des hydrostatisch-mechanischen Lastschaltgetriebes. Außerhalb einer vorgegebenen Toleranz verkleinert sich bei positiven Werten U _i-U_S und vergrößert sich bei negativen Werten U _i-U_s die Übersetzung i₁₂. Wenn der Fahrer des Gaspedal nicht mehr betätigt, verringert sich automatisch die Übersetzung. Hingegen bewirkt das Treten der Bremse eine Erhöhung der Übersetzung, so daß der Motor zusätzlich verzögert.The subtractor 22 outputs the voltage difference U _i - U _s via a switch 23 to the controller 24 , the control signal y of which is fed back to the proportional valve. y is proportional to the displacement volume V _a . A change of V _a causes the adjustment of the ratio i ₁₂ = n ₁ / n ₂ of the hydrostatic-mechanical powershift transmission. Outside a predetermined tolerance, the ratio i ₁₂ decreases with positive values U _i -U _S and increases with negative values U _i -U _s . If the driver no longer operates the accelerator pedal, the gear ratio is automatically reduced. On the other hand, depressing the brake increases the gear ratio, so that the motor decelerates further.

Ein Logikbaustein 25 registriert den eingelegten Gang. Erfordert die Regelung einen Gangwechsel, so verändert entsprechend dem 2. Anspruch der Schalter 23 die Regelgrößen von U _i-U _s auf U _i-U _b. Ein Subtrahierer 26 bildet die notwendige Spannungsdiferenz U _i-U _b, die auf Null eingeregelt wird. Durch die Pendelung um Null stellt man sicher, daß der Gang eingelegt wird, auch wenn momentan in der Schalt-Zahnkupplung Zahn vor Zahn steht.A logic module 25 registers the gear engaged. If the control requires a gear change, then according to the second claim of the switches 23, the controlled variables change from U _i - U _s to U _i - U _b . A subtractor 26 forms the necessary voltage difference U _i - U _b , which is adjusted to zero. The oscillation around zero ensures that the gear is engaged, even if tooth for tooth is currently in the gear clutch.

Der Komparator 27 unterscheidet, ob U _i größer oder kleiner U _s ist. Er teilt dem Logikbaustein ein entsprechendes Signal mit, um den Stellkolben 20 in die richtige Richtung zu bewegen und um den Zähler um 1 hinauf oder herunter zu setzen. Der Komparator 28 gibt dem Logikbaustein 25 mit U _b<U _i den Startimpuls zum Gangwechsel. Ferner erhält der Logikbaustein 25 Signale von den Wegaufnehmern, die die neutrale bzw. unaktive Lage der Schaltkolben 29, 30, 31 und 32 für die Zahnkupplungen melden. Somit liegt bei einem Gangwechsel die Reihenfolge der zu betätigenden 4/3-Wegeventile 33 und 34 sowie der 4/2-Wegeventile 35 und 36 fest.The comparator 27 differentiates whether U _{i is} larger or smaller U _s . It communicates a corresponding signal to the logic module in order to move the actuating piston 20 in the correct direction and to set the counter up or down by 1. The comparator 28 gives the logic module 25 with U _b < U _i the start pulse for changing gear. Furthermore, the logic module 25 receives signals from the position transducers, which report the neutral or inactive position of the switching pistons 29, 30, 31 and 32 for the tooth clutches. Thus, the sequence of the 4/3-way valves 33 and 34 and the 4/2-way valves 35 and 36 to be actuated is fixed when changing gear.

Nach Einlegen eines neuen Ganges wird nun gemäß dem 1. Anspruch ein neuer AnsteuerwertAfter inserting a new gear is now according to the 1st claim a new control value

y _neu=2 y _theoretisch-y _alt, y _new = 2 y _theoretical - y _old ,

d. h.d. H.

V _{a neu}=2 V _{a theoretisch}-V _{a alt} V _{a new} = 2 V _{a theoretical} - V _{a old}

vorgegeben. y _theoretisch liegt als gespeicherter Wert vor. y _alt entspricht dem Ansteuerwert unmittelbar nach eingelegtem neuen Gang.given. y _{theoretically} exists as a stored value. y _old corresponds to the control value immediately after a new gear is engaged.

Das theoretische Verdrängungsvolumen V _{a theoretisch} ist konstant, also unabhängig von den Btriebsbedingungen und läßt sich experimentell ermitteln. Bei hochgebocktem Fahrzeug regelt man im Leerlauf synchrone Drehzahlen der Kupplungsteile von den betroffenen Gängen ein, und zwar zum Beispiel zunächst im 1. Gang zum Übergang auf den 2. Gang und anschließend im 2. Gang zum Übergang auf den 1. Gang. Beim ersten Vorgang wirkt die volumenverstellbare Verdrängermaschine als Pumpe mit V _{a 1}<V _{a theoretisch} und im zweiten Vorgang als Motor mit V _{a 2}<V _{a theoretisch}. Da in beiden Fällen die Leckölströme relativ klein und nahezu gleich sind folgtThe theoretical displacement volume V _{a theoretically} is constant, i.e. independent of the operating conditions and can be determined experimentally. When the vehicle is jacked up, you regulate the synchronous speeds of the clutch parts of the affected gears when idling, for example first in 1st gear to change to 2nd gear and then in 2nd gear to change to 1st gear. In the first process, the volume-adjustable displacement machine acts as a pump with V _{a 1} < V _{a theoretically} and in the second process as a motor with V _{a 2} < V _{a theoretically} . Since in both cases the leakage oil flows are relatively small and almost the same follows

V _{a theoretisch}=0,5 (V _{a 1}+V _{a 2}). V _{a theoretically} = 0.5 ( V _{a 1} + V _{a 2} ).

Nach der Volumenkorrektur und Herausnahme des alten Ganges tritt der Regelkreis für die Verstellung der Übersetzung des Getriebes wieder in Aktion. After correcting the volume and removing the old aisle the control loop for adjusting the translation of the Gearbox in action again.

Die Schaltkräfte zur Betätigung der Schaltkupplungen müssen so bemessen sein, daß unmittelbar nach Verlagern der Last von dem alten auf den neuen Gang der alte Gang nahezu drehmomentfrei ausgerückt wird. Bei zu großer Schaltkraft würde der alte Gang vorzeitig herausgerissen. Dies wäre mit Rucken und Verschleiß verbunden. Bei zu kleiner Schaltkraft würde diese zur Trennung der Schaltkupplung nicht ausreichen. Die Schaltkolben 29, 30, 31 und 32 müssen daher mit einem richtig bemessenen konstanten Druck beaufschlagt werden. Deshalb befindet sich gemäß dem 4. Anspruch in der Speiseleitung 37 zu den Schaltventilen 33, 34, 35 und 36 ein Druckminderventil 38. Es baut den je nach Betriebszustand schwankenden Druck in der Speiseleitung 16 bzw. 37 auf einen konstanten Wert ab.The shifting forces for actuating the clutches must be dimensioned such that the old gear is disengaged almost without torque immediately after the load has been shifted from the old to the new gear. If the shifting force were too high, the old gear would be pulled out prematurely. This would involve jerking and wear. If the shifting force were too small, this would not be sufficient to separate the clutch. The switching pistons 29, 30, 31 and 32 must therefore be supplied with a correctly dimensioned constant pressure. Therefore, according to claim 4, there is a pressure reducing valve 38 in the feed line 37 to the switching valves 33, 34, 35 and 36 . It reduces the pressure in the feed line 16 or 37, which fluctuates depending on the operating state, to a constant value.

Falls beim Einlegen des 0. Ganges in der Schalt-Zahnkupplung Zahn vor Zahn steht, erhält nach dem 3. Anspruch das Proportionalventil 19 einen Impuls zur geringfügigen Veränderung des Verdrängungsvolumens V _a, um ein Durchschalten zu gewährleisten.If tooth is in front of tooth when engaging the 0th gear in the gearshift clutch, according to claim 3, the proportional valve 19 receives a pulse for slightly changing the displacement volume V _a in order to ensure switching.

Claims

1.Hydrostatic-mechanical powershift transmission consisting of a four-shaft gear planetary gear and a continuously adjustable hydrostatic transmission arranged in parallel with it, as well as further gearwheels, shift clutches realizing several gears, in each of which the hydrostatic transmission effects a stepless adjustment of the transmission ratio of the entire transmission, whereby the gear change takes place at synchronous speeds without interruption of the tractive force and the displacement machine of the hydrostatic transmission interchanges its functions as a pump and motor when changing the gear, characterized in that after inserting the new gear and before disengaging the old gear, the displacement machine with the adjustable displacement volume V a Volume correction is experienced, in terms of amount according to the relationship V _new = 2 V _{theoretically} - V _old .

2. Transmission according to claim 1, characterized in that before the insertion of the new gear instead of the difference between the actual and target speed of the internal combustion engine, the speed difference of the displacement machine of the hydrostatic transmission is used as a control variable for adjusting the displacement volume V , in order to switch at synchronous speeds to enable.

3. Transmission according to claims 1 to 2, characterized in that the displacement volume V is adjusted from zero to a value for engaging the starting gear.

4. Transmission according to claims 1 to 3, characterized in that in the feed line to the switching valves for the Shift cylinder of the gears provided a pressure reducing valve which is a constant pressure in the outlet line of this Valve guaranteed.