BE1022416B1

BE1022416B1 - Selbstfahrende arbeitsmaschine mit hydrostatischem fahrantrieb

Info

Publication number: BE1022416B1
Application number: BE2014/0807A
Authority: BE
Inventors: Stefan Bohrer
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2016-03-25
Also published as: DE102013223988A1

Abstract

Eine selbstfahrende Arbeitsmaschine (10) ist mit einem Verbrennungsmotor (32) mit einer Kurbelwelle (34), einer ersten Hydropumpe (132), die mit der Kurbelwelle (34) antriebsverbunden ist, einem ersten Hydromotor (136), der mit im Bodeneingriff befindlichen Mitteln antriebsverbunden ist und einer elektronischen Steuerung (70) ausgestattet. Die Steuerung (70) vergrößert bei einer Betätigung eines Eingabemittels im Sinne einer Bremsung das Schluckvolumen einer zweiten, mit der Kurbelwelle (34) gekoppelten Hydropumpe (66) und verkleinert das Schluckvolumen eines damit verbundenen zweiten Hydromotors (68). Es baut sich dann ein Druck in der Verbindungsleitung (84, 84') zwischen der zweiten Hydropumpe (66) und dem zweiten Hydromotor (68) auf, der durch ein Druckbegrenzungsventil (120, 122) abgelassen wird. Dadurch wird das Bremsmoment vergrößert.

Description

Selbstfahrende Arbeitsmaschine mit hydrostatischem Fahrantrieb

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Arbeitsmaschine mit hydrostatischem Fahrantrieb.

Technologischer Hintergrund

Selbstfahrende Arbeitsmaschinen, wie landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen oder Baufahrzeuge werden üblicherweise durch hydrostatische Fahrantriebe über den Boden bewegt. Diese Fahrantriebe umfassen eine verstellbare Hydropumpe, die durch einen Verbrennungsmotor mechanisch angetrieben wird, und einen Hydromotor mit festem oder verstellbarem Schluckvolumen, der wiederum ein Rad oder mehrere Räder (oder ein oder mehrere Raupenlaufwerke) mechanisch antreibt. Der hydraulische Volumenstrom des Hydromotors und somit die Fahrgeschwindigkeit wird mittels eines Fahrhebels vorgegeben, der durch einen Bediener betätigbar ist und mechanisch oder elektromechanisch mit der Taumelscheibe der Hydropumpe und ggf. des Hydromotors verbunden ist (vgl. DE 10 2004 016 242 A1). Durch Verstellen des Fahrhebels wird somit die Fahrgeschwindigkeit verändert.

Wenn der Bediener den Fahrhebel zurückzieht, dient der hydrostatische Fahrantrieb auch als Bremse, denn das Bremsmoment der Räder wird überden Hydromotor, der dann als Pumpe wirkt, hydraulisch auf die Hydropumpe übertragen, die dann als Motor wirkt. Letztendlich gelangt das Bremsmoment dann auf die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, in dem die Bremsenergie dissipiert wird. Dabei besteht das Problem, dass das erzielte Bremsmoment nicht in allen Situationen ausreichend ist. Die DE 10 2004 016 242 A1 schlägt zur Lösung dieses Problems vor, eine Parkbremse zu aktivieren, wenn der Bediener den Fahrhebel relativ schnell zurückzieht.

Aufgabe

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, einen hydrostatischen

Fahrantrieb vorzuschlagen, der eine verbesserte Bremswirkung ermöglicht.

Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird durch die Patentansprüche definiert.

Eine selbstfahrende Arbeitsmaschine umfasst einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, einer ersten Hydropumpe, die mit der Kurbelwelle antriebsverbunden ist und mit einem ersten Hydromotor in flüssigkeitsleitender Verbindung steht, der mit im Bodeneingriff befindlichen Mitteln (z.B. einem oder mehreren Rädern oder Raupenlaufwerken) antriebsverbunden ist, sowie eine elektronische Steuerung, die mit einem Sensor zur Erfassung der Position eines durch einen Bediener verstellbaren Eingabemittels (in der Regel ein Fahrhebel oder ein Pedal) zur Vorgabe der Vortriebsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine verbunden ist. Außerdem ist eine zweite Hydropumpe mit der Kurbelwelle antriebsverbunden und steht mit einem zweiten Hydromotor in flüssigkeitsleitender Verbindung, der mit einer funktionalen Komponente der Arbeitsmaschine in Antriebsverbindung steht. Ein erster Aktor dient zur Verstellung des Volumens der zweiten Hydropumpe und ein zweiter Aktor zur Verstellung des Volumens des zweiten Hydromotors. Ein Druckbegrenzungsventil ist mit der Verbindungsleitung zwischen der zweiten Hydropumpe und dem zweiten Hydromotor gekoppelt und dient zur Begrenzung des Drucks in dieser Verbindungsleitung. Die Steuerung ist programmiert, im Falle einer Betätigung des Eingabemittels im Sinne einer Bremsung den ersten Aktor in Richtung einer Vergrößerung des Volumens der zweiten Hydropumpe und den zweiten Aktor in Richtung einer Verkleinerung des Volumens des zweiten Hydromotors anzusteuern. Dadurch erreicht man, dass sich ein Druck in der Verbindungsleitung zwischen der zweiten Hydropumpe und dem zweiten Hydromotor aufbaut, der durch das Druckbegrenzungsventil abgelassen wird. Dadurch wird die zweite Hydropumpe mechanisch abgebremst, was dazu fuhrt, dass auch die erste Hydropumpe, auf welche bei der Bremsung vom ersten Hydromotor ein Bremsmoment hydraulisch übertragen wird, gegen einen größeren Widerstand als nur gegen die Kurbelwelle wirkt. Ein Teil der Bremsenergie wird somit über die zweite Hydropumpe und das Druckbegrenzungsventil abgebaut.

Auf diese Weise erreicht man ohne großen Aufwand eine Verbesserung der

Bremswirkung des hydrostatischen Fahrantriebs.

Die Arbeitsmaschine ist üblicherweise in einer Straßenfahrbetriebsart und einer Arbeitsbetriebsart betreibbar. In der Straßenfahrbetriebsart sind lediglich der Fahrantrieb und einige Hilfsantriebe, z.B. für die Lenkung, Beleuchtung und Klimaanlage, im Betrieb, während die funktionalen Komponenten (beim Beispiel einer Arbeitsmaschine die Erntegutbearbeitungs- und/oder Fördereinrichtungen und bei Baumaschinen z.B.

Antriebe zur Verstellung von Arbeitseinrichtungen wie Planierschilden oder Ladearmen) außer Betrieb sind. In der Arbeitsbetriebsart sind die funktionalen Komponenten hingegen in Betrieb oder können zumindest in Betrieb genommen werden. Die Steuerung ist somit vorzugsweise auch zwischen der Straßenfahrbetriebsart und der Arbeitsbetriebsart umschaltbar. Die beschriebene, erfindungsgemäße Vorgehensweise beim Bremsen, bei der das Bremsmoment über die zweite Hydropumpe und das Druckbegrenzungsventil abgebaut wird, ist vorzugsweise nur in der Straßenfahrbetriebsart verfügbar, in welcher der zweite Hydromotor abgeschaltet ist, um den Arbeitsbetrieb nicht durch die Veränderung des Betriebs der funktionalen Komponenten beim Bremsen zu stören. Dies ist nicht weiter kritisch, denn beim Arbeitsbetrieb wird die Arbeitsmaschine nur bei kleineren Geschwindigkeiten als beim Straßenfahrbetrieb bewegt.

Vorzugsweise ist die Steuerung zusätzlich mit einem Aktor zur Verstellung des Volumens des ersten Hydromotors und/oder der ersten Hydropumpe verbunden. Dadurch kann die Geschwindigkeit der im Bodeneingriff befindlichen Mittel geregelt werden, wozu auf die DE 10 2004 016 242 A1 und den dort erwähnten Stand der Technik verwiesen wird.

Die Arbeitsmaschine ist insbesondere eine Erntemaschine, z.B. ein Feldhäcksler, und die funktionale Komponente eine Bearbeitungs- und /oder Fördereinrichtung für Erntegut, z.B. eine Vorpresswalze oderein Emtevorsatz.

Ausführunosbeispiel

In den Zeichnungen ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei die Bezugszeichen nicht zu einer einschränkenden Auslegung der Patentansprüche herangezogen werden dürfen. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische seitliche Ansicht einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine in Form eines Feldhäckslers, und

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Antriebssystem des

Einzugsförderers der Arbeitsmaschine und die zugehörige Hydraulik.

In der Figur 1 ist eine Arbeitsmaschine 10 in der Art eines selbstfahrenden Feldhäckslers in schematischer Seitenansicht dargestellt. Die Arbeitsmaschine 10 baut sich auf einem Rahmen 12 auf, der von vorderen angetriebenen Rädern 14 und lenkbaren rückwärtigen Rädern 16 getragen wird. Die Bedienung der Arbeitsmaschine 10 erfolgt von einer Fahrerkabine 18 aus, von der aus ein Erntevorsatz 20 in Form eines Aufnehmers einsehbar ist. Mittels des Erntevorsatzes 20 vom Boden aufgenommenes Erntegut, z. B. Gras oder dergleichen wird übereinen Einzugsförderer 22 mit Vorpresswalzen, die innerhalb eines Einzugsgehäuses 24 an der Frontseite des Feldhäckslers 10 angeordnet sind, einer unterhalb der Fahrerkabine 18 angeordneten Häckseleinrichtung 26 in Form einer Häckseltrommel zugeführt, die es in kleine Stücke häckselt und es einer Fördervorrichtung 28 aufgibt. Das Gut verlässt die Arbeitsmaschine 10 zu einem nebenher fahrenden Transportfahrzeug übereinen um eine etwa vertikale Achse drehbaren und in der Neigung verstellbaren Auswurfkrümmer 30. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben, wie seitlich, unten und oben, auf die Vorwärtsrichtung V der Arbeitsmaschine 10, die in der Figur 1 nach rechts verläuft.

Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Antriebsanordnung der Arbeitsmaschine 10. Im rückwärtigen Bereich der Arbeitsmaschine 10 befindet sich ein als Antriebsmotor dienender Verbrennungsmotor 32 insbesondere in Form eines Dieselmotors, der mit Längsträgern und/oder Querträgern des Rahmens 12 verbunden ist. Der Verbrennungsmotor 32 erstreckt sich in der Vorwärtsrichtung der Arbeitsmaschine 10 bis etwa zum rückwärtigen Ende des Rahmens 12 und umfasst eine Kurbelwelle 34, die sich nach vorn aus dem Gehäuse des Verbrennungsmotors 32 heraus erstreckt.

Die Kurbelwelle 34 treibt eine sich horizontal und nach vorn erstreckende Ausgangswelle 36 an.

Die Ausgangswelle 36 ist an ihrem vorderen Ende mit einem Winkelgetriebe 38 verbunden, das sich aus einem ersten Kegelzahnrad 40, welches mit der Längswelle 36 verbunden ist, und aus einem zweiten Kegelzahnrad 44 zusammensetzt, das mit dem ersten Kegelzahnrad 40 kämmt. Die Drehachse des zweiten Kegelzahnrads 44 erstreckt sich horizontal und quer zur Vorwärtsrichtung. Das zweite Kegelzahnrad 44 ist mit einer Welle 46 verbunden, die über eine dazwischen geschaltete Kupplung 42 eine Riemenscheibe 48 antreibt. Die Riemenscheibe 48 wird von einem Treibriemen 50 umschlungen, der auch eine Riemenscheibe 52 für den Antrieb der Fördereinrichtung 28 und eine Riemenscheibe 54 zum Antrieb der Häckseleinrichtung 26 umschlingt.

Die Längswelle 36 trägt zusätzlich ein Zahnrad 56, das mit einem weiteren Zahnrad 58 kämmt, welches über eine Welle 60 ein Pumpenaggregat 62 antreibt, das eine erste Hydropumpe 132 zur Vérsorgung eines ersten Hydromotors 136 zum Antrieb der Räder 14 und eine weitere Hydropumpe 134 zur Versorgung eines weiteren Hydromotors 78 zum Antrieb der beweglichen Elemente des Erntevorsatzes 20 umfasst.

Die Welle 46 steht mit einer zweiten Hydropumpe 66 mit verstellbarer Verdrängung und Flussrichtung in Antriebsverbindung. Die zweite Hydropumpe 66 ist hydraulikfluidleitend in einem geschlossenen Kreis mit einem zweiten Hydromotor 68 verbunden, der ein verstellbares Schluckvolumen aufweist und über ein Getriebe 64 die Vorpresswalzen des Einzugsförderers 22 antreibt. Der weitere Hydromotor 78 dient zum Antrieb der angetriebenen Elemente des Erntevorsatzes 20, bei dem es sich auch um einen Mähvorsatz zur Maisernte oder Erzeugung von Ganzpflanzensilage handeln könnte.

Ein Auslass 82 der zweiten Hydropumpe 66 und ein Einlass 86 des zweiten Hydromotors 68 sind durch eine erste Druckleitung 84 direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung von weiteren Ventilen o. ä., untereinander verbunden. Ein Einlass 80 der zweiten Hydropumpe 66 und ein Auslass 72 des zweiten Hydromotors 68 sind durch eine zweite Druckleitung 84‘ direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung von Ventilen o. ä. untereinander verbunden.

Eine Steuerung 70 steuert über ein erstes elektromagnetisches Ventil 90 in Form eines Proportionalventils, dessen Stellung mit einem mit der Steuerung 70 elektrisch verbundenen Elektromagnetenpaar 104, 104’ kontrolliert wird, einen ersten Aktor 76 an, der als doppeltwirkender Hydraulikzylinder in Form eines Gleichgangzylinders ausgeführt ist und die Flussrate und Flussrichtung der zweiten Hydropumpe 66 beeinflusst. Außerdem steuert die Steuerung 70 über ein zweites eléktromagnetisches Ventil 92, dessen Stellung mit einem mit der Steuerung 70 elektrisch verbundenen Elektromagneten 106 kontrolliert wird, einen zweiten Aktor 88 an, der als einfach wirkender Hydraulikzylinder ausgeführt ist und das Schluckvolumen des zweiten Hydromotors 68 zwischen einem minimalen und einem maximalen Schluckvolumen verstellt. Die Ventile 90, 92 sind eingangsseitig einerseits mit einer den Druck zur Verstellung der Taumelscheiben der zweiten Hydropumpe 66 und des Hydromotors 68 bereitstellenden, dritten Hydropumpe 96, deren Druck durch einen Druckspeicher 102 gepuffert wird, und andererseits mit einem Behälter 74 für Hydraulikfluid verbunden. Die Hydropumpe 96 wird mit von der Welle 46 angetrieben und kann im Gehäuse der Hydropumpe 66 angeordnet sein, oder sie ist Teil des Hydropumpenaggregats 62. Die Hydropumpe 96 stellt einen hinreichend hohen, durch ein Druckbegrenzungsventil 112 begrenzten Druck bereit, um die Aktoren 88 und 76 hinreichend schnell verstellen zu können, und der Druckspeicher 102 sorgt für den dazu erforderlichen Volumenstrom. Bei beiden Ventilen 90, 92 handelt es sich um Proportionalventile.

Außerdem ist die Steuerung 70 mit einem Aktor 94, der die Kupplung 42 öffnet und schließt, mit einer in der Fahrerkabine 18 angeordneten Bedienereingabeeinrichtung 98, und mit einem Fremdkörperdetektor 108 verbunden. Letzterer befindet sich in der unteren, vorderen Vorpresswalze des Einzugsförderers 22 und erfasst ferromagnetische Körper, die in der eingezogenen Erntegutmatte enthalten sind. Es kann alternativ oder zusätzlich auch ein beliebiger anderer Fremdkörperdetektor verwendet werden, der beispielsweise auf beim Aufprall von Steinen erzeugtem Schall und/oder sprunghaft ansteigende Durchsätze reagiert, die anhand der Position einer oberen Walze des Einzugsförderers 22 erfasst werden, oder auf elektromagnetischen Wellen basiert, die die Erntegutmatte durchleuchten.

Die Bedienereingabeeinrichtung 98 ermöglicht es dem Bediener, eine Straßenfahrbetriebsart auszuwählen, in der die Kupplung 42 geöffnet ist und weder die Häckseleinrichtung 26 noch der Einzugsförderer 22 angetrieben wird. Auch die weitere Hydropumpe 134 und somit der Erntevorsatz 20 werden dann nicht angetrieben. Die Räder 14 werden von der ersten Hydropumpe 132 über den ersten Hydromotor 136 und ein Differenzialgetriebe 138 angetrieben. Bei Allradantrieb würden auch die

Hinterräder 16 über einen oder zwei zusätzliche Hydromotore (nicht gezeigt) angetrieben.

Weiterhin ermöglicht die Bedienereingabeeinrichtung 98 dem Bediener, eine Arbeitsbetriebsart (Erntebetrieb) auszuwählen, in dem die Kupplung 42 geschlossen ist und die Häckseleinrichtung 26 und die Fördervorrichtung 28 überden Triebriemen 50 angetrieben werden. Dann beaufschlagt auch die zweite Hydropumpe 66 über die erste Leitung 84 den zweiten Hydromotor 68, der wiederum den Einzugsförderer 22 antreibt. Der Erntevorsatz 20 wird dann von der weiteren Hydropumpe 134 über den weiteren Hydromotor 78 angetrieben. Die Aktoren 76, 88 werden durch die Steuerung 70 über die den Ventilen 92, 92 zugeordneten Elektromagnete 104 und 106 derart angesteuert, dass sich eine gewünschte Schnittlänge des Häckselgutes ergibt, die durch die Bedienereingabeeinrichtung 98 eingegeben werden kann oder selbsttätig durch die Steuerung anhand von Messwerten von Sensoren vorgegeben wird, die Eigenschaften des Häckselguts erfassen, wie Feuchtigkeit oder Verdichtbarkeit. Vorzugsweise wird das Schluckvolumen des Hydromotors 68 auf den jeweils zur Erzielung der gewünschten Schnittlänge größtmöglichen Wert gestellt und die Verdrängung der Hydropumpe 66 entsprechend angepasst, um ein möglichst hohes Drehmoment des Einzugsförderers 22 zu erzielen. Die Verstellbarkeit des zweiten Hydromotors 68 ermöglicht gegenüber einem Hydromotor mit festem Schluckvolumen größere Fördergeschwindigkeiten des Einzugsförderers 22 und somit kleinere Schnittlängen zu erzielen, indem durch den Aktor 92 die Taumelscheibe des Hydromotors 68 auf eine Stellung unterhalb des Maximalwerts gebracht wird.

In der Arbeitsbetriebsart wird der Elektromagnet 104 des Ventils 90 der zweiten Hydropumpe 66 bestromt, der das Ventil 90 gegen die Kraft einer ersten Feder 110’ nach links zieht und in eine Stellung bringt, in welcher der Aktor 76 die Taumelscheibe der zweiten Hydropumpe 66 in eine Position verbringt, in welcher die zweite Hydropumpe 66 Hydraulikfluid durch den Auslass 82 und die erste Leitung 84 zum Einlass 86 des zweiten Hydromotors 68 fördert, welches dann durch die zweite Leitung 84' vom Auslass 72 des zweiten Hydromotors 68 zum Einlass 80 der zweiten Hydropumpe 66 gelangt. Die Begriffe Einlass und Auslass beziehen sich demnach auf die Flussrichtung des Hydraulikfluids im Erntebetrieb. Beim Erntebetrieb wird der Elektromagnet 104’ nicht bestromt (aber ggf. der Elektromagnet 106). Zum durch den

Bediener mittels der Bedienereingabeeinrichtung 98 veranlassten Anhalten des Hydromotors 66 nach Ende des Emtebetriebs wird lediglich der Elektromagnet 104 durch die Steuerung stromlos geschaltet, so dass das Ventil 90 dann durch die Feder 110’ in die Neutralstellung gebracht wird, woraufhin auch der Aktor 76 durch die Kraft einer integrierten Feder 114’ in die Neutral- oder Mittelstellung gebracht wird, in welcher das Fördervolumen der Hydropumpe 66 null ist. Dies gilt auch für die Straßenfahrbetriebsart.

Die Bedienereingabeeinrichtung 98 ermöglicht auch die Auswahl einer dritten Betriebsart (eines Reversiermodus), in dem der Einzugsförderer 22 in gegenüber dem Erntebetrieb umgekehrter Richtung angetrieben wird. Dann bestromt die Steuerung 70 nur den Elektromagneten 104’, welcher das Ventil 90 gegen die Kraft einer zweiten Feder 110 nach rechts zieht und es somit in eine Stellung bringt, in welcher der Aktor 76 die Taumelscheibe der zweiten Hydropumpe 66 in eine Position verbringt, in welcher die zweite Hydropumpe 66 Hydraulikfluid durch die zweite Leitung 84‘ zum zweiten Hydromotor 68 fördert, welches dann durch die erste Leitung 84 zurück zur zweiten Hydropumpe 66 fließt. Beim Reversieren wird der Elektromagnet 104 nicht bestromt. Nach dem Ende des Reversierbetriebs stellt die Steuerung 70 den Elektromagneten 104’ stromlos, so dass das Ventil 90 dann durch die Feder 110 in die Neutralstellung gebracht wird, woraufhin auch der Aktor 76 durch die Kraft einer integrierten Feder 114 in die Neutral- oder Mittelstellung gebracht wird, in welcher das Fördervolumen der zweiten Hydropumpe 66 null ist.

Der Druck in den Leitungen 84, 84’ wird durch Druckbegrenzungsventile 120, 122 begrenzt. Ein erstes Druckbegrenzungsventil 120 ist mit seinem Hochdruckanschluss mit der ersten Leitung 84 und mit seinem Niederdruckanschluss über eine Drossel 124 mit einem Tank 126 verbunden. Ein zweites Druckbegrenzungsventil 12“ ist mit seinem Hochdruckanschluss mit der zweiten Leitung 84 und mit seinem Niederdruckanschluss mit dem Niederdruckanschluss des ersten Druckbegrenzungsventils 120 und somit ebenfalls über die Drossel 124 mit dem Tank 126 verbunden. Den Druckbegrenzungsventilen 120, 122 sind jeweils Rückschlagventile 128, 130 antiparallel geschaltet. Der Abschaltdruck des ersten Druckbegrenzungsventils 120 ist kleiner als der Abschaltdruck des zweiten Druckbegrenzungsventils 122. Dadurch erreicht man, dass beim Reversieren ein höheres Drehmoment des zweiten

Hydromotors 68 als beim Erntebetrieb bereitsteht. Somit kann der Erntegutstau mit größerem Drehmoment beseitigt werden als bei seiner Erzeugung herrschte, was ein manuelles Beseitigen des Staus in den meisten Fällen erübrigt.

Hinsichtlich der Wirkungsweise der hydraulischen Anordnung der Figur 2 im Falle des Ansprechens des Fremdkörperdetektors 108 sei auf die Offenbarung der DE10 2009 002 849 A1 verwiesen, die durch Verweis mit in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen wird.

In der Straßenfahrbetriebsart und auch in den beschriebenen Arbeitsbetriebsarten (Ernte und Reversieren) wird die Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 durch einen Fahrhebel 140 vorgegeben. Je weiterder Bedienerden Fahrhebel 140 aus einer Neutralstellung nach vorn bewegt, umso schneller fährt die Arbeitsmaschine 10 nach vorn und umso weiter er ihn aus der Neutralstellung nach hinten bewegt, umso schneller fährt die Arbeitsmaschine 10 rückwärts. Die Stellung des Fahrhebels 140 wird mittels eines Sensors 142 erfasst, der elektrisch mit der Steuerung 70 verbunden ist. Die Steuerung 70 kontrolliert einen Aktor 144 zur Verstellung der Taumelscheibe des ersten Hydromotors 136 und einen Aktor 146 zur Verstellung der Taumelscheibe der ersten Hydropumpe 132 derart, dass die gewünschte, d.h. durch den Bediener mittels des Fahrhebels 140 vorgegebene Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 erreicht wird. Hierzu sei auf die DE 10 2004 016 242 A1 und den dort erwähnten Stand der Technik verwiesen, d.h. es kann auch eine Antischlupfregelung vorhanden sein.

Die Steuerung 70 weist den Aktor 144, die Taumelscheibe des ersten Hydromotors 136 und den Aktor 146 an, die Taumelscheibe der ersten Hydropumpe 132 jeweils in eine Stellung zu verbringen, die der durch den Bediener vorgegebenen Geschwindigkeit entspricht. Falls der Bediener den Fahrhebel aus einer Stellung, in welcher die Arbeitsmaschine 10 relativ schnell fährt, z.B. beim Straßenfahrbetrieb mit 25 km/h, in eine Stellung langsamerer Geschwindigkeit oder in die Neutralstellung verbringt, wirkt der erste Hydromotor 136 als Hydropumpe und die erste Hydropumpe 132 als Hydromotor, da die Räder 14 sich (noch) schneller drehen als der erste Hydromotor 132 sich bei stabilen Betriebsbedingungen drehen würde. Der Antriebsstrang der Räder 14 mit der ersten Hydropumpe 132 und dem ersten Hydromotor 136 bremst diese somit ab, da das Bremsmoment von der ersten Hydropumpe 132 an die Kurbelwelle 34 weitergeleitet und im Verbrennungsmotor 32 in Wärme umgesetzt wird.

Zur Verbesserung der Bremswirkung ist die Steuerung 70 derart programmiert, dass in derartigen Fällen, d.h. bei einer Betätigung des Fahrhebels 140 im Sinne einer (über einem vorbestimmten Schwellenwert liegenden) Verzögerung der Arbeitsmaschine 10, die zweite Hydropumpe 66 die Bremswirkung des Antriebsstrangs der Räder 14 unterstützt. Dazu wird in diesem Fall der zweite Hydromotor 68 durch geeignete Ansteuerung des Elektromagneten 106 und somit des Aktors 76 in eine Stellung minimalen Schluckvolumens und die zweite Hydropumpe 66 durch Ansteuerung eines der Elektromagneten 104 oder 104‘ und somit des Aktors 88 in eine Stellung maximalen Schluckvolumens verbracht. Dadurch erreicht man, dass die zweite Hydropumpe 66 an einer der Leitungen 84 oder 84‘ einen relativ hohen Druck erzeugt, der aber nicht oder nur zum Teil durch den zweiten Hydromotor 68 abfließen kann. Dieser Druck wird dann durch eines der Druckbegrenzungsventile 120, 122 abgeleitet und in Wärme umgesetzt. Die zweite Hydropumpe 66 stellt somit eine Bremskraft für die Welle 60 der ersten Hydropumpe 132 bereit und unterstützt und vergrößert die Bremswirkung des Antriebsstrangs der Räder 14.

Diese zusätzliche Wirkung wird insbesondere im Straßenfahrbetrieb benötigt, da die Arbeitsmaschine 10 dann mit höherer Geschwindigkeit unterwegs ist als in der Arbeitsbetriebsart. Außerdem würde die beschriebene Verstellung der zweiten Hydropumpe 66 und des zweiten Hydromotors 68 im Erntebetrieb zu unerwünschten Schnittlängen führen. Die beschriebene Unterstützung der Bremswirkung durch die zweite Hydropumpe 66 ist daher vorzugsweise nur in der Straßenfahrbetriebsart verfügbar und in der Arbeitsbetriebsart durch die Steuerung 70 deaktiviert.

Der Hydromotor 78 zum Antrieb des Ernte Vorsatzes 20 kann ebenfalls verstellbar sein und durch eine hydraulische Anordnung, wie sie in der Figur 2 für den Antrieb des Hydromotors 68 dargestellt ist, mit der zugehörigen weiteren Hydropumpe 134 im Hydropumpenaggregat 62 verbunden sein, um die oben erwähnten Vorteile hinsichtlich der Bremswirkung und/oder des Abschaltmoments beim Reversieren zu erzielen.

Claims

Patentansprüche

1. Selbstfahrende Arbeitsmaschine (10) mit: einem Verbrennungsmotor (32) mit einer Kurbelwelle (34), einer ersten Hydropumpe (132), die mit der Kurbelwelle (34) antriebsverbunden-ist und mit einem ersten Hydromotor (136) in flüssigkeitsleitender Verbindung steht, der mit im Bodeneingriff befindlichen Mitteln antriebsverbunden ist, einer elektronischen Steuerung (70), die mit einem Sensor (142) zur Erfassung der Position eines durch einen Bediener verstellbaren Eingabemittels zur Vorgabe der Vortriebsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine (10) verbunden ist, einer zweiten Hydropumpe (66), die mit der Kurbelwelle (34) antriebsverbunden ist und mit einem zweiten Hydromotor (68) in flüssigkeitsleitender Verbindung steht, der mit einer funktionalen Komponente der Arbeitsmaschine (10) in Antriebsverbindung steht, und einem ersten Aktor (76) zur Verstellung des Volumens der zweiten Hydropumpe (66), einem zweiten Aktor (88) zur Verstellung des Volumens des zweiten Hydromotors (68) sowie einem Druckbegrenzungsventil (120,122) zur Begrenzung des Drucks in der Verbindungsleitung (84, 84‘) zwischen der zweiten Hydropumpe (66) und dem zweiten Hydromotor (68), wobei die Steuerung (70) programmiert ist, bei einer Betätigung des Eingabemittels im Sinne einer Bremsung den ersten Aktor (76) in Richtung einer Vergrößerung des Volumens der zweiten Hydropumpe (66) und den zweiten Aktor (88) in Richtung einer Verkleinerung des Volumens des zweiten Hydromotors (68) anzusteuern, sodass sich dann ein Druck in der Verbindungsleitung (84, 84') zwischen der zweiten Hydropumpe (66) und dem zweiten Hydromotor (68) aufbaut, der durch das Druckbegrenzungsventil (120, 122) abgelassen wird.
2. Arbeitsmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuerung (70) zwischen einer Straßenfahrbetriebsart und einer Arbeitsbetriebsart umschaltbar ist, der zweite Hydromotor (68) in der Straßenfahrbetriebsart abgeschaltet ist und die Steuerung (70) programmiert ist, das Bremsmoment nur in der Straßenfahrbetriebsart über die zweite Hydropumpe (66) und das Druckbegrenzungsventii (120,122) abzubauen.
3. Arbeitsmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerung (70) zusätzlich mit einem Aktor (144,146) zur Verstellung des Volumens des ersten Hydromotors (136) und/oder der ersten Hydropumpe (132) verbunden ist.
4. Arbeitsmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sie eine Erntemaschine und die funktionale Komponente eine Bearbeitungs- und /oder Fördereinrichtung (22) für Erntegut ist.
5. Arbeitsmaschine (10) nach Anspruch 4, wobei sie ein Feldhäcksler ist und die funktionale Komponente eine Vorpresswalze ist.