DE102019201135A1

DE102019201135A1 - Verfahren zum Aufwärmen eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes

Info

Publication number: DE102019201135A1
Application number: DE102019201135.7A
Authority: DE
Inventors: Robert Morrison
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-07-30

Abstract

Um ein hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe schneller aufzuwärmen, wird unterhalb einer zuvor definierten Temperatur des Druckmittels das Joch 3 so verstellt, dass Druckmittel über das Spülventil 9 ausgespeist wird. Dabei wird die Bremse des Fahrzeugs oder des hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes im Schließsinne betätigt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufwärmen eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes nach der im Oberbegriff des Hauptanspruchs näher definierten Art.
Gattungsgemäße hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe werden beispielsweise in Arbeitsmaschinen, wie Radlader oder Dumper, verwendet. Bei sehr tiefen Temperaturen muss das Druckmittel vorgewärmt werden, da nur ab einer bestimmten Temperatur das hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe zuverlässig arbeitet.
Die DE 10 2016 221 126 A1 offenbart ein Verfahren zum Durchführen eines Kaltstarts, bei welchem Kupplungen eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes gepulst werden, um das Getriebe aufzuwärmen.
Die DE 10 2012 005 824 A1 Offenbart ist einen hydrostatischer Antrieb mit einem geschlossenen Kreislauf, wobei zumindest ein Hydromotor über eine Verstellpumpe mit Druckmittel versorgt wird. Der Antrieb hat eine Speisepumpe, wobei zum Erwärmen des Druckmittels die Verstellpumpe von der Speisepumpe mit Druckmittel versorgt wird und dieses gegen einen vorbestimmten hydraulischen Widerstand zum Tank ueber ein Bypassventil fördert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufwärmen eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes zu schaffen, mittels welchem die Zeit der Erwärmung verkürzt werden kann.
Die Aufgabe wird mit einem auf die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Verfahren gelöst.
Erfindungsgemäß werden die Kupplungen im Leistungsverzweigungsgetriebe so im Schließsinne betätigt, dass eine Wirkverbindung von der Antriebswelle zur Abtriebswelle hergestellt wird. Gleichzeitig wird die Antriebswelle von einem Antriebsmotor, beispielsweise einem Elektromotor oder einem Verbrennungsmotor, angetrieben. Nun wird die stufenlos verstellbare hydrostatische Einheit des Leistungsverzweigungsgetriebes so verstellt, dass zwischen den Arbeitsleitungen der Hydrostaten eine Druckdifferenz entsteht. Die Druckdifferenz wir so weit erhöht, bis ein Spülventil im Öffnungssinne betätigt wird. Durch das Spülventil kann nun Druckmittel aus der Arbeitsleitung entweichen, welche den niedrigeren Druck aufweist. Das Druckmittel wird von einer Speisepumpe über ein Einspeiseventil wieder in den geschlossenen Kreislauf des hydrostatischen Leistungszweigs eingespeist.
Indem eine Bremse im oder außerhalb des Getriebes betätigt wird, beispielsweise im Getriebe entsprechende Kupplungen oder außerhalb des Getriebes eine Betriebsbremse des Fahrzeugs, ist es möglich, auf der Abtriebswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes ein Drehmoment abzustützen. Die Leistung, welche vom Antriebsmotor über die Antriebswelle in das Leistungsverzweigungsgetriebe gelangt, wird somit bei stehender Abtriebswelle in Wärme umgewandelt. Indem das Druckmittel zuerst die hydrostatische Einheit durchfließt und erst anschließend aus dem geschlossenen Kreis ausgespeist wird, ist eine schnelle Erwärmung des Druckmittels gewährleistet.
Das Leistungsverzweigungsgetriebe ist beispielsweise wie ein Leistungsverzweigungsgetriebe der DE 10 2008 040 443 A1 offenbart, welches hiermit vollständig mit umfasst sein soll.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Die einzige Figur zeigt einen Teil des stufenlos verstellbaren hydrostatischen Leistungszweigs mit einer hydrostatischen Maschine 1 und einer hydrostatischen Maschine 2, welche über ein gemeinsames Joch 3 verstellbar sind. Die hydrostatische Maschine 1 und die hydrostatische Maschine 2 werden im geschlossenen Kreis betrieben. Die hydrostatischen Maschinen sind mit Arbeitsleitungen 4, 5, 6 und 7 verbunden. Eine nicht dargestellte Speisepumpe speist Druckmittel über eines der beiden Einspeiseventile 8 ein. Je nach dem in welchem Kanal der Hochdruck liegt öffnet das Einspeiseventil 8 zur Niederdruck Seite und somit über das Einspeiseventil 8 in die Arbeitsleitung 4 oder 7, welche den geringeren Druck aufweist. Über ein Spülventil 9 wird bei Vorliegen einer ausreichenden Druckdifferenz zwischen der Arbeitsleitung 4 und 5 Druckmittel aus der Arbeitsleitung ausgespeist, welche den niedrigeren Druck hat. Das Druckmittel wird in ein Druckmittelreservoir 10 ausgespeist, aus welchem die nicht dargestellte Speisepumpe Druckmittel saugt. Das Wechselventil 11 leitet Hochdruck zum Verstellsystem.
Um das hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe aufzuwärmen, wird mindestens eine Bremse innerhalb oder außerhalb des Leistungsverzweigungsgetriebes so getätigt, dass die Abtriebswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes gebremst ist. Durch Verstellen des Jochs 3 erzeugt die hydrostatische Maschine 1 und die hydrostatische Maschine 2 eine Druckdifferenz zwischen der Arbeitsleitung 4 und der Arbeitsleitung 7. Bei Erreichen einer zuvor definierten Druckdifferenz öffnet das Spülventil 9 und Druckmittel, welches zuvor durch die hydrostatische Maschine 1 oder die hydrostatische Maschine 2 gefördert wurde, wird in das Druckmittelreservoir 10 ausgespeist. Somit wird sowohl die hydrostatische Maschine 1 oder die hydrostatische Maschine 2 durchflossen und gleichzeitig das Druckmittel erwärmt.
Das Verfahren zum Aufwärmen eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes wird automatisch gestartet, wenn ein Temperatursensor eine Temperatur des Druckmittels unterhalb eines zuvor definierten Wertes detektiert. Das Verfahren zum Aufwärmen des hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes wird beendet, wenn der Temperatursensor eine Temperatur gleich oder oberhalb einer zuvor definierten Temperatur detektiert.
Bezugszeichenliste

1: hydrostatische Maschine
2: hydrostatische Maschine
3: Joch
4: Arbeitsleitung
5: Arbeitsleitung
6: Arbeitsleitung
7: Arbeitsleitung
8: Einspeiseventil
9: Spülventil
10: Druckmittelreservoir

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016221126 A1 [0003]
DE 102012005824 A1 [0004]
DE 102008040443 A1 [0009]

Claims

Verfahren zum Aufwärmen eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes, indem eine Antriebswelle angetrieben wird und Kupplungen des Leistungsverzweigungsgetriebes so im Schließsinne betätigt werden, dass eine Wirkverbindung von der Antriebswelle zur Abtriebswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes hergestellt wird und der im geschlossenen Kreis betriebene stufenlos verstellbare hydrostatische Leistungszweig so verstellt wird, dass zwischen den Arbeitsleitungen des geschlossenen Kreises eine so hohe Druckdifferenz erzeugt wird, dass Druckmittel aus dem geschlossenen Kreis ausgespeist wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz ein Spülventil (9) betätigt, sodass Druckmittel zu einem Druckmittelreservoir (10) abfließen kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz dadurch erzeugt wird, dass ein Abstützdrehmoment auf die Abtriebswelle wirkt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützdrehmoment dadurch erzeugt wird, indem die Abtriebswelle mittelbar oder unmittelbar durch eine Bremse oder eine Kupplung im Leistungsverzweigungsgetriebe oder außerhalb des Leistungsverzweigungsgetriebes im Fahrzeug gebremst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während Druckmittel ausgespeist wird, eine Speisepumpe Druckmittel in den geschlossenen Kreis zuführt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Druckmittels sensiert wird und bei Erreichen einer zuvor definierten Temperatur das Verfahren zum Aufwärmen eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Druckmittels sensiert wird und bei Unterschreiten einer zuvor definierten Temperatur das Verfahren zum Aufwärmen eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes gestartet wird.