[發明專利]功率分流變速箱及其控制的方法

有效

• 申請號: 200980147003.5
• 申請日: 2009-10-26
• 公開（公告）號: CN102224361A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: H.舒爾特;J.溫克爾哈克;T.安德爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F16H47/04
• 分類號: F16H47/04;F16H61/46;F16H37/08;F16H37/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李少丹;盧江

本發明涉及一種功率分流變速箱以及一種用于在行程范圍變換期間執行的方法。

在數年來設立的帶有液力變矩器的手動變速箱和自動變速箱中，變速級通過機械同步元件或者通過在變矩器元件上的滑動而變換。在此要克服的傳動比級差導致在驅動裝置和從動裝置上的轉速改變和轉矩改變。在無級變速箱方案中，由于電的、機械的或靜液壓的變速器的有限的擴展而使用不同的傳動級（übersetzungsstufen），以便能夠實現在整個速度范圍上的良好效率。在利用變速器中的附加的自由度下，在行程范圍之間的變換原則上也可能不改變驅動轉速或者從動轉速地或者沒有牽引力中斷地進行。

德國公開文獻DE?10?2007?037?107?A1于是示出了一種功率分流變速箱，其具有帶有靜液壓變速器的第一靜液壓功率支路和機械的并且通過離合器可分離的第二功率支路。兩個功率支路相聚成總傳動機構區段。在第一行程范圍中，第二功率支路被分離并且僅僅借助第一功率支路行駛。為了加速，通過控制靜液壓變速器提高第一功率支路的可變傳動比。如果通過總傳動機構由第一功率支路驅動的第二功率支路的分離的從動達到對應于第二功率支路的驅動的轉速的轉速，則達到同步并且將第二功率支路的離合器閉合并且也第二功率支路與總傳動機構連接。在達到同步轉速時于是變換至第二功率分流的行程范圍中。

但由于真實的變速器在不同的行程范圍（Fahrbereich）中也具有不同的損耗功率，目前不能實現牽引力無中斷的行程范圍變換的理想。

本發明的任務是提出一種功率分流變速箱和一種用于在行程范圍之間變換的方法，它們解決了現有技術問題。尤其是，目標在于實現一種用于行程范圍變換而無牽引力改變的簡單解決方法，其同時保證了高的兼容性。

該任務通過根據本發明的按照權利要求1所述的功率分流變速箱來解決。功率分流變速箱為此具有帶有無級可調節傳動比的第一功率支路和可分離的第二功率支路。兩個功率支路在總傳動機構中又相聚。裝置在存在同步條件的情況下在從初始行程范圍變換至目標行程范圍時將第二功率支路與總傳動機構連接和分離。用于控制和調節第一功率支路傳動比的控制裝置與第一功率支路相連。用于預測在目標行程范圍中的第一功率支路的效率的預測裝置與控制裝置相連。控制裝置構建為使得無級可調節的變速比在變換至目標行程范圍中時在考慮所預測的效率的情況下被調節得恰好補償了在第一功率支路的輸出端上的轉速差，該轉速差是由于通過第二功率支路的連接或分離在第一功率支路中引起的功率流改變而造成的。

此外該任務通過本發明的按照權利要求8所述的方法來解決。本發明的用于從初始行程范圍變換至目標行程范圍的方法控制帶有具有無級可調變速比的第一功率支路以及可分離的第二功率支路的功率分流變速箱。在目標行程范圍中的第一功率支路的效率被預測，并且在存在同步條件的情況下將第二功率支路連接或分離，用于從初始行程范圍變換至目標行程范圍。于是，第一功率支路的無級可調節的變速比在考慮到所預測的效率的情況下被調節為使得恰好補償在變換至目標行程范圍中之后由于在第一功率支路中所產生的功率流改變引起的在第一功率支路輸出端上的轉速差。

從屬權利要求有利地涉及本發明的功率分流變速箱以及本發明的方法的改進方案。

本發明相對于現有技術的優點是：在行程范圍變換之前預測在目標行程范圍中的效率并且在第二功率支路連接或分離之后相應地修正第一功率支路的可變的傳動比。因此，完全不出現有限的調整時間的問題和對此所需要的、費事且非常動態的測量技術和調節技術的應用。

特別優選的是，估計第一功率支路的瞬時效率并且基于所估計的瞬時效率預測目標行程范圍中第一功率支路的效率。由此，可以保證在不同的工作條件譬如波動的溫度的情況下預測的可靠性。

尤其是在移動作業機器的區域中，靜液壓功率傳輸是普遍的。所以，特別有利的是，通過靜液壓變速器實現無級可調節的變速比，該變速器包括液壓馬達和液壓泵。傳動比通過液壓馬達和/或液壓泵的排出體積（Verdr?ngungsvolumen）來調節。液壓馬達和液壓泵通過兩個液壓管路形成閉合循環。在變速器中的變速比在此也可以通過機械方式或電學方式來實現。

對于本發明的在第一功率支路中帶有靜液壓的變速器的功率分流變速箱而言特別有利的是，基于兩個連接液壓馬達和液壓泵的管路之間的壓力差來估計靜液壓的變速器瞬時體積效率。隨后，在目標行程范圍中的第一功率支路的效率基于變速器的瞬時體積效率來預測，因為在其余的第一功率支路中的損耗功率在不同的行程范圍中幾乎保持恒定。由此，第一功率支路的效率可基于簡單可測量的在兩個管路中的壓力差來預測。

在下文中借助附圖描述了本發明的實施例。附圖示出了：