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    • 专利摘要:
    HydromechanischesGetriebe, aufweisend eine Antriebsquelle (3), ein Planetenreduktionsgetriebe(5), das mit der Antriebsquelle (3) verbunden ist, eine Hydraulikverstellpumpe(11), die mit dem Planetenreduktionsgetriebe (5) verbunden ist undan die ein Teil der Abtriebskraft der Antriebsquelle (3) abgegebenwird, eine Abtriebswelle (17), die mit dem Planetenreduktionsgetriebe(5) verbunden ist und an die der andere Teil der Abtriebskraft derAntriebsquelle (3) abgegeben wird, einen ersten Hydraulikverstellmotor(31), der Druckölvon der Hydraulikverstellpumpe (11) aufnimmt und eine Antriebskraft andie Abtriebswelle (17) abgibt, einen zweiten Hydraulikverstellmotor(37), der das Druckölvon der Hydraulikverstellpumpe (11) aufnimmt und eine Antriebskraftan die Abtriebswelle (17) abgibt, und eine Kupplung (45), die zwischendem zweiten Hydraulikverstellmotor (37) und der Abtriebswelle (17)platziert ist.
    公开号:DE102004021071A1
    申请号:DE200410021071
    申请日:2004-04-29
    公开日:2004-12-16
    发明作者:Naoki Oyama Ishizaki
    申请人:Komatsu Ltd；
    IPC主号:F16H47-02
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein hydromechanisches Getriebe (HTM), und insbesondereein hydromechanisches Getriebe fürein Fahrzeug mit einem breiten Drehzahlvariationsbereich eines stufenlosenGetriebes.
    [0002] Herkömmlich istim Allgemeinen ein Getriebe zur stufenlosen Drehzahländerungunter Verwendung einer hydraulischen Antriebsvorrichtung bekannt,bei der eine Hydraulikpumpe und ein Hydraulikmotor miteinander kombiniertsind. Ein Getriebe zur stufenlosen Drehzahländerung unter Verwendung einerHydraulikvorrichtung und eines Planetenreduktionsgetriebes und zurstufenweisen Drehzahländerungunter Verwendung eines hydromechanischen Getriebes und eines Mehrstufengetriebesist bekannt (zum Beispiel SAE TECHNICAL PAPER SERIES 941722, HiroyukiMitsuya u.a., SAE INTERNATIONAL 1994). In diesem Dokument wird beiVerwendung einer hydraulischen Antriebsvorrichtung und eines Planetenreduktionsgetriebesdas Drehmoment aufgeteilt, dann wird ein Teil des Drehmoments andie Hydraulikpumpe der hydraulischen Antriebsvorrichtung übertragen,um einen Hydraulikmotor anzutreiben, und die Abtriebskraft des Hydraulikmotors wirdeinem Sonnenrad zugeführt.Der andere Teil des Drehmoments wird an ein Planetenrad des Planetenreduktionsgetriebes übertragen,wobei ein vorbestimmtes Drehmoment von einem Hohlrad abgegeben wird.In dieser Situation ist das Hohlrad durch die Abtriebskraft desHydraulikmotors entsprechend der Drehzahl des Sonnenrades variabelgestaltet.
    [0003] ImFalle der Verwendung des hydromechanischen Getriebes und des Mehrstufengetriebeswird das Antriebsdrehmoment aufgeteilt, wobei ein Teil des Drehmomentsan die Hydraulikpumpe der hydraulischen Antriebsvorrichtung übertragenwird, um den Hydraulikmotor anzutreiben, und die Abtriebskraft desHydraulikmotors wird an das Planetenrad abgegeben. Der andere Teildes Drehmoments wird überdas Mehrstufengetriebe an das Sonnenrad des Planetenreduktionsgetriebes übertragenund von dem Hohlrad abgegeben. In dieser Situation wird das Drehmomentals eine vorbestimmte kontinuierliche Drehzahl von dem Hohlrad entsprechendder Antriebsdrehzahl des Planetenrades abgegeben. Das Getriebe ändert dieDrehzahl von Null auf eine vorbestimmte Drehzahl als eine reinehydraulische Antriebsvorrichtung zu Beginn der Fahrt und ändert stufenlosdie Drehzahl mit dem hydromechanischen Getriebe von der vorbestimmtenDrehzahl. Jedoch werden bei diesem Verfahren Gänge geschaltet, obwohl dasVerfahren als stufenlose Drehmomentübertragung bezeichnet wird,und daher tritt das Problem von Stößen beim Gangwechsel auf. Außerdem istein Getriebe fürdie Drehzahländerungerforderlich, wodurch das Problem von hohen Kosten auftritt.
    [0004] Mitder Erfindung wird ein hydromechanisches Getriebe mit einer völlig stufenlosenDrehmomentübertragungsfunktionohne Gangschalten geschaffen, bei dem eine kostengünstige Strukturund eine günstige Übertragungseffizienzerreicht werden und nur ein geringer Einbauraum benötigt wird.
    [0005] Dieswird gemäß der Erfindungerreicht durch ein hydromechanisches Getriebe, aufweisend eine Antriebsquelle,ein Planetenreduktionsgetriebe, das mit der Antriebsquelle verbundenist, eine Hydraulikverstellpumpe, die mit dem Planetenreduktionsgetriebeverbunden ist und an die ein Teil der Abtriebskraft der Antriebsquelleabgegeben wird, eine Abtriebswelle, die mit dem Planetenreduktionsgetriebeverbunden ist und an die der andere Teil der Abtriebskraft der Antriebsquelleabgegeben wird, einen ersten Hydraulikverstellmotor, der Drucköl von der Hydraulikverstellpumpeaufnimmt und eine Antriebskraft an die Abtriebswelle abgibt, einenzweiten Hydraulikverstellmotor, der das Drucköl von der Hydraulikverstellpumpeaufnimmt und eine Antriebskraft an die Abtriebswelle abgibt, undeine Kupplung, die zwischen dem zweiten Hydraulikverstellmotor undder Abtriebswelle platziert ist.
    [0006] Gemäß dem obenbeschriebenen Aufbau wird die Abtriebskraft der Antriebsquelle durchdas Planetenreduktionsgetriebe aufgeteilt, wobei der eine Teil andie Hydraulikpumpe abgegeben wird und der andere Teil an die Abtriebswelleabgegeben wird, um jede von ihnen anzutreiben. Die Hydraulikpumpe führt Drucköl zu denbeiden Hydraulikverstellmotoren und verändert die Fahrzeuggeschwindigkeitstufenlos durch Setzen eines Verdrängungsvolumens eines der Hydraulikmotorenauf Null bei einer ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit,und Setzen eines Verdrängungsvolumensdes anderen der Hydraulikmotoren auf Null bei einer zweiten vorbestimmtenFahrzeuggeschwindigkeit.
    [0007] Beidem hydromechanischen Getriebe kann ferner ein Drehzahlreduktionsgetriebezwischen dem zweiten Hydraulikverstellmotor und der Abtriebswelle platziertsein. Gemäß diesemAufbau wird das Drehzahlreduktionsverhältnis durch Verwendung des Drehzahlreduziergetriebesvergrößert, wodurches möglichist, gerade durch Verwendung des kompakten Hydraulikmotors einehohe Abtriebskraft zu erreichen und das Verdrängungsvolumen zu verringern, undder Hydraulikmotor kann kompakt gestaltet werden. Da das Verdrängungsvolumendes zweiten Hydraulikmotors bei der zulässigen Drehzahl zuerst auf Nullgesetzt wird und der zweite Hydraulikmotor von der Abtriebswellemittels der Kupplung getrennt wird, um eine Überschreitung der Drehzahlzu verhindern, kann die Drehzahl des Hydraulikmotors auf die zulässige Drehzahlfestgelegt werden.
    [0008] Beidem hydromechanischen Getriebe könnenferner eine Normalkupplung und eine Umkehrkupplung vorgesehen sein,die zwischen dem Planetenreduktionsgetriebe und dem ersten Hydraulikverstellmotorplatziert sind, und die Hydraulikverstellpumpe kann eine Zweiwege-Verstellpumpesein. Gemäß diesemAufbau sind die Normalkupplung und die Umkehrkupplung an der Abtriebswelleplatziert, und das Getriebedrehmoment ist gering, wodurch es möglich ist,den Einbauraum fürdie Normal- und Umkehrkupplung und die Kosten zu reduzieren.
    [0009] DieErfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    [0010] 1 ein Blockdiagramm eineshydromechanischen Getriebes gemäß einerAusführungsform derErfindung;
    [0011] 2 ein Diagramm, das dieBeziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit, den Verdrängungsvolumeneiner Hydraulikpumpe und von Hydraulikmotoren, und dem Drehmomentdes hydromechanischen Getriebes aus 1 darstellt;und
    [0012] 3 ein Diagramm, das dieBeziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehzahldes hydromechanischen Getriebes aus 1 darstellt.
    [0013] MitBezug auf 1 bis 3 wird ein hydromechanischesGetriebe gemäß einerAusführungsform derErfindung beschrieben. Das Diagramm in 2 zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit alsDrehzahl einer Abtriebswelle in der Horizontalachse, und das Abtriebedrehmomentin der Vertikalachse. Das Diagramm in 3 zeigtdie Fahrzeuggeschwindigkeit als Drehzahl der Abtriebswelle in derHorizontalachse, und die Drehzahl einer Hydraulikpumpe oder von Hydraulikmotorenin der Vertikalachse.
    [0014] Wieaus 1 ersichtlich, istbei einem hydromechanischen Getriebe 1 eine Antriebsquelle 3, wieein Motor, übereinen Planetenradträger 7a mit einemPlanetenrad 7 eines Planetenreduktionsgetriebes 5 verbunden,eine Hydraulikpumpe 11 ist mit einem ersten Sonnenrad 9 verbunden,und eine Abtriebswelle 17 ist über ein Normalrad 15 miteinem zweiten Sonnenrad 13 verbunden. Dadurch wird das Abtriebsdrehmomentder Antriebsquelle 3 in dem Planetenreduktionsgetriebe 5 inzwei Teile aufgeteilt, wobei der eine Teil von dem ersten Sonnenrad 9 an dieHydraulikpumpe 11 abgegeben wird und der andere Teil vondem zweiten Sonnenrad 13 an die Abtriebswelle 17 abgegebenwird. Die Abtriebswelle 17 ist mit einer Normalkupplung 19 undeiner Umkehrkupplung 21 parallel zwischen dem Planetenreduktionsgetriebe 5 undeinem ersten Hydraulikmotor 31 versehen.
    [0015] DieNormalkupplung 19 nimmt das Abtriebsdrehmoment der Antriebsquelle 3 auf,das durch das Planetenreduktionsgetriebe 5 über einemechanische Verbindung von dem mit dem zweiten Sonnenrad 13 inEingriff stehenden Normalrad 15 abgegeben wird. Die Normalkupplung 19 wirdvon einem Normalkupplungsgehäuse 19a,das einstückigmit dem Normalrad 15 ausgebildet ist, und einer Normalkupplungsplatte 19b gebildet,die einstückigmit der Abtriebswelle 17 ausgebildet ist. Die Normalkupplung 19 istbei Normaldrehung eingekuppelt, nimmt das Abtriebsdrehmoment derAntriebsquelle 3 von dem Planetenreduktionsgetriebe 5 aufund überträgt diesesan die Abtriebswelle 17 als Normaldrehmoment. Ein Umkehrantriebsrad 23 stehtmit dem zweiten Sonnenrad 13 in Eingriff. Das eine Ritzel 23a des Umkehrantriebsrades 23 stehtmit dem zweiten Sonnenrad 13 in Eingriff, und das andereRitzel 23b des Umkehrantriebsrades 23 steht miteinem Umkehrrad 25 in Eingriff. Das Drehmoment des zweiten Sonnenrades 13 wirddurch eine mechanische Verbindung über das Umkehrrad 25 andie Umkehrkupplung 21 übertragen.
    [0016] DieUmkehrkupplung 21 wird von einem Umkehrkupplungsgehäuse 21a,das einstückigmit dem Umkehrrad 25 ausgebildet ist, und einer Umkehrkupplungsplatte 21b gebildet,die einstückigmit der Abtriebswelle 17 ausgebildet ist. Die Umkehrkupplung 21 istbei einer Umkehrdrehung eingekuppelt, nimmt das Abtriebsdrehmomentder Antriebsquelle 3 von dem Planetenreduktionsgetriebe 5 aufund überträgt diesesan die Abtriebswelle 17 als Umkehrdrehmoment. Der ersteHydraulikmotor 31 ist hinter der Normalkupplung 19 vorgesehen,und die Umkehrkupplung 21 ist auf der Abtriebswelle 17 platziert,wobei das Abtriebsdrehmoment des ersten Hydraulikmotors 31 andie Abtriebswelle 17 abgegeben wird. Infolgedessen wirddas Abtriebsdrehmoment des ersten Hydraulikmotors 31 andie Abtriebswelle 17 abgegeben, ohne die Normalkupplung 19 unddie Umkehrkupplung 21 zu passieren.
    [0017] Dererste Hydraulikmotor 31 ist über Rohre 33 und 35 undein zweiter Hydraulikmotor 37 ist parallel über Rohre 33a und 35a,die von den Rohren 33 und 35 abzweigen, mit derHydraulikpumpe 11 verbunden, die mit dem ersten Sonnenrad 9 verbunden ist.Ein Motorabtriebsrad 39 ist an einer Abtriebswelle 37a deszweiten Hydraulikmotors 37 angebracht und steht mit einemMotorabtriebswellenrad 41 in Eingriff. Das Motorabtriebsrad 39 unddas Motorabtriebswellenrad 41 bilden ein Motordrehzahlreduktionsgetriebe 43,das die Drehzahl des zweiten Hydraulikmotors 37 unter derenReduzierung an die Abtriebswelle 17 überträgt. Infolgedessen kann derzweite Hydraulikmotor 37 ein großes Drehmoment an die Abtriebswelle 17 mitdem kompakten zweiten Hydraulikmotor 37 abgeben.
    [0018] DasMotorabtriebswellenrad 41 ist über eine Motorkupplung 45 mitder Abtriebswelle 17 verbunden, um die Übertragung der hohen Drehzahlder Abtriebswelle 17 an den zweiten Hydraulikmotor 37 zu vermeiden.Die Motorkupplung 45 wird von einem Motorkupplungsgehäuse 45a,das einstückigmit der Abtriebswelle 17 gebildet ist, und einer Motorkupplungsplatte 45b gebildet,die einstückigmit dem Motorabtriebswellenrad 41 ausgebildet ist, unddie Motorkupplung 45 gibt das Abtriebsdrehmoment des zweitenHydraulikmotors 37 an die Abtriebswelle 17 derMotorkupplung 45 ab, wenn diese eingekuppelt ist.
    [0019] DieHydraulikpumpe 11, die eine Hydraulikverstellpumpe ist,wird von einer Zweiwege-Hydraulikverstellpumpe gebildet, und eineTaumelscheibe ist mit einem Neigungswinkel schräg gestellt, der in einer Normalrichtungoder einer Umkehrrichtung aus einer Neutralposition durch Betätigen einesBetätigungshebels 51 verändert wird.Ein Verdrängungsvolumender Hydraulikpumpe 11 steigt sequentiell von einem PunktX0 zu einem Punkt Xa einer ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitan, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xa der erstenvorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet, bleibt die Taumelscheibein einem festgelegten vorbestimmten Winkel und hält ein maximales Verdrängungsvolumen,wie durch die gestrichelte Linie A in 2 gezeigtist. Die Hydraulikpumpe 11 gibt Drucköl in das Rohr 33 oder 35 entsprechendder Betätigungsrichtungdes Betätigungshebels 51 ab.
    [0020] Wiedurch die gestrichelte Linie B in 3 gezeigtist, sinkt die Drehzahl der Hydraulikpumpe 11 sequentielldurch das Planetenreduktionsgetriebe 5 bei einer Erhöhung derFahrzeuggeschwindigkeit, d.h. bei Erhöhung der Drehzahl der Abtriebswelle 17. Dasheißt,dass sich die Drehzahl der Hydraulikpumpe 11 durch daserste Sonnenrad 9 bei Erhöhung der Drehzahl des zweitenSonnenrades 13 sequentiell verringert.
    [0021] Dererste Hydraulikmotor 31, der ein Hydraulikverstellmotorist, wird von einem Einweg-Hydraulikverstellmotorgebildet, der an der Abtriebswelle 17 angebracht ist unddessen Drehmoment an die Abtriebswelle 17 abgegeben wirdund überdie Normalkupplung 19 oder die Umkehrkupplung 21 zudem mechanischen Drehmoment von dem Planetenreduktionsgetriebe 5 hinzugefügt wird.Was das Verdrängungsvolumendes ersten Hydraulikmotors 31 anbetrifft, so kippt dieTaumelscheibe mit einem Neigungswinkel, der mittels eines erstenTaumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 55, der einen aufeinem Befehl des Hebels 51 basierenden Befehl von einerSteuereinrichtung 60 empfängt, von einer maximalen Neigungin eine Neutralposition verändert wird,wodurch das Verdrängungsvolumenvariierbar ist.
    [0022] Wasdas Verdrängungsvolumendes ersten Hydraulikmotors 31 anbetrifft, so wird das maximale Verdrängungsvolumenvon dem Punkt X0 zu dem Punkt Xb der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitvon dem ersten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 55 festgelegt,und das Verdrängungsvolumenwird sequentiell verringert, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeitden Punkt Xb der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet,bis die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Punkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht,und das Verdrängungsvolumenwird in dem Punkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit auf Nullgesetzt, wie durch die strichpunktierte Linie C in 2 gezeigt ist. Die Drehzahl des erstenHydraulikmotors 31 sinkt sequentiell entsprechend der Drehzahlder Abtriebswelle 17 von dem Punkt X0, an dem die Fahrzeuggeschwindigkeitgleich Null ist, zu dem Punkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit,wie durch die strichpunktierte Linie D in 3 gezeigt ist.
    [0023] Derzweite Hydraulikmotor 37, der ein Hydraulikverstellmotorist, wird von einem Einweg-Hydraulikverstellmotorgebildet und ist mit dem Motorabtriebsrad 39 verbunden.Das Drehmoment des zweiten Hydraulikmotors 37 wird über dasMotordrehzahlreduktionsgetriebe 43 und die Motorkupplung 45 andie Abtriebswelle 17 abgegeben und über die Normalkupplung 19 oderdie Umkehrkupplung 21 zu dem mechanischen Drehmoment vondem ersten Hydraulikmotor 31 und dem Planetenreduktionsgetriebe 5 hinzugefügt. DieTaumelscheibe des zweiten Hydraulikmotors 37 kippt miteinem Neigungswinkel, der mittels eines zweiten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 57,der einen auf dem Befehl des Hebels 51 basierenden Befehlvon der Steuereinrichtung 60 empfängt, von der maximalen Neigungin die Neutralposition verändertwird, wodurch das Verdrängungsvolumenvariierbar ist.
    [0024] Wasdas Verdrängungsvolumendes zweiten Hydraulikmotors 37 anbetrifft, so wird dasmaximale Verdrängungsvolumenvon dem Punkt X0 zu dem Punkt Xa der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitvon dem zweiten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 57 festgelegt,und das Verdrängungsvolumenwird sequentiell gesenkt, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit denPunkt Xa der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet,bis die Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xb der zweiten vorbestimmtenFahrzeuggeschwindigkeit erreicht, und das Verdrängungsvolumen wird in dem PunktXb der zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit auf Null gesetzt,wie durch die strich-doppelpunktierte Linie E in 2 gezeigt ist.
    [0025] DieDrehzahl des zweiten Hydraulikmotors 37 steigt sequentiellvon der Fahrzeuggeschwindigkeit Null zu dem Punkt Xb der zweitenvorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit an, wie durch die strich-doppelpunktierteLinie J in 3 gezeigtist.
    [0026] MitBezug auf 1 bis 3 wird der Betrieb des wieoben beschrieben aufgebauten hydromechanischen Getriebes gemäß der Erfindungbeschrieben.
    [0027] Zuerstwird der Fall beschrieben, in dem der Betätigungshebel 51 inder Neutralposition N ist. Bei der Hydraulikpumpe 11 istdie Taumelscheibe, die durch Betätigendes Betätigungshebels 51 gekippt wird,in der Neutralposition, und deren Verdrängungsvolumen ist gleich Null.Infolgedessen gibt die Hydraulikpumpe 11 kein Drucköl an denersten Hydraulikmotor 31 und den zweiten Hydraulikmotor 37 ab,und deren Drehzahl ist gleich Null. Gleichzeitig wird der Befehldes Betätigungshebels 51 andie Normalkupplung 19 und die Umkehrkupplung 21 abgegeben,und die Verbindungen beider Kupplungen werden getrennt. Infolgedessenwird das Abtriebsdrehmoment der beiden Hydraulikmotoren 31 und 37 undder Antriebsquelle 3 durch die mechanische Verbindung vondem Planetenreduktionsgetriebe 5 und dem Normalrad 15 nichtauf die Abtriebswelle 17 übertragen, so dass sich dieAbtriebswelle 17 nicht dreht und das Abtriebsdrehmomentgleich Null ist.
    [0028] Alsnächsteswird der Fall beschrieben, in dem der Betätigungshebel 51 vonder Neutralposition N in die Normalrichtung F betätigt wirdund das Fahrzeug zum Beispiel nach vorn fährt. Die Hydraulikpumpe 11 wirdmittels des Betätigungshebels 51 betätigt undkippt die Taumelscheibe von der Neutralposition in die normale Drehrichtung,dann steigt das Verdrängungsvolumenvon Null in dem Punkt X0 entlang der gestrichelten Linie A sequentiellan, und die Hydraulikpumpe 11 gibt Drucköl an denersten Hydraulikmotor 31 und den zweiten Hydraulikmotor 37 ab.Gleichzeitig wird der Befehl des Betägigungshebels 51 andie Normalkupplung 19 und die Motorkupplung 45 abgegeben,und die Normalkupplung 19 und die Motorkupplung 45 sindeingekuppelt. Infolgedessen geben die beiden Hydraulikmotoren 31 und 37 einkombiniertes Motorabtriebsdrehmoment Th an die Abtriebswelle 17 ab.Das zweite Sonnenrad 13 des Planetenreduktionsgetriebes 5 gibtdas Abtriebsdrehmoment der Antriebsquelle 3 an die Abtriebswelle 17 alsmechanisches Drehmoment Tm, das durch die Linie G in 2 gezeigt ist, über dasNormalrad 15 und die Normalkupplung 19 ab. DasDrehmoment der Abtriebswelle 17 ist ein zusammengesetztes DrehmomentTa (Th + Tm), das durch die Linie H in 2 gezeigt ist, als Summe des MotorabtriebsdrehmomentsTh und des mechanischen Drehmoments Tm.
    [0029] Nunwird der Fall betrachtet, in dem sich die Abtriebswelle 17 infolgedes Fahrwiderstandes zu Beginn der Fahrt nicht dreht. In diesemFalle wird das zweite Sonnenrad 13 des Planetenreduktionsgetriebes 5 durchdas Normalrad 15 gesperrt, und das Abtriebsdrehmoment derAntriebsquelle 3 wird von dem ersten Sonnenrad 9 andie Hydraulikpumpe 11 abgegeben. Infolge des Stoppens derAbtriebswelle 17 stoppen der erste Hydraulikmotor 31 undder zweite Hydraulikmotor 37, die über die Motorkupplung 45 unddas Motordrehzahlreduktionsgetriebe 43 mit der Abtriebswelle 17 verbundensind, und daher wird das Druckölder Hydraulikpumpe 11 von einem Überdruckventil (nicht gezeigt)ausgelassen.
    [0030] Durchden Auslassdruck der Hydraulikpumpe 11 wird ein Abtriebsdrehmomentan dem ersten Hydraulikmotor 31 erzeugt und an die Abtriebswelle 17 abgegeben,an der dieser angebracht ist. Gleichzeitig wird das Abtriebsdrehmomentdes zweiten Hydraulikmotors 37 durch das Motordrehzahlreduktionsgetriebe 43 erhöht, über dieMotorkupplung 45 an die Abtriebswelle 17 abgegeben,dann zu dem Abtriebsdrehmoment des ersten Hydraulikmotors 31 hinzugefügt, undschließlichan die Abtriebswelle 17 als das MotorabtriebsdrehmomentTh abgegeben. Infolgedessen nimmt die Abtriebswelle 17 einzusammengesetztes Drehmoment Ta0 auf, das die Summe aus dem MotorabtriebsdrehmomentTh, welches die Summe aus dem Drehmoment der beiden Hydraulikmotoren 31 und 37 ist,und dem mechanischen Drehmoment Tm von dem Sonnenrad 13 desPlanetenreduktionsgetriebe 5 ist, und daher gibt die Abtriebswelle 17 einegroßeAntriebskraft ab.
    [0031] Alsnächsteswird der Fall betrachtet, in dem die Abtriebswelle 17 sichzu drehen beginnt. Das Verdrängungsvolumender Hydraulikpumpe 11 wird auf den Befehl des Betätigungshebels 51 erhöht, undsomit beginnt das zweite Sonnenrad 13 zu drehen, wodurchdie Drehzahl des ersten Sonnenrades 9 entlang der gestricheltenLinie B sequentiell reduziert wird. Dementsprechend verringert sichdie Drehzahl der Hydraulikpumpe 11 sequentiell bis zu demPunkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit. Hierbei wird dasVerdrängungsvolumender Hydraulikpumpe 11 bis zu dem Punkt Xa der ersten vorbestimmtenFahrzeuggeschwindigkeit erhöht,und daher erhöhtsich das Verdrängungsvolumender Hydraulikpumpe 11, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit denPunkt Xa der ersten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht,wie durch die gestrichelte Linie A gezeigt ist. Daher erhöht sichdie Auslassölmengewie sich die Drehzahl reduziert. Infolgedessen erhöht sichdie Drehzahl der beiden Hydraulikmotoren 31 und 37,und die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt auch an.
    [0032] Wenndie Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xa der ersten vorbestimmtenFahrzeuggeschwindigkeit erreicht, verringert sich das Verdrängungsvolumendes zweiten Hydraulikmotors 37 sequentiell auf den Befehldes Betätigungshebels 51 durchden zweiten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 57,und die Drehzahl des zweiten Hydraulikmotors 37 erhöht sichin dem Maße,wie sich das Verdrängungsvolumenverringert. Hierbei wird bei dem ersten Hydraulikmotor 31 dasmaximale Verdrängungsvolumengehalten, jedoch die Drehzahl durch Aufnehmen der Ölmenge erhöht, um diesich die Ölmengedes zweiten Hydraulikmotors 37 verringert, und die Auslassmengeder Hydraulikpumpe 11 steigt an, um die Drehzahl der Abtriebswelle 17 zuerhöhen.Das Verdrängungsvolumendes zweiten Hydraulikmotors 37 wird verringert, nachdemdie Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xa der ersten vorbestimmtenFahrzeuggeschwindigkeit überschreitet, bisdie Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xb der zweiten vorbestimmtenFahrzeuggeschwindigkeit erreicht.
    [0033] Wenndie Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xb der zweiten vorbestimmtenFahrzeuggeschwindigkeit erreicht, verringert der zweite Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 57 dasVerdrängungsvolumendes zweiten Hydraulikmotors 37 auf Null, und gleichzeitigwird die Kupplung 45 ausgekuppelt. Dadurch wird der zweiteHydraulikmotor 37 von der Verbindung mit der Abtriebswelle 17 getrennt,und daher wird, selbst wenn die Abtriebswelle 17 mit einerhohen Drehzahl dreht, der zweite Hydraulikmotor 37 nichtdadurch beeinflusst.
    [0034] DasVerdrängungsvolumendes ersten Hydraulikmotors 31 wird sequentiell durch denersten Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 55 reduziert,und die von ihm aufgenommene Ölmenge verringertsich auch infolge der Reduzierung der Drehzahl der Hydraulikpumpe 11.Jedoch steigt die Drehzahl des ersten Hydraulikmotors 31 indem Maße,wie sich das Verdrängungsvolumenverringert, und daher wird die Drehzahl der Abtriebswelle 17 erhöht. DasVerdrängungsvolumendes ersten Hydraulikmotors 31 wird verringert, nachdemdie Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xb der zweiten vorbestimmtenFahrzeuggeschwindigkeit überschreitet, bisdie Fahrzeuggeschwindigkeit den Punkt Xm der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeiterreicht.
    [0035] Indem Punkt, in dem der erste Taumelscheibenwinkel-Steuermechanismus 55 das Verdrängungsvolumendes ersten Hydraulikmotors 31 auf Null senkt, hat die Fahrzeuggeschwindigkeitdas Maximum erreicht. Das Verdrängungsvolumendes ersten Hydraulikmotors 31 ist gleich Null, und daherwird die Drehzahl der Hydraulikpumpe 11 gleich Null, um daserste Sonnenrad 9 zu stoppen. Infolge des Stoppens desersten Sonnenrades 9 gibt das Planetenreduktionsgetriebe 5 diegesamte Abtriebskraft der Antriebsquelle 3 an die Abtriebswelle 17 alsgesamtes mechanisches Drehmoment Tma durch die mechanische Verbindung über dasNormalrad 15 und die Normalkupplung 19 von demSonnenrad 13 ab.
    [0036] Indem Falle, in dem der Betätigungshebel 51 vonden Positionen F und R in die Neutralposition N zurückkehrt,wird der Prozess des Erhöhensder Fahrzeuggeschwindigkeit umgekehrt durchgeführt, so dass eine ausführlicheBeschreibung weggelassen wird. Der Fall, in dem der Betätigungshebel 51 vonder Neutralposition N in die Umkehrrichtung R betätigt wirdund das Fahrzeug zum Beispiel rückwärts fährt, entsprichtdem Fall des Betätigensdes Betätigungshebels 51 vonder Neutralposition N in die Normalrichtung F, so dass eine ausführlicheBeschreibung weggelassen wird.
    [0037] DieAntriebsquelle 3, die Hydraulikpumpe 11 und dieAbtriebswelle 17 könnenmit dem Planetenrad 7, dem ersten Sonnenrad 9 oderdem zweiten Sonnenrad 13 durch geeignete Auswahl einesvon ihnen verbunden sein, ohne auf die oben beschriebene Ausführungsformbeschränktzu sein. In der Ausführungsformist das Planetenreduktionsgetriebe 5 mit doppelten Sonnen-und Planetenräderngezeigt, jedoch kann das Planetenreduktionsgetriebe 5 auch mitgewöhnlicheneinstufigen Planetenrädernversehen sein, und das Motordrehzahlreduktionsgetriebe 43 kannein Planetengetriebe sein. Obwohl die Zweiwege-Hydraulikverstellpumpeals Hydraulikpumpe 11 verwendet wird, können eine Einwege-Hydraulikverstellpumpeund ein Umschaltventil in Kombination miteinander verwendet werden.Die Antriebsquelle kann ein Elektromotor sein.
    权利要求:
    Claims (4)
    [1] Hydromechanisches Getriebe, aufweisend: eineAntriebsquelle (3); ein Planetenreduktionsgetriebe(5), das mit der Antriebsquelle (3) verbundenist; eine Hydraulikverstellpumpe (11), die mit demPlanetenreduktionsgetriebe (5) verbunden ist und an die einTeil der Abtriebskraft der Antriebsquelle (3) abgegebenwird; eine Abtriebswelle (17), die mit dem Planetenreduktionsgetriebe(5) verbunden ist und an die der andere Teil der Antriebskraftder Antriebsquelle (3) abgegeben wird; einen erstenHydraulikverstellmotor (31), der Drucköl von der Hydraulikverstellpumpe(11) aufnimmt und eine Antriebskraft an die Abtriebswelle(17) abgibt; einen zweiten Hydraulikverstellmotor(37), der das Druckölvon der Hydraulikverstellpumpe (11) aufnimmt und eine Antriebskraftan die Abtriebswelle (17) abgibt; und eine Kupplung(45), die zwischen dem zweiten Hydraulikverstellmotor (37)und der Abtriebswelle (17) platziert ist.
    [2] Hydromechanisches Getriebe nach Anspruch 1, ferneraufweisend: eine Normalkupplung (19) und eine Umkehrkupplung (21),die zwischen dem Planetenreduktionsgetriebe (5) und demersten Hydraulikverstellmotor (31) platziert sind, wobeidie Hydraulikverstellpumpe (11) eine Zweiwege-Verstellpumpe ist.
    [3] Hydromechanisches Getriebe nach Anspruch 1, ferneraufweisend: ein Drehzahlreduktionsgetriebe (43), daszwischen dem zweiten Hydraulikverstellmotor (37) und derAbtriebswelle (17) platziert ist.
    [4] Hydromechanisches Getriebe nach Anspruch 3, ferneraufweisend: eine Normalkupplung (19) und eine Umkehrkupplung (21),die zwischen dem Planetenreduktionsgetriebe (5) und demersten Hydraulikverstellmotor (31) platziert sind, wobeidie Hydraulikverstellpumpe (11) eine Zweiwege-Verstellpumpe ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US7070531B2|2006-07-04|
    JP2004353685A|2004-12-16|
    US20040242357A1|2004-12-02|
    DE102004021071B4|2007-11-29|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-09-01| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2008-05-29| 8364| No opposition during term of opposition|
    2014-02-06| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20131101 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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