DE4402947A1

DE4402947A1 - Hydrostatic mechanical vehicle transmission

Info

Publication number: DE4402947A1
Application number: DE19944402947
Authority: DE
Inventors: Marten Fluks
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1994-02-01
Filing date: 1994-02-01
Publication date: 1995-08-03

Abstract

The simplified transmission has a first hydraulic unit (25) on the input shaft (10) and a second, variable hydraulic unit (30) on the output shaft (13). A clutch (15) between the input- and output shafts is closed when the output shaft speed exceeds a preset level. This provides a direct mechanical transmission for higher speeds, with the hydraulic output drive set at zero drive for minimum drag. The mechanical drive comprises an epicyclic drive or a geared drive. The point at which the clutch is engaged is derived from a program related to the speed of the output shaft and the throttle setting. The hydraulic transmission operates at output speed from zero speed to about 20% of the maximum.

Description

Die Erfindung geht aus von einem hydrostatisch-mechanischen An trieb, der insbesondere als Fahrantrieb für ein mit einer Brenn kraftmaschine ausgestattetes Kraftfahrzeug verwendet wird und der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist.The invention is based on a hydrostatic-mechanical driven, in particular as a drive for one with a burning engine equipped motor vehicle is used and which has the features from the preamble of claim 1.

Ein solcher hydrostatisch-mechanischer Antrieb ist aus der DE-OS 23 54 075 bekannt. Zusätzlich zu dem im Oberbegriff des Anspru ches 1 angeführten Merkmalen besitzt dieser Antrieb zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle zwei Zwischenwellen, wobei von der einen Zwischenwelle über ein Planetengetriebe ein Dreh moment auf die andere Zwischenwelle übertragen werden kann. Dazu trägt die ausgangsseitige Zwischenwelle ein Sonnenrad, während die andere Zwischenwelle mit einem Planetenradträger versehen ist, an dem mehrere Planetenräder drehbar gelagert sind. Diese kämmen außer mit dem Sonnenrad an der einen Zwischenwelle mit einem als Hohlrad ausgebildeten Sonnenrad, das drehfest mit ei nem Zahnkranz verbunden ist, der mit einem Ritzel auf der Ab triebswelle der zweiten Hydroeinheit kämmt. Der Zahnkranz kann über eine erste Kupplung direkt mit der das Sonnenrad aufweisen den Zwischenwelle gekoppelt werden. Die andere Zwischenwelle kann über eine zweite Kupplung zwangläufig mit der Eingangswelle des Antriebs verbunden werden. Ist die erste Kupplung geschlos sen und die zweite Kupplung, die sich im mechanischen Getriebe zweig befindet, gelöst, so wird ein Drehmoment von der Eingangs welle auf die Ausgangswelle allein über die beiden Hydroeinhei ten und die erste Kupplung auf die Ausgangswelle übertragen. Ist die erste Kupplung gelöst und die zweite Kupplung eingerückt, so erhält die Ausgangswelle eine Teilleistung über die beiden Hy droeinheiten und das Planetengetriebe sowie eine weitere Teil leistung über die zweite Kupplung und das Planetengetriebe. Im Grunde besitzt also der hydrostatisch-mechanische Antrieb gemäß der DE-OS 23 54 075 drei verschiedene Getriebezweige, nämlich einen mechanischen Getriebezweig, in dem sich die zweite Kupp lung befindet, einen ersten hydrostatischen Getriebezweig mit der ersten Kupplung und einen zweiten hydrostatischen Getriebe zweig mit dem Planetengetriebe. Entsprechend aufwendig ist der Aufbau des bekannten Antriebs.Such a hydrostatic-mechanical drive is from the DE-OS 23 54 075 known. In addition to that in the preamble of claim Ches 1 listed features, this drive has between the Input shaft and the output shaft two intermediate shafts, where a rotation from one intermediate shaft via a planetary gear moment can be transferred to the other intermediate shaft. To the intermediate shaft on the output side carries a sun gear while provide the other intermediate shaft with a planet carrier is on which several planet gears are rotatably mounted. These comb along with the sun gear on one intermediate shaft a sun gear designed as a ring gear that rotatably with egg Nem ring gear is connected, which with a pinion on the Ab drive shaft of the second hydraulic unit combs. The ring gear can via a first clutch directly with the sun gear the intermediate shaft are coupled. The other intermediate wave can be connected to the input shaft via a second clutch of the drive. The first clutch is closed sen and the second clutch, which is in the mechanical transmission branch is loosened, so a torque from the input shaft on the output shaft alone via the two hydraulic units ten and transfer the first clutch to the output shaft. Is the first clutch released and the second clutch engaged, see above the output shaft receives a partial power via the two hy dro units and the planetary gear as well as another part power via the second clutch and the planetary gear. in the So basically the hydrostatic-mechanical drive has DE-OS 23 54 075 three different transmission branches, namely a mechanical transmission branch in which the second clutch is located, with a first hydrostatic transmission branch the first clutch and a second hydrostatic transmission branch with the planetary gear. It is correspondingly complex Structure of the known drive.

Ein anderer Antrieb mit einer hydrostatisch-mechanischen Lei stungsverteilung ist aus der DE-AS 11 69 792 bekannt. Bei diesem Antrieb ist wiederum ein Planetengetriebe mit einem außenver zahnten Sonnenrad, einem innenverzahnten Hohlrad und mit einem Planetenrad vorhanden, das mit dem außenverzahnten Zahnrad und dem Hohlrad kämmt. Das Hohlrad ist verdrehsicher mit der Ein gangswelle und der Planetenradträger ist verdrehsicher mit der Ausgangswelle des Antriebs verbunden. Das außenverzahnte Zahnrad des Planetengetriebes ist auf der Eingangswelle drehbar gelagert und einstückig mit einem Ritzel verbunden, über das die erste Hydroeinheit antreibbar ist. Die Abtriebswelle der zweiten Hy droeinheit trägt einen Zahnkranz, der über ein Zwischenrad und ein verdrehsicher auf der Ausgangswelle sitzendes Zahnrad zwang läufig mit der Ausgangswelle verbunden ist. Dieser hydrosta tisch-mechanische Antrieb wirkt beim Anfahren eines Kraftfahr zeugs und bei entsprechender Drehmomentwandlung unter Leistungs teilung, d. h. ein Teil der Leistung wird von der Eingangswelle mechanisch über das Planetenrädergetriebe und ein anderer Teil über die beiden Hydroeinheiten auf die Ausgangswelle übertragen. Wird das drehbar auf der Eingangswelle gelagerte Sonnenrad des Planetengetriebes durch eine Verstellung der zweiten Hydroein heit in eine Nullhubposition oder durch eine Bremse festgehal ten, so erfolgt eine rein mechanische Leistungsübertragung im direkten Gang, in dem die Drehzahl der Ausgangswelle in einem festen Zusammenhang mit der Drehzahl der Eingangswelle steht.Another drive with a hydrostatic-mechanical lei Stungs Distribution is known from DE-AS 11 69 792. With this The drive is in turn a planetary gear with an outer ver toothed sun gear, an internally toothed ring gear and with a Planetary gear available, that with the externally toothed gear and combs the ring gear. The ring gear is secured against rotation with the on gear shaft and the planet carrier is secured against rotation with the Output shaft of the drive connected. The external gear the planetary gear is rotatably mounted on the input shaft and connected in one piece with a pinion, over which the first Hydro unit is drivable. The output shaft of the second Hy droeinheit carries a ring gear, which over an intermediate gear and forced a gear on the output shaft to prevent rotation is commonly connected to the output shaft. This hydrosta table-mechanical drive works when starting a motor vehicle stuff and with appropriate torque conversion under power division, d. H. part of the power comes from the input shaft mechanically via the planetary gear and another part transmitted to the output shaft via the two hydraulic units. Will the sun gear of the Planetary gear by adjusting the second hydroein unit in a zero stroke position or by a brake ten, so there is a purely mechanical power transmission in the direct gear in which the speed of the output shaft in one is firmly related to the speed of the input shaft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrostatisch mechanischen Antrieb zu schaffen, der sehr einfach aufgebaut ist und somit kostengünstig hergestellt werden kann und in dem die Möglichkeit der stufenlosen Veränderung des Untersetzungsver hältnisses mit Hilfe des hydrostatischen Getriebezweiges und der gute Wirkungsgrad des mechanischen Getriebezweiges gut aus genützt werden können.The invention has for its object a hydrostatic to create a mechanical drive that is very simple and thus can be manufactured inexpensively and in which the Possibility of continuously changing the reduction ratio Ratio with the help of the hydrostatic transmission branch and good efficiency of the mechanical transmission branch well can be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem hydrostatisch-me chanischen Antrieb mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des An spruchs 1 dadurch gelöst, daß nach dem Schließen der Kupplung die Ausgangswelle zwangläufig von der Eingangswelle antreibbar und das über den hydrostatischen Getriebezweig übertragene Dreh moment im wesentlichen null ist. Wenn die Kupplung gelöst ist, wird bei einem erfindungsgemäßen Antrieb die Leistung der Brenn kraftmaschine allein über den hydrostatischen Getriebezweig auf die Ausgangswelle übertragen. Ist die Kupplung eingerückt, so wird das Hubvolumen der ersten Hydroeinheit oder der zweiten Hy droeinheit so verstellt, daß der über den hydrostatischen Ge triebezweig übertragene Leistungsanteil im wesentlichen null ist. Der Antrieb funktioniert dann rein mechanisch und hat einen sehr guten Wirkungsgrad. Bei eingerückter Kupplung sind die Aus gangswelle und die Eingangswelle zwangläufig miteinander verbun den. Dies bedeutet, daß zwischen ihnen nicht noch ein Getriebe mit einem Laufgrad größer als 1 z. B. ein Planetengetriebe, das den Laufgrad 2 hat, angeordnet ist. Der Laufgrad eines Getriebes gibt an, wieviele Bewegungen ihm beliebig vorgegeben werden kön nen und müssen, um seinen Bewegungszustand eindeutig zu bestim men. Im Prinzip ist die Kupplung gelöst und somit allein der hy drostatische Getriebezweig aktiv, wenn die Drehzahl der Aus gangswelle gering und damit die Fahrleistung normalerweise rela tiv klein ist. Bei höheren Drehzahlen der Ausgangswelle und da mit größeren Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs wird der me chanische Getriebezweig aktiviert.This object is achieved according to the invention in a hydrostatic-me chanic drive with the features from the generic term of the An claim 1 solved in that after closing the clutch the output shaft can be driven by the input shaft and the rotation transmitted via the hydrostatic transmission branch moment is essentially zero. When the clutch is released, the power of the combustion in a drive according to the invention engine only on the hydrostatic transmission branch transmit the output shaft. If the clutch is engaged, so the stroke volume of the first hydraulic unit or the second Hy dro unit so adjusted that the hydrostatic Ge power transmission transmitted essentially zero is. The drive then works purely mechanically and has one very good efficiency. When the clutch is engaged, the off gear shaft and the input shaft inevitably connected the. This means that there is not yet another transmission between them with a running degree greater than 1 z. B. a planetary gear has the degree of running 2, is arranged. The degree of running of a transmission specifies how many movements can be given to him in order to clearly determine his state of motion men. In principle, the clutch is released and thus only the hy Drostatic transmission branch active when the speed of the off gear shaft low and therefore the mileage normally rela tiv is small. At higher speeds of the output shaft and there with higher speeds of the motor vehicle, the me Chan gear branch activated.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydrosta tisch-mechanischen Antriebs kann man den Unteransprüchen entneh men.Advantageous embodiments of a hydrosta according to the invention table-mechanical drive can be found in the subclaims men.

In der bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 2 ist der Koppe lungspunkt, bei dem die Kupplung eingerückt wird, in Abhängigkeit von der Drehzahl der Ausgangswelle und von der Stellung eines Gaspedals oder allgemeiner einer Kraftstoffzumeßeinrichtung für die Brennkraftmaschine veränderbar. Insbesondere bedeutet "wenig Gas", mit dem hydrostatischen Getriebezweig so schnell wie mög lich den "höchsten Gang", also die geringste Untersetzung zu er reichen und dann durch Einrücken der Kupplung auf den mechani schen Getriebezweig umzuschalten. "Vollgas" bedeutet insbeson dere, solang wie möglich eine maximale Drehzahl der Eingangs welle beizubehalten und erst dann den mechanischen Direktantrieb einzuschalten, wenn der hydrostatische Getriebezweig ausgesteu ert ist. Vorzugsweise ist die Kupplung in einem Drehzahlbereich der Ausgangswelle, der zwischen etwa 50% und 100% der maxima len Drehzahl liegt geschlossen und somit in diesem Bereich der hydrostatische Getriebezweig abgeschaltet.In the preferred embodiment according to claim 2, the coupling is point at which the clutch is engaged depending the speed of the output shaft and the position of a Accelerator pedals or more generally a fuel metering device for the internal combustion engine changeable. In particular, "means little Gas "with the hydrostatic transmission branch as quickly as possible Lich the "highest gear", so the lowest gear to he range and then by engaging the clutch on the mechani switch gearbox branch. "Full throttle" means in particular as long as possible a maximum speed of the input shaft and only then the mechanical direct drive to be switched on when the hydrostatic transmission branch is activated is. The clutch is preferably in a speed range the output wave, which is between about 50% and 100% of the maxima len speed is closed and thus in this range hydrostatic transmission branch switched off.

Um den Platzbedarf für die Kupplung klein zu halten und durch das Schließen der Kupplung keine allzu großen Drehmomentänderun gen hervorzurufen, wird die Kupplung gemäß Anspruch 4 bevorzugt jeweils bei wenigstens annähernd gleichen Drehzahlen einer mit der Eingangswelle verbundenen Kupplungshälfte und einer mit der Ausgangswelle verbundenen Kupplungshälfte geschlossen. Vor dem Einrücken der Kupplung wird durch weiteres Zurückschwenken einer Hydroeinheit sowohl das Fahrzeug noch weiter beschleunigt als auch die Drehzahl der Brennkraftmaschine und damit der Eingangs welle des Antriebs gedrückt. Es tritt keine Zugkraftunterbre chung auf. Kleine Drehzahlunterschiede zwischen Eingangs- und Ausgangswelle können von der bevorzugt als Reibungskupplung aus gebildeten Kupplung ausgeglichen werden. Um während des Einkup pelns ungewollt hohe Drücke in der Hydraulik zu vermeiden, kann während dieser Phase die Leistung der Brennkraftmaschine zurück genommen werden. Es kann auch ein Druckbegrenzungsventil diese Aufgabe übernehmen.To keep the space required for the clutch small and through closing the clutch does not cause excessive torque changes gen cause, the clutch according to claim 4 is preferred each with at least approximately the same speed the input shaft connected coupling half and one with the Output shaft connected coupling half closed. Before the Engagement of the clutch is a further swiveling back Hydraulic unit both accelerates the vehicle even further than also the speed of the internal combustion engine and thus the input drive shaft pressed. There is no loss of traction on. Small speed differences between input and Output shaft can preferably be used as a friction clutch formed coupling are balanced. To during the shopping to avoid unintentionally high pressures in the hydraulics the performance of the internal combustion engine during this phase be taken. There can also be a pressure relief valve this Assume task.

Ist zwischen der zweiten Hydroeinheit und der Ausgangswelle keine schaltbare Kupplung vorhanden, so kann es vorteilhaft sein, wenn gemäß Anspruch 5 bei geschlossener Kupplung unabhän gig von der Drehzahl der Ausgangswelle die zweite Hydroeinheit mit konstanter, kleiner Leistung von der ersten Hydroeinheit an treibbar ist. Die zweite Hydroeinheit dreht sich nämlich in je dem Fall mit der Ausgangswelle mit, wenn zwischen dieser und der zweiten Hydroeinheit keine schaltbare Kupplung vorhanden ist. Somit geht die Leistung, die zum Mitdrehen der zweiten Hydroein heit notwendig ist, in jedem Fall verloren. Gerade die zum Dre hen der zweiten Hydroeinheit notwendige Leistung wird nun schon vor der Kupplung von der Eingangswelle auf die erste Hydroein heit und von dieser auf die zweite Hydroeinheit übertragen. Ein Beitrag zum Antrieb der Ausgangswelle leistet dabei der hydro statische Getriebezweig nicht. Vorteilhaft ist jedoch, daß ein Ölaustausch in den Hydroeinheiten stattfindet.Is between the second hydraulic unit and the output shaft there is no switchable clutch, so it can be advantageous be independent if according to claim 5 with the clutch closed gig of the speed of the output shaft, the second hydraulic unit with constant, low power from the first hydraulic unit is drivable. The second hydraulic unit turns in each case the case with the output shaft with if between this and the second hydraulic unit there is no switchable clutch. Thus, the performance that goes with turning the second Hydroein is necessary, lost in any case. Especially for the Dre The second hydraulic unit already has the necessary power before coupling from the input shaft to the first hydroein unit and transferred from this to the second hydraulic unit. A The hydro makes a contribution to driving the output shaft static gear branch not. However, it is advantageous that a Oil exchange takes place in the hydraulic units.

Will man in der Phase einer mechanischen Leistungsübertragung über die erste Hydroeinheit eine konstante Leistung in die zweite Hydroeinheit einspeisen, so ist eine genaue Abstimmung zwischen der Drehzahl der Ausgangswelle, dem Verstellwinkel der zweiten Hydroeinheit und dem Systemdruck und eine zugehörige Re gelung notwendig. Wesentlich einfacher zu realisieren ist des halb eine Lösung, bei der gemäß Anspruch 6 bei geschlossener Kupplung die zweite Hydroeinheit auf Hubvolumen null eingestellt ist.Do you want in the phase of a mechanical power transmission constant power in the first hydraulic unit Feed in the second hydraulic unit, this is an exact match between the speed of the output shaft, the adjustment angle of the second hydraulic unit and the system pressure and an associated Re success necessary. It is much easier to implement half a solution in which according to claim 6 when closed Coupling the second hydraulic unit set to zero displacement is.

Damit das Kraftfahrzeug sanft angefahren werden kann, ist gemäß Anspruch 7 vorgesehen, daß die über die zweite Hydroeinheit strömende Druckmittelmenge unabhängig von der Drehzahl der Ein gangswelle, veränderbar ist. Diese Veränderbarkeit liegt vor zugsweise in einem Drehzahlbereich der Ausgangswelle von null bis etwa 20% der maximalen Drehzahl dieser Welle. Hat die erste Hydroeinheit ein konstantes Hubvolumen, so kann sanft angefahren werden, wenn gemäß Anspruch 8 die zweite Hydroeinheit von einer Bypassleitung umgangen ist und mit einem verstellbaren By passventil die Aufteilung der von der ersten Hydroeinheit geför derten Druckmittelmenge auf die zweite Hydroeinheit und die By passleitung veränderbar ist. Beim Anfahren geht dann zwar Lei stung verloren. Aber wenn das Anfahren nur einen Bruchteil der gesamten Betriebszeit ausmacht, dann sind die Verluste akzepta bel oder sogar ganz vernachlässigbar. Ist gemäß Anspruch 9 das Hubvolumen der ersten Hydroeinheit verstellbar, so kann verlust frei angefahren werden. Allerdings sind u. U. die Herstellkosten des Antriebs höher. Ab etwa der zum maximalen Drehmoment gehö renden Drehzahl der Brennkraftmaschine fließt die maximale, nur noch von der Drehzahl der Eingangswelle abhängige Druckmittel menge über die zweite Hydroeinheit. D.h., daß dann das By passventil die Bypassleitung ganz verschlossen hat oder daß die erste Hydroeinheit ganz ausgeschwenkt ist.So that the motor vehicle can be started smoothly, according to Claim 7 provided that the second hydraulic unit flowing pressure medium quantity regardless of the speed of the on gear shaft, is changeable. This changeability exists preferably in a speed range of the output shaft of zero up to about 20% of the maximum speed of this shaft. Got the first one Hydro unit has a constant stroke volume, so you can start smoothly if, according to claim 8, the second hydraulic unit of one Bypass line is bypassed and with an adjustable by pass valve the division of the first hydro unit pressure quantity on the second hydraulic unit and the by pass line is changeable. When starting, Lei is then lost. But when starting off only a fraction of the accounts for the entire operating time, then the losses are acceptable bel or even negligible. Is according to claim 9 Stroke volume of the first hydraulic unit is adjustable, so loss can occur can be approached freely. However, U. the manufacturing costs of the drive higher. From about the maximum torque The maximum speed of the internal combustion engine flows, only pressure medium still dependent on the speed of the input shaft quantity over the second hydraulic unit. This means that the By pass valve has completely closed the bypass line or that the the first hydraulic unit is completely swung out.

Gemäß Anspruch 11 ist zur Vereinfachung der Steuerung vorgese hen, daß zum Antrieb der Abtriebswelle in die eine Richtung, vorzugsweise der einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs ent sprechenden Richtung, die Kupplung offen ist und Leistung nur über den hydrostatischen Getriebezweig übertragen wird. Eine me chanische Antriebsphase braucht man für die Rückwärtsfahrt nicht, weil dann die Geschwindigkeit normalerweise klein ist. Ist die zweite Hydroeinheit zweiseitig schwenkbar, so kann die Fahrtrichtung auf einfache Weise durch die Schwenkrichtung der Hydroeinheit vorgegeben werden. Auch wenn man nur eine einseitig verschwenkbare zweite Hydroeinheit verwendet, ist es möglich, in entgegengesetzte Richtungen zu fahren. Dann wird ein zusätzli ches Wegeventil in den Hydraulikkreislauf eingebaut.According to claim 11 is provided to simplify the control hen that to drive the output shaft in one direction, preferably that of a reverse drive of the motor vehicle speaking direction, the clutch is open and power only is transmitted via the hydrostatic transmission branch. A me Chan drive phase is needed for the reverse drive not because then the speed is usually low. If the second hydraulic unit can be swiveled on both sides, the Direction of travel in a simple way by the swivel direction of the Hydro unit can be specified. Even if you are only one sided uses pivotable second hydraulic unit, it is possible in to drive in opposite directions. Then an additional directional control valve installed in the hydraulic circuit.

Hat die erste Hydroeinheit ein konstantes Hubvolumen und ist dementsprechend eine die zweite Hydroeinheit umgehende By passleitung vorhanden, so ist es günstig, wenn gemäß Anspruch 13 zwischen dem Abgang der Bypassleitung von der von der ersten Hy droeinheit zur zweiten Hydroeinheit führende Druckleitung und der zweiten Hydroeinheit ein Sperrventil, insbesondere ein zur zweiten Hydroeinheit hin öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist. Dadurch wird ein Zurückrollen des Kraftfahrzeugs am Hang vermieden und das Anfahren erleichtert. Nur mit größerem Aufwand vermeidbar wäre, daß ein Kriechen des Fahrzeugs über die Leckage an der zweiten Hydroeinheit stattfindet. Da jedoch beim Abstel len eines Kraftfahrzeugs am Hang überlicherweise die Handbremse betätigt wird, ist die Zeit, in der sich ein Leckölstrom über die zweite Hydroeinheit bemerkbar machen kann und damit auch die Rückrollstrecke nur kurz, selbst wenn man auf über das Sperrven til hinausgehenden Aufwand verzichtet.The first hydraulic unit has a constant displacement and is accordingly, a bypassing the second hydraulic unit pass line available, it is advantageous if according to claim 13 between the outlet of the bypass line from that of the first Hy pressure line leading to the second hydraulic unit and the second hydraulic unit a check valve, in particular a second hydraulic unit opening check valve arranged is. This will cause the motor vehicle to roll back on a slope avoided and starting off easier. Only with greater effort It would be avoidable for the vehicle to creep over the leak takes place on the second hydraulic unit. However, since len a motor vehicle on a slope usually the handbrake is operated is the time in which a leakage oil flow over can make the second hydraulic unit noticeable and thus also the Rollback distance only short, even if you go over the Sperrven waived any additional effort.

Zum Abbremsen der Ausgangswelle des hydrostatisch-mechanischen Antriebs können, wie dies in Anspruch 14 angegeben ist, die zweite Hydroeinheit als Hydropumpe und die erste Hydroeinheit als Hydromotor betrieben werden, um nach dem Loslassen des Gaspedals die Bremswirkung der Brennkraftmaschine zu nutzen. Ist der Hydraulikkreislauf ein geschlossener oder halbgeschlossener Kreislauf, so ist der Betrieb der zweiten Hydroeinheit als Hy dropumpe und der ersten Hydroeinheit als Hydromotor ohne wei teres möglich. Ist der Hydraulikkreislauf ein offener Kreislauf, so können entsprechende Ventile vorgesehen werden, mit denen der Druckmittelstrom verändert werden kann, mit denen z. B. der of fene Kreislauf zu einem halbgeschlossenen Kreislauf gemacht wer den kann. Eine Bremswirkung kann jedoch auch durch ein Bremsven til realisiert werden, das der zweiten Hydroeinheit nachgeschal tet ist und dessen Öffnungsquerschnitt beim Antreiben der Aus gangswelle maximal und zum Abbremsen der Ausgangswelle verrin gerbar ist. Dabei wird die zweite Hydroeinheit als Hydropumpe betrieben. Mit Hilfe dieses Ventils kann eine über die Bremswir kung der Brennkraftmaschine hinausgehende Abbremsung nicht nur dann erreicht werden, wenn die Kupplung offen ist, sondern auch dann, wenn die Kupplung geschlossen ist, also die mechanische Antriebsphase vorliegt. Damit können die mechanischen Bremsen geschont werden. Besonders bei Lastkraftwagen, die lange Fahrten bergab machen, können die üblichen Retarder entfallen. Dem beim Durchströmen des Bremsventils erwärmten Öl kann die Wärme durch einen Ölkühler entzogen werden. Von zusätzlichem Vorteil ist, daß das Bremsventil bei unbetätigtem Gaspedal im Stillstand des Kraftfahrzeugs ganz geschlossen werden kann und dadurch ein Rol len des Kraftfahrzeugs vermieden wird.For braking the output shaft of the hydrostatic-mechanical Drive can, as indicated in claim 14, the second hydraulic unit as a hydraulic pump and the first hydraulic unit operated as a hydromotor to after releasing the Accelerator pedal to use the braking effect of the internal combustion engine. Is the hydraulic circuit is a closed or semi-closed Circuit, so is the operation of the second hydraulic unit as Hy dropumpe and the first hydraulic unit as a hydraulic motor without white teres possible. If the hydraulic circuit is an open circuit, so appropriate valves can be provided with which the Pressure medium flow can be changed with which z. B. the of fene cycle made a semi-closed cycle who that can. However, braking can also be achieved by braking til be realized that the second hydraulic unit downstream tet and its opening cross-section when driving the off gear shaft maximum and to brake the output shaft is storable. The second hydraulic unit is used as a hydraulic pump operated. With the help of this valve one can over the brake wire Deceleration of the internal combustion engine not only can be achieved when the clutch is open, but also when the clutch is closed, i.e. the mechanical one Drive phase is present. So that the mechanical brakes be spared. Especially for trucks that have long journeys downhill, the usual retarders can be omitted. The at Oil flowing through the brake valve can heat through be removed from an oil cooler. An additional advantage is that the brake valve when the accelerator pedal is not actuated when the Motor vehicle can be closed completely and thereby a Rol len the motor vehicle is avoided.

Der Wandlungsbereich des Antriebs wird begrenzt durch die maxi mal zulässigen Drehzahlen der Hydroeinheiten im Leerlauf. Da diese maximalen Drehzahlen in einem offenen Hydraulikkreislauf über denen in einem halboffenen Kreislauf liegen, ist für die beiden Hydroeinheiten vorzugsweise ein offener Hydraulikkreis lauf vorgesehen. In einem solchen Kreislauf ist von der ersten Hydroeinheit über einen Anschluß Druckmittel aus einem Tank an saugbar und von der zweiten Hydroeinheit über einen Anschluß Druckmittel in den Tank abgebbar. Vorteilhafterweise sind nun die beiden Anschlüsse gemäß Anspruch 19 über Ventilmittel zum Tank absperrbar und miteinander verbindbar. Aus dem offenen Kreislauf kann also ein halbgeschlossener Kreislauf gemacht wer den, der es ermöglicht, bei offener Kupplung im mechanischen Ge triebezweig mit Hilfe der Brennkraftmaschine das Fahrzeug abzu bremsen oder die Brennkraftmaschine anzuschleppen, indem die zweite Hydroeinheit als Hydropumpe und die erste Hydroeinheit als Hydromotor betrieben werden. Dabei ist dafür zu sorgen, daß von der zweiten Hydroeinheit gefördertes Druckmittel nicht von dem dann als Druckseite fungierenden Anschluß der zweiten Hydro einheit über die Bypassleitung zu dem dann saugseitigen Anschluß der zweiten Hydroeinheit zurückfließt. Zu diesem Zweck kann die Bypassleitung mit Hilfe des Bypassventils abgesperrt werden. Einfacher erscheint es jedoch, wenn der dann druckseitige An schluß der zweiten Hydroeinheit durch die Ventilmittel gegen die Bypassleitung absperrbar ist, mit denen der offene Kreislauf in einen halbgeschlossenen Kreislauf umgewandelt werden kann.The conversion range of the drive is limited by the maxi times permissible speeds of the hydraulic units at idle. There these maximum speeds in an open hydraulic circuit over which lie in a semi-open cycle is for the two hydraulic units, preferably an open hydraulic circuit run provided. In such a cycle is from the first Hydraulic unit via a connection pressure medium from a tank absorbable and from the second hydraulic unit via a connection Pressure medium can be dispensed into the tank. Are now advantageous the two connections according to claim 19 via valve means for Lockable tank and connectable with each other. From the open So a cycle can be a semi-closed cycle the one that makes it possible with the clutch open in the mechanical Ge drive branch off the vehicle with the help of the internal combustion engine brake or tow the engine by the second hydraulic unit as a hydraulic pump and the first hydraulic unit operated as a hydraulic motor. It must be ensured that pressure medium delivered by the second hydraulic unit not by the connection of the second hydro then acting as the pressure side unit via the bypass line to the connection on the suction side flows back to the second hydraulic unit. For this purpose the Bypass line can be shut off using the bypass valve. It seems easier, however, if the printing side then closure of the second hydraulic unit by the valve means against the Bypass line can be shut off, with which the open circuit in a semi-closed cycle can be converted.

Bei einem erfindungsgemäßen hydrostatisch-mechanischen Antrieb ist es auf einfache Weise möglich, im Stillstand des Fahrzeugs die erste Hydroeinheit als Druckmittelquelle für eine Arbeits hydraulik des Kraftfahrzeugs zu benutzen. Dabei steht die volle Leistung der Brennkraftmaschine zur Verfügung. Man muß nicht ex tra am Nebenabtrieb eines üblichen Fahrgetriebes eine Hydropumpe anbauen oder eine separate Brennkraftmaschine installieren. Für die Verwendung der ersten Hydroeinheit als Druckmittelquelle für eine Arbeitshydraulik ist es von besonderem Vorteil, wenn die erste Hydroeinheit verstellbar ist, ihr Hubvolumen also geändert werden kann. Die erste Hydroeinheit kann z. B. als sogenannte Load-sensing Pumpe oder als druckgeregelte Pumpe für einen se kundärgeregelten Antrieb ausgebildet sein. In a hydrostatic-mechanical drive according to the invention it is easily possible when the vehicle is at a standstill the first hydraulic unit as a pressure medium source for a work to use the hydraulics of the motor vehicle. The full one Power of the internal combustion engine is available. You don't have to ex tra a hydraulic pump on the power take-off of a conventional transmission install or install a separate internal combustion engine. For the use of the first hydraulic unit as a pressure medium source for working hydraulics, it is particularly advantageous if the first hydraulic unit is adjustable, so its stroke volume changed can be. The first hydraulic unit can e.g. B. as so-called Load-sensing pump or as a pressure-controlled pump for one se customer-controlled drive.

Desweiteren besteht bei einem erfindungsgemäßen hydrostatisch mechanischen Antrieb die Möglichkeit, das Hydrauliksystem um einen Hydrospeicher, weitere Ventile und eine weitere Steuer elektronik zu erweitern, um Bremsenergie zurückgewinnen zu kön nen.Furthermore, there is a hydrostatic in an inventive mechanical drive the ability to turn the hydraulic system around a hydraulic accumulator, additional valves and an additional control expand electronics to be able to recover braking energy nen.

Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen hydrosta tisch-mechanischen Antriebs sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun nä her erläutert.Several embodiments of a hydrosta according to the invention table-mechanical drive are shown in the drawings. Based on the figures of these drawings, the invention will now ago explained.

Es zeigenShow it

Fig. 1 stark schematisiert ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer ersten Hydroeinheit im hydrostatischen Getriebe zweig, die ein konstantes Hubvolumen hat, Fig. 1 highly schematically a first embodiment with a first hydraulic unit in the hydrostatic transmission branch, which has a constant stroke volume,

Fig. 2 einen ausführlicheren hydraulischen Schaltplan für das Beispiel nach Fig. 1, Fig. 2 is a more detailed hydraulic diagram for the example of Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm, in dem die Drehzahl der Eingangswelle gegen die Drehzahl der Ausgangswelle aufgetragen ist, für einen Anfahr- und Beschleunigungsvorgang eines Kraftfahrzeugs mit einem Antrieb nach Fig. 1 bei Vollgas, Fig. 3 is a diagram in which the rotational speed of the input shaft is plotted against the rotational speed of the output shaft, for starting and accelerating operation of a motor vehicle with a drive according to Fig. 1 at full throttle,

Fig. 4 einen Anfahr- und Beschleunigungsvorgang bei Teilgas, Fig. 5 einen Beschleunigungsvorgang aus einer bestimmten Geschwindigkeit heraus und Fig. 4 shows a start-up and acceleration process with partial throttle, Fig. 5 shows an acceleration process from a certain speed and

Fig. 6 in einer der schematischen Darstellung nach Fig. 1 ähnlichen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel, bei der sowohl die erste Hydroeinheit als auch die zweite Hydroeinheit ein verstellbares Hubvolumen haben. Fig. 6 in a manner similar to the schematic illustration of Fig. 1 depicting a second embodiment, in which both the first hydraulic unit have and the second hydraulic unit an adjustable stroke volume.

Der Antrieb nach den Fig. 1 und 2 besitzt eine Eingangswelle 10, die von einer Brennkraftmaschine 11 eines Kraftfahrzeugs an getrieben werden kann. Von der Eingangswelle ist die Antriebs leistung über einen hydraulischen Getriebezweig und einen mecha nischen Getriebezweig eines Getriebes 12 auf eine Ausgangswelle 13 übertragbar. Die einzelnen Getriebeglieder der Getriebezweige befinden sich in einem Getriebegehäuse 14, in das die Eingangs welle 10 hinein- und aus dem die Ausgangswelle 13 herausragt.The drive according to FIGS. 1 and 2 has an input shaft 10 that can be driven by an internal combustion engine 11 of a motor vehicle. From the input shaft, the drive power can be transmitted to an output shaft 13 via a hydraulic transmission branch and a mechanical transmission branch of a transmission 12 . The individual transmission members of the transmission branches are located in a transmission housing 14 into which the input shaft 10 protrudes and from which the output shaft 13 protrudes.

Zum mechanischen Getriebezweig gehört eine Kupplung 15 mit einer ersten Kupplungshälfte 16, die verdrehsicher mit der Eingangs welle 10 verbunden ist, und mit einer zweiten Kupplungshälfte 17, die verdrehsicher mit einer Zwischenwelle 18 verbunden ist. Diese Zwischenwelle trägt ein Zahnrad 19, das mit einem Zahnrad 20 auf der Ausgangswelle 13 kämmt. Es kann natürlich auch an stelle der Welle 13 die Welle 18 aus dem Getriebegehäuse 14 her ausgeführt werden und als Ausgangswelle dienen.The mechanical transmission branch includes a clutch 15 with a first coupling half 16 , which is connected to the input shaft 10 in a rotationally secure manner, and with a second coupling half 17 , which is connected to an intermediate shaft 18 in a rotationally secure manner. This intermediate shaft carries a gear 19 which meshes with a gear 20 on the output shaft 13 . It can of course also be carried out in place of the shaft 13, the shaft 18 from the gear housing 14 forth and serve as an output shaft.

Zum hydraulischen Getriebezweig gehört eine erste Hydroeinheit 25, die ein konstantes Hubvolumen hat und die mit einem Durch trieb versehen ist, durch die die Eingangswelle 10 also hin durchgehen kann. In den Fig. 1 und 2 ist dies dadurch ange deutet, daß die Hydroeinheit 25 direkt in die Eingangswelle 10 hineingezeichnet ist. Die Hydroeinheit 25 kann sowohl als Hydro pumpe als auch als Hydromotor verwendet werden, wobei bei den beiden Verwendungsarten Saugseite und Druckseite jeweils ver tauscht sind. Über ein sich in einer Saugleitung 28 befindliches Rückschlagventil 29 kann die Hydroeinheit 25 als Pumpe Druckmit tel aus einem Tank 26 ansaugen und in eine Druckleitung 27 abge ben, die zu einer zweiten Hydroeinheit 30 führt. Auch diese kann sowohl als Hydropumpe als auch als Hydromotor verwendet werden. Ihr Hubvolumen ist im Gegensatz zum Hubvolumen der Hydroeinheit 25 verstellbar. Ihre Abtriebswelle ist die Ausgangswelle 13. In der Druckleitung 27 befindet sich ein Rückschlagventil 31, das zur Hydroeinheit 30 hin öffnet. Am außer dem mit der Leitung 27 verbundenen ersten Arbeitsanschluß 32 vorhandenen zweiten Ar beitsanschluß 33 der Hydroeinheit 30 liegt der Eingang eines Bremsventils 34, das von einer Feder in einer Ruhestellung ge halten wird, in der es ganz offen ist, und das unter Verwendung einer elektrischen Vorsteuerstufe hydraulisch im Sinne einer stetigen Verringerung des Öffnungsquerschnittes verstellbar ist. Dem Bremsventil 34 ist ein 3/2-Wegeventil 35 nachgeschaltet, das in der Ruhestellung den Ausgang des Bremsventils 34 und damit den Anschluß 33 der Hydroeinheit 30 über einen Ölfilter 36 und ein Thermostatventil 37 je nach Öltemperatur direkt oder über einen Ölkühler 38 mit dem Tank 26 verbindet. In der anderen Schaltstellung, in die das Wegeventil 35 elektromagnetisch ge bracht werden kann, sperrt es den Anschluß 33 der Hydroeinheit 30 zum Tank 26 hin ab und verbindet ihn mit dem auf der Seite des Rückschlagventils 29 liegenden Arbeitsanschluß 39 der Hydro einheit 25. Der andere Arbeitsanschluß der Hydroeinheit 25, der mit der Druckleitung 27 verbunden ist, trägt die Bezugszahl 40.The hydraulic transmission branch includes a first hydraulic unit 25 , which has a constant stroke volume and which is provided with a through drive, through which the input shaft 10 can therefore pass. In Figs. 1 and 2, this is indicated is characterized in that the hydraulic unit 25 is drawn in directly into the input shaft 10. The hydraulic unit 25 can be used both as a hydraulic pump and as a hydraulic motor, with the suction side and pressure side being exchanged in each of the two types of use. Via a check valve 29 located in a suction line 28 , the hydraulic unit 25 as a pump can suck Druckmit tel from a tank 26 and into a pressure line 27 which leads to a second hydraulic unit 30 . This can also be used both as a hydraulic pump and as a hydraulic motor. In contrast to the stroke volume of the hydraulic unit 25, its stroke volume is adjustable. Your output shaft is the output shaft 13 . In the pressure line 27 there is a check valve 31 which opens towards the hydraulic unit 30 . Except for the line 27 connected to the first working port 32 existing second Ar beitsanschluß 33 of the hydraulic unit 30 is the input of a brake valve 34 which is held by a spring in a rest position in which it is completely open, and that using an electrical Pilot control stage is hydraulically adjustable in the sense of a constant reduction in the opening cross section. The brake valve 34 is followed by a 3/2-way valve 35 which, in the rest position, the outlet of the brake valve 34 and thus the connection 33 of the hydraulic unit 30 via an oil filter 36 and a thermostatic valve 37, depending on the oil temperature, directly or via an oil cooler 38 with the tank 26 connects. In the other switching position, in which the directional control valve 35 can be brought electromagnetically, it blocks the connection 33 of the hydraulic unit 30 to the tank 26 and connects it to the working connection 39 of the hydraulic unit 25 lying on the side of the check valve 29 . The other working connection of the hydraulic unit 25 , which is connected to the pressure line 27 , bears the reference number 40 .

Die Hydroeinheit und auch das Bremsventil 34 und das Wegeventil 35 sind von einer Bypassleitung 45 umgangen, in der ein By passventil 46 angeordnet ist, das aus einer Ruhestellung heraus, in der es ganz offen ist, im Sinne einer stetigen Verkleinerung des Öffnungsquerschnittes unter Verwendung einer elektrischen Vorsteuerstufe hydraulisch stetig bis in eine Endstellung ver stellbar ist, in der es ganz geschlossen ist. Von der Leitung 27 geht die Bypassleitung 45 zwischen der Hydroeinheit 25 und dem Rückschlagventil 31 aus.The hydraulic unit and also the brake valve 34 and the directional control valve 35 are bypassed by a bypass line 45 , in which a by-pass valve 46 is arranged, which from a rest position, in which it is completely open, in the sense of a constant reduction in the opening cross section using a electrical pilot control level is continuously adjustable hydraulically to an end position in which it is completely closed. The bypass line 45 extends from the line 27 between the hydraulic unit 25 and the check valve 31 .

Schließlich ist noch ein als Nachsaugventil dienendes Rück schlagventil 47 zwischen den Tank 26 und den Anschluß 32 der Hy droeinheit 30 eingeschaltet.Finally, a check valve 47 serving as a suction valve is switched on between the tank 26 and the connection 32 of the hydro unit 30 .

Der Tank 26 hat vorzugsweise einen kleinen Überdruck, so daß im mer ausreichend Fülldruck für die beiden Hydroeinheiten 25 und 30 zur Verfügung steht.The tank 26 preferably has a small excess pressure, so that sufficient filling pressure is always available for the two hydraulic units 25 and 30 .

Der Steuerdruck für die Verstellung der Hydroeinheit 30 sowie für die Betätigung der Ventile 34 und 46 wird von einer kleinen Steuerölpumpe 48 erzeugt und mit Hilfe eines Druckventils 49 be grenzt.The control pressure for the adjustment of the hydraulic unit 30 and for the actuation of the valves 34 and 46 is generated by a small control oil pump 48 and is limited by means of a pressure valve 49 .

Im Stillstand des Kraftfahrzeugs ist die Kupplung 15 gelöst, das Bypassventil 46 ganz offen und die Hydroeinheit 30 auf maximalen Schwenkwinkel gestellt. Läuft die Brennkraftmaschine 11, so strömt das von der Hydroeinheit 25 geförderte Druckmittel über das Bypassventil 46 zum Tank 26 zurück. Zum Anfahren wird das Bypassventil 46 in Richtung "Schließen" verstellt, so daß der Druck in der Leitung 27 ansteigt, und dabei so gesteuert, daß ein sanftes Anfahren möglich ist und das verfügbare Drehmoment ausgenutzt wird, ohne die Brennkraftmaschine 11 abzuwürgen. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit, die auch von der Gaspedalstel lung abhängen kann, ist das Bypassventil 46 ganz geschlossen. Die gesamte von der Hydroeinheit 25 geförderte Druckmittelmenge fließt nun über die Hydroeinheit 30, so daß das Untersetzungs verhältnis zwischen der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 13 nur noch vom Hubvolumen der Hydroeinheit 30 abhängt. Je nach Gaspedalstellung wird entweder die maximale Motordrehzahl schnell erreicht, so daß die maximale Leistung für höchste Be schleunigung zur Verfügung steht, oder es wird die Motordrehzahl in einem niedrigen Bereich gehalten, was im Hinblick auf die Einsparung von Kraftstoff und eine geringe Geräuschentwicklung günstig ist, oder es wird eine Zwischenstrategie gewählt. Die Drehzahl der Ausgangswelle 13, bei der die Kupplung 17 geschlos sen wird, liegt etwa bei 50% der maximalen Drehzahl der Aus gangswelle 13 und hängt von der Gaspedalstellung ab. Wird wenig Gas gegeben, so bedeutet dies, die Hydroeinheit 30 so schnell wie möglich zurückzuschwenken und den mechanischen Getriebezweig zu aktivieren. Wird Vollgas gegeben, so bedeutet dies, solang wie möglich eine maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine bei zu behalten und den mechanischen Getriebezweig erst dann einzu schalten, wenn die Hydroeinheit 30 bis auf einen Minimalwert zu rückgeschwenkt ist. Nach dem Schließen der Kupplung 15 ist die Drehzahl der Ausgangswelle 13 der Drehzahl der Eingangswelle 10 proportional. Die Hydroeinheit 25 läuft weiterhin mit der Dreh zahl der Eingangswelle 10, während die Hydroeinheit 30 mit der Ausgangswelle 12 mitläuft. Die Drehzahlen der Hydroeinheiten können von denen der Wellen 10 und 13 differieren, wenn man zwi schen den Hydroeinheiten und den Wellen Zahnradstufen vorsieht. In jedem Fall müssen die beiden Hydroeinheiten 25 und 30 auf die maximalen Drehzahlen ausgelegt sein, die während der Antriebs phase über den mechanischen Getriebezweig auftreten können. When the motor vehicle is at a standstill, the clutch 15 is released , the bypass valve 46 is completely open and the hydraulic unit 30 is set to the maximum swivel angle. When the internal combustion engine 11 is running, the pressure medium delivered by the hydraulic unit 25 flows back to the tank 26 via the bypass valve 46 . For starting, the bypass valve 46 is adjusted in the "closing" direction so that the pressure in the line 27 rises, and is controlled in such a way that a smooth starting is possible and the available torque is used without stalling the internal combustion engine 11 . From a certain speed, which can also depend on the accelerator pedal position, the bypass valve 46 is completely closed. The total amount of pressure medium conveyed by the hydraulic unit 25 now flows via the hydraulic unit 30 , so that the reduction ratio between the input shaft 10 and the output shaft 13 only depends on the stroke volume of the hydraulic unit 30 . Depending on the accelerator pedal position, either the maximum engine speed is reached quickly, so that the maximum power is available for maximum acceleration, or the engine speed is kept in a low range, which is favorable in terms of fuel savings and low noise, or an intermediate strategy is chosen. The speed of the output shaft 13 , at which the clutch 17 is closed, is approximately 50% of the maximum speed of the output shaft 13 and depends on the accelerator pedal position. If little gas is given, this means swiveling the hydraulic unit 30 back as quickly as possible and activating the mechanical transmission branch. If full throttle is given, this means maintaining the maximum engine speed as long as possible and only switching on the mechanical transmission branch when the hydraulic unit 30 is pivoted back to a minimum value. After the clutch 15 has been closed, the speed of the output shaft 13 is proportional to the speed of the input shaft 10 . The hydraulic unit 25 continues to run at the speed of the input shaft 10 , while the hydraulic unit 30 runs with the output shaft 12 . The speeds of the hydraulic units can differ from those of the shafts 10 and 13 if gear stages are provided between the hydraulic units and the shafts. In any case, the two hydraulic units 25 and 30 must be designed for the maximum speeds that can occur during the drive phase via the mechanical transmission branch.

Die Abhängigkeit zwischen den Drehzahlen der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 13 in bestimmten Fahrsituationen geht aus den Diagrammen nach den Fig. 3, 4 und 5 hervor. Beim Anfahren mit Vollgas, für das das Diagramm nach Fig. 3 zutrifft, ist das Bypassventil 46 ab einer Drehzahl n21 der Ausgangswelle 13, bei der die Brennkraftmaschine in etwa die zum maximalen Drehmoment gehörende Drehzahl erreicht hat, geschlossen. Anschließend be schleunigt das Kraftfahrzeug bis die maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine und somit die maximale Leistung erreicht wird. Dann wird das Hubvolumen der Hydroeinheit 30 so zurückge steuert, daß die Drehzahl und die Leistung der Brennkraftma schine bei steigender Drehzahl der Ausgangswelle 13 konstant bleiben. Bei der für das Einrücken der Kupplung 15 optimalen Drehzahl der Ausgangswelle 13 wird die Hydroeinheit 30 schnell noch weiter zurückgeschwenkt. Die Drehzahl der Brennkraftma schine wird dann soweit gedrückt, bis die Eingangswelle 10 und die Ausgangswelle 13 synchron laufen. Bei der Drehzahl n23 der Ausgangswelle 13 schließt die Kupplung 15. Der Antrieb ist jetzt rein mechanisch geworden. Das Kraftfahrzeug beschleunigt weiter bis zum Beharrungszustand bei einer Drehzahl n24 der Ausgangs welle 13. Beim Schließen der Kupplung ist das Bypassventil 46 ganz geöffnet worden, so daß die Hydroeinheiten praktisch ohne Last mitlaufen. Wird das Gas zurückgenommen, so nimmt die Fahr zeuggeschwindigkeit ab und bei einer Drehzahl n22 der Ausgangs welle 13 wird die Kupplung 15 gelöst. Das Hubvolumen der Hydro einheit 30 wird danach so gesteuert, daß bei einer bestimmten Geschwindigkeit die Drehzahl der Brennkraftmaschine wenigstens annähernd konstant ist. Bei völlig unbetätigtem Gaspedal fällt die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf die Leerlaufdrehzahl zu rück. Wenn bis zum Stillstand der Ausgangswelle 13 abgebremst wird, muß das im Normalbetrieb geschlossene Bypassventil 46 rechtzeitig öffnen, um einem Abwürgen der Brennkraftmaschine vorzubeugen.The dependency between the speeds of the input shaft 10 and the output shaft 13 in certain driving situations can be seen from the diagrams according to FIGS. 3, 4 and 5. When starting at full throttle, for which the diagram according to FIG. 3 applies, the bypass valve 46 is closed from a speed n21 of the output shaft 13 at which the internal combustion engine has approximately reached the speed belonging to the maximum torque. Then the motor vehicle accelerates until the maximum speed of the internal combustion engine and thus the maximum output is reached. Then the stroke volume of the hydraulic unit 30 is controlled back so that the speed and the power of the internal combustion engine remain constant with increasing speed of the output shaft 13 . At the optimal speed of the output shaft 13 for engaging the clutch 15 , the hydraulic unit 30 is swiveled back even further. The speed of the internal combustion engine is then pressed until the input shaft 10 and the output shaft 13 run synchronously. At the speed n23 of the output shaft 13 , the clutch 15 closes. The drive has now become purely mechanical. The motor vehicle continues to accelerate until the steady state at a speed n24 of the output shaft 13 . When the clutch is closed, the bypass valve 46 has been opened completely, so that the hydraulic units run practically without load. If the gas is withdrawn, the vehicle speed decreases and at a speed n22 of the output shaft 13 , the clutch 15 is released . The stroke volume of the hydraulic unit 30 is then controlled so that the speed of the internal combustion engine is at least approximately constant at a certain speed. When the accelerator pedal is completely not actuated, the speed of the internal combustion engine falls back to the idling speed. If the output shaft 13 is braked to a standstill, the bypass valve 46 , which is closed in normal operation, must open in good time in order to prevent the internal combustion engine from stalling.

Findet der Anfahr- und Beschleunigungsvorgang bei "Teilgas" statt, dann verläuft dieser Vorgang gemäß dem Diagramm nach Fig. 4. Die Drehzahl n23, bei der die Kupplung 15 geschlossen wird, ist jetzt viel niedriger als bei dem Diagramm nach Fig. 3.If the starting and acceleration process takes place at "partial throttle", then this process proceeds according to the diagram in FIG. 4. The speed n23 at which the clutch 15 is closed is now much lower than in the diagram in FIG. 3.

Soll von einer bestimmten Drehzahl n25 der Ausgangswelle 13 aus, bei der die Kupplung 15 geschlossen ist, bis zu einer Geschwin digkeit n26 beschleunigt werden, so kann dies unter Zuhilfenahme des hydrostatischen Getriebezweiges gemäß Kurve A oder allein mit dem mechanischen Getriebezweig gemäß Kurve B aus Fig. 5 ge schehen. Maßgebend dafür, welcher Weg gewählt wird, ist die Gaspedalstellung.If from a certain speed n25 of the output shaft 13 , at which the clutch 15 is closed, speed is accelerated to a speed n26, this can be done with the aid of the hydrostatic transmission branch according to curve A or solely with the mechanical transmission branch according to curve B from FIG . 5 ge Schehen. The accelerator position is decisive for which path is chosen.

Die Hydroeinheit 30 ist vorzugsweise zweiseitig schwenkbar, so daß die Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs ein fach durch die Einstellung eines positiven oder negativen Schwenkwinkels der Hydroeinheit 30 ausgewählt werden kann.The hydraulic unit 30 is preferably pivotable on two sides, so that the forward or backward travel of the motor vehicle can be selected simply by setting a positive or negative pivoting angle of the hydraulic unit 30 .

Durch das Rückschlagventil 31 wird vermieden, daß das Kraftfahr zeug an einer Steigung zurückrollt. Dadurch wird auch das Anfah ren an einer Steigung erleichtert. Zum Abbremsen des Kraftfahr zeugs mit Hilfe der Brennkraftmaschine kann das Wegeventil 35 geschaltet werden. Die Hydroeinheit 30 fördert dann als Pumpe Druckmittel zur Hydroeinheit 25, die als Hydromotor betrieben wird. Das Ventil 29 verhindert, daß das Druckmittel zum Tank 26 fließt. Auch kann, nachdem das Ventil 35 geschaltet ist, die Brennkraftmaschine angeschleppt werden. Auch durch ein verschie den weites Schließen des Bremsventils 34 kann das Fahrzeug abge bremst werden, wobei das Wegeventil 35 die in Fig. 2 gezeigte Schaltstellung einnimmt. Das Bypassventil 46 ist während des Ab bremsens offen. Braucht die Hydroeinheit 30 mehr Druckmittel menge als von der Hydroeinheit 25 gefördert wird, so kann sie über das Rückschlagventil 47 Druckmittel aus dem Tank 26 ansau gen.The check valve 31 prevents the motor vehicle from rolling back on an incline. This also makes starting on an incline easier. The directional control valve 35 can be switched to brake the motor vehicle using the internal combustion engine. The hydraulic unit 30 then conveys pressure medium to the hydraulic unit 25 , which is operated as a hydraulic motor. The valve 29 prevents the pressure medium from flowing to the tank 26 . After the valve 35 is switched, the internal combustion engine can also be towed. The vehicle can also be braked by a different closing of the brake valve 34 , the directional control valve 35 assuming the switching position shown in FIG. 2. The bypass valve 46 is open during braking. If the hydraulic unit 30 needs more pressure medium than is conveyed by the hydraulic unit 25 , it can suck pressure medium from the tank 26 via the check valve 47 .

Die Ausführung nach Fig. 6 unterscheidet sich in vierfacher Hinsicht von derjenigen nach Fig. 1. Zum einen ist die zweite Kupplungshälfte 17 der Kupplung 15 direkt verdrehsicher mit der Ausgangswelle 13 verbunden. Ein auf einem Achsstummel der Hydro einheit 30 sitzendes Zahnrad 20 kämmt mit einem auf der Aus gangswelle 13 sitzenden Zahnrad 19.The embodiment according to FIG. 6 differs from that according to FIG. 1 in four ways . On the one hand, the second coupling half 17 of the coupling 15 is directly connected to the output shaft 13 in a manner preventing rotation. A on a stub axle of the hydraulic unit 30 seated gear 20 meshes with a gear on the output shaft 13 from seated 19th

Zum zweiten ist die erste Hydroeinheit eine Verstelleinheit 50, so daß bei der Ausführung nach Fig. 6 auf eine Bypassleitung und ein Bypassventil verzichtet werden kann. Zum dritten hat die Verstellpumpe 50 keinen Durchtrieb, sitzt also nicht auf der Eingangswelle 10, sondern wird von dieser über zwei Zahnräder 51 angetrieben.Secondly, the first hydraulic unit is an adjustment unit 50 , so that a bypass line and a bypass valve can be dispensed with in the embodiment according to FIG. 6. Thirdly, the variable displacement pump 50 has no through drive, that is to say it is not seated on the input shaft 10 , but is driven by it via two gear wheels 51 .

Schließlich sind die beiden Hydroeinheiten 30 und 50 in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf angeordnet.Finally, the two hydraulic units 30 and 50 are arranged in a closed hydraulic circuit.

Claims

1. Hydrostatic-mechanical drive, in particular Fahran drive for a vehicle equipped with an internal combustion engine, with an input shaft ( 10 ) and with an output shaft ( 13 ), via a hydrostatic transmission branch, the first, inevitably with the input shaft ( 10 ) Coupled hydraulic unit ( 25 , 50 ) and a second, necessarily with the output shaft ( 13 ) coupled or couplable hydraulic unit ( 30 ) with a particularly adjustable stroke volume, and can be driven via a mechanical transmission branch, which between the input shaft ( 10 ) and the output shaft ( 13 ) has a switchable clutch ( 15 ), characterized in that after the clutch ( 15 ) has been closed, the output shaft ( 13 ) is inevitably drivable by the input shaft ( 10 ) and is actuated via the hydrostatic transmission branch ( 25 , 30 ; 50 , 30 ) transmitted power is essentially zero.

2. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 1, characterized in that the clutch ( 15 ) at low speeds the output shaft ( 13 ) is open and at high speeds GE is closed and that the coupling point at which the clutch ( 15 ) is closed is dependent on the speed of the output shaft ( 13 ) and on the position of an accelerator pedal with which an input shaft ( 10 ) driving an internal combustion engine ( 11 ) can be controlled.

3. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 1 or 2, characterized in that in a speed range from the output shaft ( 13 ) approximately between 50% and 100% of the maximum speed, the clutch ( 15 ) is closed.

4. Hydrostatic-mechanical drive according to a preceding claim, characterized in that the clutch ( 15 ) each at at least approximately the same speeds of an input shaft ( 10 ) connected coupling half ( 16 ) and egg ner with the output shaft ( 13 ) connected coupling half ( 17 ) is closed.

5. Hydrostatic-mechanical drive according to a preceding claim, characterized in that when the clutch ( 15 ) is independent of the speed of the output shaft ( 13 ), the second hydraulic unit ( 30 ) with constant, small power from the first hydraulic unit ( 25 , 50th ) can be driven.

6. Hydrostatic-mechanical drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that when the clutch ( 15 ) is closed, the second hydraulic unit ( 30 ) is set to zero displacement.

7. Hydrostatic-mechanical drive according to a preceding claim, characterized in that the amount of pressure medium flowing via the second hydraulic unit ( 30 ) regardless of the speed of the input shaft ( 10 ), preferably in a speed range of the output shaft ( 13 ) from 0 to about 20% of the maximum speed, is changeable.

8. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 7, characterized in that the first hydraulic unit ( 25 ) has a constant displacement, that the second hydraulic unit ( 30 ) by egg ner bypass line ( 45 ) is bypassed, and that with an adjustable ble Bypass valve ( 46 ) the distribution of the amount of pressure medium delivered by the first hydraulic unit ( 25 ) to the second hydraulic unit ( 30 ) and the bypass line ( 46 ) can be changed.

9. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 7, characterized in that the stroke volume of the first hydraulic unit ( 50 ) is adjustable.

10. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 8 or 9, characterized in that from about the maximum torque belonging to the speed of the internal combustion engine ( 11 ) the maxi male, only from the speed of the input shaft ( 10 ) dependent pressure medium quantity via the second hydraulic unit ( 30 ) flows.

11. Hydrostatic-mechanical drive according to a preceding claim, characterized in that for driving the output shaft ( 13 ) in one direction the clutch ( 15 ) is open and power is transmitted only via the hydrostatic transmission branch.

12. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 11, characterized in that the first hydraulic unit ( 50 ) or in particular the second hydraulic unit ( 30 ) is adjustable above zero and thus the flow direction while maintaining the direction of rotation or the direction of rotation while maintaining the funding current direction are reversible.

13. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 8 or according to claim 8 and one of claims 10 to 12, characterized in that between the outlet of the bypass line ( 45 ) leading from the first hydraulic unit ( 25 ) to the second hydraulic unit ( 30 ) pressure line (27) and the second hydraulic unit (30), to the second hydraulic unit (30) which opens towards non-return valve (31) is arranged a blocking valve (31), in particular a.

14. Hydrostatic-mechanical drive according to a preceding claim, characterized in that for braking the output shaft ( 13 ), the second hydraulic unit ( 30 ) as a hydraulic pump and the first hydraulic unit ( 25 , 50 ) can be operated as a hydraulic motor.

15. Hydrostatic-mechanical drive, in particular according to a preceding claim, characterized in that for braking the output shaft ( 13 ) the second hydraulic unit ( 30 ) can be operated as a hydraulic motor and that the second hydraulic unit ( 30 ) is followed by an adjustable throttle valve ( 34 ) , the opening cross-section of which is maximum when driving the output shaft ( 13 ) and can be reduced to brake the output shaft ( 13 ).

16. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 15, characterized in that even when the clutch ( 15 ) for braking the output shaft ( 13 ), the second hydraulic unit ( 30 ) can be operated as a hydraulic pump and the opening cross section of the throttle valve ( 34 ) to a size below the maximum cross section is adjustable.

17. A hydrostatic-mechanical drive according to claim 15 or 16, characterized in that the throttle valve ( 34 ) is completely closed when the vehicle is at a standstill and the accelerator pedal is not actuated.

18. Hydrostatic-mechanical drive according to a preceding claim, characterized in that the two hydro units ( 25 , 30 ; 50 , 30 ) can be operated in an open circuit.

19. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 18, characterized in that from the first hydraulic unit ( 25 , 50 ) via a connection ( 39 ) pressure medium from a tank ( 26 ) suction bar and from the second hydraulic unit ( 30 ) via a connection ( 33 ) pressure medium can be dispensed into the tank ( 26 ) and that the connections ( 39 , 33 ) via valve means ( 29 , 35 ) to the tank ( 26 ) can be shut off and connected to one another.

20. Hydrostatic-mechanical drive according to claim 19, characterized in that the connection ( 33 ) of the second hydro unit ( 30 ) can be shut off by the valve means ( 35 ) against the bypass line ( 45 ).

21. Hydrostatic-mechanical drive according to a preceding claim, characterized in that from the second hy dro unit ( 30 ) via a suction valve ( 47 ) pressure medium from egg nem tank ( 26 ) can be sucked.

22. Hydrostatic-mechanical drive according to a previous existing claim, characterized by one of the two gears branches downstream switching stage.

23. Hydrostatic-mechanical drive according to a preceding claim, characterized in that the first unit Hydroein ( 25 , 50 ) is also used as a pressure medium source for a working hydraulic lik.