[发明专利]功率分流变速箱及其控制的方法

说明书

本发明涉及一种功率分流变速箱以及一种用于在行程范围变换期间执行的方法。

在数年来设立的带有液力变矩器的手动变速箱和自动变速箱中，变速级通过机械同步元件或者通过在变矩器元件上的滑动而变换。在此要克服的传动比级差导致在驱动装置和从动装置上的转速改变和转矩改变。在无级变速箱方案中，由于电的、机械的或静液压的变速器的有限的扩展而使用不同的传动级（übersetzungsstufen），以便能够实现在整个速度范围上的良好效率。在利用变速器中的附加的自由度下，在行程范围之间的变换原则上也可能不改变驱动转速或者从动转速地或者没有牵引力中断地进行。

德国公开文献DE 10 2007 037 107 A1于是示出了一种功率分流变速箱，其具有带有静液压变速器的第一静液压功率支路和机械的并且通过离合器可分离的第二功率支路。两个功率支路相聚成总传动机构区段。在第一行程范围中，第二功率支路被分离并且仅仅借助第一功率支路行驶。为了加速，通过控制静液压变速器提高第一功率支路的可变传动比。如果通过总传动机构由第一功率支路驱动的第二功率支路的分离的从动达到对应于第二功率支路的驱动的转速的转速，则达到同步并且将第二功率支路的离合器闭合并且也第二功率支路与总传动机构连接。在达到同步转速时于是变换至第二功率分流的行程范围中。

但由于真实的变速器在不同的行程范围（Fahrbereich）中也具有不同的损耗功率，目前不能实现牵引力无中断的行程范围变换的理想。

本发明的任务是提出一种功率分流变速箱和一种用于在行程范围之间变换的方法，它们解决了现有技术问题。尤其是，目标在于实现一种用于行程范围变换而无牵引力改变的简单解决方法，其同时保证了高的兼容性。

该任务通过根据本发明的按照权利要求1所述的功率分流变速箱来解决。功率分流变速箱为此具有带有无级可调节传动比的第一功率支路和可分离的第二功率支路。两个功率支路在总传动机构中又相聚。装置在存在同步条件的情况下在从初始行程范围变换至目标行程范围时将第二功率支路与总传动机构连接和分离。用于控制和调节第一功率支路传动比的控制装置与第一功率支路相连。用于预测在目标行程范围中的第一功率支路的效率的预测装置与控制装置相连。控制装置构建为使得无级可调节的变速比在变换至目标行程范围中时在考虑所预测的效率的情况下被调节得恰好补偿了在第一功率支路的输出端上的转速差，该转速差是由于通过第二功率支路的连接或分离在第一功率支路中引起的功率流改变而造成的。

此外该任务通过本发明的按照权利要求8所述的方法来解决。本发明的用于从初始行程范围变换至目标行程范围的方法控制带有具有无级可调变速比的第一功率支路以及可分离的第二功率支路的功率分流变速箱。在目标行程范围中的第一功率支路的效率被预测，并且在存在同步条件的情况下将第二功率支路连接或分离，用于从初始行程范围变换至目标行程范围。于是，第一功率支路的无级可调节的变速比在考虑到所预测的效率的情况下被调节为使得恰好补偿在变换至目标行程范围中之后由于在第一功率支路中所产生的功率流改变引起的在第一功率支路输出端上的转速差。

从属权利要求有利地涉及本发明的功率分流变速箱以及本发明的方法的改进方案。

本发明相对于现有技术的优点是：在行程范围变换之前预测在目标行程范围中的效率并且在第二功率支路连接或分离之后相应地修正第一功率支路的可变的传动比。因此，完全不出现有限的调整时间的问题和对此所需要的、费事且非常动态的测量技术和调节技术的应用。

特别优选的是，估计第一功率支路的瞬时效率并且基于所估计的瞬时效率预测目标行程范围中第一功率支路的效率。由此，可以保证在不同的工作条件譬如波动的温度的情况下预测的可靠性。

尤其是在移动作业机器的区域中，静液压功率传输是普遍的。所以，特别有利的是，通过静液压变速器实现无级可调节的变速比，该变速器包括液压马达和液压泵。传动比通过液压马达和/或液压泵的排出体积（Verdr?ngungsvolumen）来调节。液压马达和液压泵通过两个液压管路形成闭合循环。在变速器中的变速比在此也可以通过机械方式或电学方式来实现。

对于本发明的在第一功率支路中带有静液压的变速器的功率分流变速箱而言特别有利的是，基于两个连接液压马达和液压泵的管路之间的压力差来估计静液压的变速器瞬时体积效率。随后，在目标行程范围中的第一功率支路的效率基于变速器的瞬时体积效率来预测，因为在其余的第一功率支路中的损耗功率在不同的行程范围中几乎保持恒定。由此，第一功率支路的效率可基于简单可测量的在两个管路中的压力差来预测。

在下文中借助附图描述了本发明的实施例。附图示出了：