DE102011055174A1 - Method for switching manual transmission of traction drive of vehicle, particularly mobile working machine, involves executing load activation of manual transmission by changing supply amount of hydraulic motor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten eines zwischen mindestens zwei Übersetzungsstufen schaltbaren Schaltgetriebes eines Fahrantriebs, das von einem hydrostatisches Getriebe angetrieben wird, wobei das hydrostatische Getriebe von einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe und einem im offenen Kreislauf an die Pumpe angeschlossenen Hydromotor gebildet ist, der mit einer Eingangswelle des Schaltgetriebes trieblich verbunden ist, wobei zur Steuerung des Hydromotors ein Steuerwegeventil vorgesehen ist, das mit einer Förderleitung der Pumpe und einer zu einem Behälter geführten Behälterleitung sowie einer ersten zu dem Hydromotor geführten Druckmittelleitung und einer zweiten zu dem Hydromotor geführten Druckmittelleitung verbunden ist und in den Druckmittelleitungen zwischen Steuerwegeventil und Hydromotor eine Bremsventileinrichtung angeordnet ist.The invention relates to a method for switching a switchable between at least two gear ratios of a traction drive, which is driven by a hydrostatic transmission, wherein the hydrostatic transmission is formed by an adjustable volume in the pump and a pump connected to the pump in the open hydraulic motor with an input shaft of the gearbox is drivingly connected, wherein for controlling the hydraulic motor, a control path valve is provided, which is connected to a delivery line of the pump and a guided container to a container line and a first guided to the hydraulic motor pressure medium line and a second guided to the hydraulic motor pressure medium line and in the pressure medium lines between control travel valve and hydraulic motor, a brake valve device is arranged.
Mobile selbstfahrende Arbeitsmaschinen, insbesondere Landmaschinen, Forstmaschinen und Baumaschinen, beispielsweise Rad- und Teleskoplader, Bagger, Forstmaschinen, Schlepper, Mähdrescher, Feldhäcksler, Zuckerrüben- oder Kartoffelroder, als Beispiele für Fahrzeuge erfordern einen Fahrantrieb, der hohe Zugkräften aufbringen kann und zur Überwindung größerer Strecken eine hohe Fahrgeschwindigkeit ermöglicht. In jüngster Zeit werden zunehmender Fahrgeschwindigkeiten im Bereich von 40 km/h bis 60 km/h für mobile Arbeitsmaschinen gefordert.Mobile self-propelled machines, especially agricultural machines, forestry machines and construction equipment, such as wheel and telescopic loaders, excavators, forestry machines, tractors, combine harvesters, forage harvesters, sugar beet or potato harvesters, as examples of vehicles require a traction drive that can muster high tensile forces and overcoming longer distances a high speed allows. Increasing travel speeds in the range of 40 km / h to 60 km / h have recently been demanded for mobile work machines.
Bei Fahrantrieben von mobilen Arbeitsmaschinen mit einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf ist es bekannt, zur Spreizung der Fahrgeschwindigkeit ein Lastschaltgetriebe, beispielsweise ein zweistufiges Lastschaltgetriebe, einzusetzen, das von dem Hydromotor des hydrostatischen Getriebes angetrieben wird, indem der Hydromotor mit der Eingangswelle des Lastschaltgetriebes in trieblicher Verbindung steht. Derartige Lastschaltgetriebe ermöglichen während der Fahrt im Betrieb des Fahrantriebs ein Schalten, insbesondere ein Hochschalten, beispielsweise von einer ersten Übersetzungsstufe in eine zweite Übersetzungsstufe, ohne Zugkraftunterbrechung. Derartige Lastschaltgetriebe weisen in der Regel als Lamellenkupplungen ausgebildete Schaltelemente für die verschiedenen Gangstufen auf, wodurch derartige Lastschaltgetriebe einen hohen Bauaufwand verursachen sowie durch Scherkräfte in den Lamellenkupplungen einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen.In traction drives of mobile machines with a hydrostatic transmission in the open circuit, it is known to spread the vehicle speed, a power shift, for example, a two-speed powershift, use, which is driven by the hydraulic motor of the hydrostatic transmission by the hydraulic motor with the input shaft of the power transmission in trieblicher Connection stands. Such powershift transmissions allow during driving in the operation of the traction drive a shift, in particular an upshift, for example, from a first gear ratio in a second gear ratio, without interruption of traction. Such powershift transmissions generally have shift elements designed as multi-plate clutches for the various gear stages, as a result of which such powershift transmissions cause high construction costs and have poor efficiency due to shearing forces in the multi-plate clutches.
Bei einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf wird die Zulaufmenge des Hydromotors von einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe erzeugt. Zur Zuteilung des Volumenstroms für den Hydromotor ist ein Steuerwegeventil vorgesehen, das in der Regel als in Zwischenstellungen drosselndes Wegeventil ausgebildet ist und die Bewegungsgeschwindigkeit sowie die Bewegungsrichtung des Hydromotors steuert. Bei Fahrantrieben mit einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf ist bereits bekannt, den Hydromotor im Schluckvolumen verstellbar als Verstellmotor auszubilden, wobei die Verstelleinrichtung hydraulisch gesteuert ist und mit zunehmendem Zulaufdruck des Hydromotors der Verstellmotor in Richtung einer Erhöhung des Schluckvolumens verstellt wird. Die Bremsventileinrichtung bei einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf dient dazu, dass der Hydromotor während einer Bremsphase an der Zulaufseite hängt. In der ablaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors ist hierzu ein Bremsventil angeordnet, das von dem Druck in der zulaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors gesteuert ist. Entsprechend ist in der zulaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors ein Bremsventil angeordnet, das von dem Druck in der ablaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors gesteuert ist. Die Bremsventilfunktion der Bremsventile besteht darin, dass sich in einer Antriebsphase des hydrostatischen Getriebes das von dem Druck in der Ablaufseite gesteuerte Bremsventil in der Zulaufseite des Hydromotors in einer Sperrstellung befindet, um die Verbindung der Zulaufseite des Hydromotors zu einem Behälter abzusperren, und das Bremsventil in der Ablaufseite des Hydromotors von dem anstehenden Druck in der Zulaufseite in eine Öffnungsstellung aufgesteuert ist, in der die Ablaufseite mit dem Behälter verbunden ist. Bei abnehmendem Druck in der Zulaufseite des Hydromotors während einer Bremsphase des hydrostatischen Getriebes wird das Bremsventil in der Ablaufseite des Hydromotors in Richtung einer Sperrstellung beaufschlagt, so dass das Bremsventil in der Ablaufseite die Ablaufmenge des Hydromotors anstaut und einen Bremsdruck erzeugt, wodurch ein Voreilen des Hydromotors vermieden wird.In a hydrostatic transmission in the open circuit, the feed rate of the hydraulic motor is generated by a pump adjustable in the delivery volume. To allocate the volume flow for the hydraulic motor, a control-way valve is provided, which is generally designed as a directional control valve throttling in intermediate positions and controls the movement speed and the direction of movement of the hydraulic motor. In traction drives with a hydrostatic transmission in the open circuit is already known to form the hydraulic motor in the displacement adjustable as adjusting motor, the adjusting device is hydraulically controlled and is adjusted with increasing inlet pressure of the hydraulic motor, the adjusting motor in the direction of increasing the absorption volume. The brake valve device in a hydrostatic transmission in the open circuit serves to ensure that the hydraulic motor hangs on the inlet side during a braking phase. In the drain-side pressure medium line of the hydraulic motor, a brake valve is arranged for this purpose, which is controlled by the pressure in the inlet-side pressure medium line of the hydraulic motor. Accordingly, a brake valve is arranged in the inlet-side pressure medium line of the hydraulic motor, which is controlled by the pressure in the outlet-side pressure medium line of the hydraulic motor. The brake valve function of the brake valves is that in a drive phase of the hydrostatic transmission, the pressure controlled in the drain side brake valve in the inlet side of the hydraulic motor is in a blocking position to shut off the connection of the inlet side of the hydraulic motor to a container, and the brake valve in the discharge side of the hydraulic motor is controlled by the upcoming pressure in the inlet side in an open position in which the discharge side is connected to the container. With decreasing pressure in the inlet side of the hydraulic motor during a braking phase of the hydrostatic transmission, the brake valve is acted upon in the discharge side of the hydraulic motor in the direction of a blocking position, so that the brake valve accumulates in the discharge side, the discharge amount of the hydraulic motor and generates a brake pressure, whereby a lead of the hydraulic motor is avoided.
Bei einem gattungsgemäßen Fahrantrieb mit einem hydrostatischen Getriebe und einem von dem Hydromotor des hydrostatischen Getriebes angetriebenen Lastschaltgetriebe kann es beim Herunterschalten des Lastschaltgetriebes, beispielsweise von der zweiten Übersetzungsstufe in die erste Übersetzungsstufe, während der Fahrt zu einem starken Verzögerungsruck des Fahrzeugs kommen. Um diesen Verzögerungsruck beim Herunterschalten während der Fahrt zu vermeiden, wird das Herunterschalten lediglich im bzw. nahe am Stillstand des Fahrzeugs unterhalb einer geringen Fahrgeschwindigkeit von beispielsweise 2 km/h zugelassen. Um dies sicherzustellen, sind zusätzliche Schaltverriegelungen, beispielsweise hydraulische oder elektro-hydraulische Verriegelungseinrichtungen, erforderlich, die ein Herunterschalten erst im bzw. nahe am Stillstand des Fahrzeugs zulassen. Derartige Schaltverriegelungen des Lastschaltgetriebes erhöhen den Bauaufwand zusätzlich.In a generic traction drive with a hydrostatic transmission and a power transmission driven by the hydraulic motor of the hydrostatic transmission, during downshifting of the powershift transmission, for example, from the second transmission stage to the first transmission stage, a strong deceleration pressure of the vehicle may occur. In order to avoid this deceleration pressure when downshifting while driving, the downshifting is permitted only at or near the stoppage of the vehicle below a low driving speed of, for example, 2 km / h. To ensure this, additional switching locks, such as hydraulic or electro-hydraulic locking devices required that allow a downshift only at or near the stop of the vehicle. Such shift locks the power shift increase the construction cost in addition.
Um bei einem Fahrantrieb mit einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf und einem nachgeschalteten Schaltgetriebe einen Gangwechsel während der Fahrt im Fahrbetrieb der Arbeitsmaschine zu ermöglichen, ist bereits aus der
Ein derartiges Verfahren weist jedoch einen hohen Bauaufwand auf, da Hydromotoren mit verstellbarem Schluckvolumen normalerweise zwischen einer Stellung mit minimalen Schluckvolumen ungleich Null und einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen verstellbar sind und somit ein spezieller Nullhub-Hydromotor mit einer Stellung für Schluckvolumen Null erforderlich ist. Der Hydromotor wird in der Synchronisierphase durch das Reibmoment der Synchronisierung des Schaltgetriebes auf die entsprechende Drehzahl geschleppt, wodurch entsprechende Reibverluste und Verschleiß auftreten. Zudem führt die Ausbildung des Schaltgetriebes mit einer Synchronisierung zu einer Erhöhung des Bauaufwandes.However, such a method has a high construction cost, since hydraulic motors with adjustable displacement are normally adjustable between a position with a minimum displacement of zero and a position with maximum displacement and thus a special zero-stroke hydraulic motor with a position for zero displacement is required. The hydraulic motor is dragged in the synchronization phase by the friction torque of the synchronization of the gearbox to the appropriate speed, whereby corresponding friction losses and wear occur. In addition, the design of the gearbox with a synchronization leads to an increase in construction costs.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem bei einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf mit geringem Bauaufwand ein Gangwechsel des Schaltgetriebes während der Fahrt im Fahrbetrieb ermöglicht wird.The present invention has for its object to provide a method in which in a hydrostatic transmission in the open circuit with low construction costs, a gear change of the gearbox while driving while driving is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zum Schalten des Schaltgetriebes zwischen den Übersetzungsstufen
- • in einem ersten Schritt eine Lastfreischaltung des Schaltgetriebes durchgeführt wird durch Veränderung der Zulaufmenge des Hydromotors und/oder des Schluckvolumens des Hydromotors bis an dem Hydromotor eine vorgegebene Druckdifferenz unterschritten wird oder durch eine Übersteuerung die Bremsventileinrichtung in eine Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion
- • in einem anschließenden zweiten Schritt das Schaltgetriebe in eine Neutralstellung geschaltet wird
- • in einem anschließenden dritten Schritt eine elektro-hydraulische Synchronisierung der Drehzahl des Hydromotors durchgeführt wird
- • in einem anschließenden vierten Schritt das Schaltgetriebe in die neue Übersetzungsstufe geschaltet wird
- • in einem anschließenden fünften Schritt eine Lastaufnahme des Schaltgetriebes durchgeführt wird.
- • In a first step, a load release of the gearbox is performed by changing the feed rate of the hydraulic motor and / or the displacement of the hydraulic motor to the hydraulic motor is a predetermined pressure difference is exceeded or by overriding the brake valve device in an open position to shutdown the brake valve function
- • In a subsequent second step, the manual transmission is switched to a neutral position
- • In a subsequent third step, an electro-hydraulic synchronization of the speed of the hydraulic motor is performed
- • In a subsequent fourth step, the manual transmission is switched to the new gear ratio
- • In a subsequent fifth step, a load pick-up of the gearbox is performed.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt in dem ersten Schritt eines Schaltvorgangs zwischen den Übersetzungsstufen des Schaltgetriebes eine Lastfreischaltung des Schaltgetriebes, um in dem zweiten Schritt einen eingelegten Gang ausrücken und das Schaltgetriebe in die Neutralstellung schalten zu können.In the method according to the invention takes place in the first step of a switching operation between the gear ratios of the gearbox a load release of the gearbox to disengage an engaged gear in the second step and to be able to switch the gearbox in the neutral position.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Lastfreischaltung des Schaltgetriebes durch Veränderung der Zulaufmenge des Hydromotors und/oder des Schluckvolumens des Hydromotors bis an dem Hydromotor eine vorgegebene Druckdifferenz unterschritten wird, wodurch der im offenen Kreislauf betriebene Hydromotor drehmomentfrei betrieben wird und somit das Schaltgetriebe lastfrei geschaltet werden kann. Die Lastfreischaltung des Hydromotors durch Veränderung der Zulaufmenge ermöglicht bei einem als Verstellmotor oder als Konstantmotor ausgebildeten Hydromotor mit geringem Bauaufwand und ohne zusätzliche Komponenten eine Lastfreischaltung des Schaltgetriebes.According to one embodiment of the invention, the load release of the gearbox takes place by changing the feed rate of the hydraulic motor and / or the intake volume of the hydraulic motor to the hydraulic motor is a predetermined pressure difference is exceeded, whereby the operated open-circuit hydraulic motor is operated torque-free and thus the manual transmission are switched load can. The load release of the hydraulic motor by changing the feed rate allows for a designed as a variable displacement motor or constant motor hydraulic motor with low construction costs and without additional components a load release of the gearbox.
Gemäß einer zweiten, alternativen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Lastfreischaltung des Schaltgetriebes durch eine Übersteuerung der bereits vorhandenden Bremsventileinrichtung in eine Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit für einen Gangwechsel des Schaltventils für Lastfreischaltung des Schaltgetriebes und somit eine Drehmomententlastung des Hydromotors, um die eingelegte Übersetzungsstufe ausrücken und das Schaltgetriebe in eine Neutralstellung schalten zu können, die bereits vorhandene Bremsventileinrichtung in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagt, wodurch die Bremsventilfunktion abgeschaltet wird und die Bremsventile deaktiviert werden. Die Ablaufseite und die Zulaufseite des Hydromotors sind hierdurch über die abgeschalteten und in der Öffnungsstellung befindlichen Bremsventile zum Behälter entlastet, so dass auf einfache Weise ein drehmomentfreier Betrieb des Hydromotors erzielt wird. Mit der Abschaltung der Bremsventileinrichtung wird hierbei sowohl in einer Antriebsphase als auch in einer Bremsphase für beide Bewegungsrichtungen des Hydromotors und somit beide Fahrtrichtungen auf einfache Weise eine Drehmomententlastung des Hydromotors und somit des Schaltgetriebes erzielt. Eine Lastfreischaltung des Schaltgetriebes kann mit der bereits vorhandenen Bremsventileinrichtung des offenen Kreislaufs bei geringem Bauaufwand erzielt werden, indem die Bremsventileinrichtung gezielt übersteuert und in eine Öffnungsstellung beaufschlagt wird und somit bei einem Gangwechsel des Schaltgetriebes die Bremsventilfunktion für die Lastfreischaltung des Schaltgetriebes abgeschaltet wird. Ein Abschalten der Bremsventilfunktion, wobei die Bremsventile des offenen Kreislaufs in eine Öffnungsstellung aufgesteuert werden, ermöglicht einen drehmomentfreien Betrieb des Hydromotors und somit eine Lastfreischaltung des Schaltgetriebes, da das Bremsventil in der ablaufseitigen Druckmittelleitung und das Bremsventil in der zulaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors in die Öffnungsstellung beaufschlagt sind und somit die Bremsventilfunktion deaktiviert ist. Durch das Abschalten der Bremsventilfunktion der Bremsventileinrichtung werden die Bremsventile in die Öffnungsstellung beaufschlagt, so dass mit geringem Bauaufwand ein drehmomentfreier Betrieb des Hydromotors und somit eine Drehmomententlastung des Schaltgetriebes erzielt wird und eine eingelegte Übersetzungsstufe des Schaltgetriebes in dem zweiten Schritt ausgerückt und das Schaltgetriebe in eine Neutralstellung geschaltet werden kann. Die Drehmomententlastung des Hydromotors und somit des Schaltgetriebes durch Abschalten der Bremsventilfunktion und Deaktivierung der Bremsventileinrichtung ermöglicht zudem, dass jederzeit und in allen Betriebszuständen auch bei möglichen Störeinflüssen, die beispielsweise von dem Abtrieb des Schaltgetriebes kommen können, eine Drehmomententlastung des Hydromotors und Lastfreischaltung des Schaltgetriebes erzielt wird. Die Abschaltung und Beaufschlagung in die Öffnungsstellung des in der zulaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils und des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils ermöglicht hierbei, dass in einer Antriebsphase der zulaufseitige Druck in der Zulaufseite des Hydromotors und in einer Bremsphase der ablaufseitige Bremsdruck in der Ablaufseite des Hydromotors über die deaktivierten und abgeschalteten Bremsventile zum Behälter angebaut werden kann, so dass eine Drehmomententlastung des Schaltgetriebes in beiden Fahrtrichtungen sowohl in einer Antriebsphase als auch in einer Bremsphase in allen Betriebszuständen auf einfache Weise erzielt werden kann.According to a second, alternative embodiment of the invention, the load release of the gearbox takes place by overriding the already existing brake valve device in an open position for switching off the brake valve function. With the method according to the invention is thus for a gear change of the switching valve for load release of the gearbox and thus a torque relief of the hydraulic motor to disengage the engaged gear ratio and shift the gearbox in a neutral position, the already existing brake valve device is acted upon in the direction of the open position, whereby the brake valve function is switched off and the brake valves are deactivated. The drain side and the inlet side of the hydraulic motor are thereby relieved via the switched-off and located in the open position brake valves to the container, so that in a simple manner a torque-free operation of the hydraulic motor is achieved. With the shutdown of the brake valve device here in both a drive phase and in a braking phase for both directions of movement of the hydraulic motor and thus both directions of travel in a simple way, a torque relief of the hydraulic motor and thus the gearbox is achieved. A load release of the Manual transmission can be achieved with the existing brake valve device of the open circuit with low construction costs by selectively overriding the brake valve device and is acted upon in an open position and thus the brake valve function for the load release of the gearbox is switched off in a gear change of the gearbox. Switching off the brake valve function, wherein the brake valves of the open circuit are opened in an open position, enables a torque-free operation of the hydraulic motor and thus a load release of the gearbox, since the brake valve in the outlet-side pressure medium line and the brake valve in the inlet-side pressure medium line of the hydraulic motor is acted upon in the open position are and thus the brake valve function is disabled. By switching off the brake valve function of the brake valve device, the brake valves are acted upon in the open position, so that with little construction effort a torque-free operation of the hydraulic motor and thus a torque relief of the gearbox is achieved and disengaged an engaged gear ratio of the gearbox in the second step and the gearbox in a neutral position can be switched. The torque relief of the hydraulic motor and thus of the gearbox by switching off the brake valve function and deactivation of the brake valve device also allows any time and in all operating conditions, even with possible disturbing influences that can come for example from the output of the gearbox, a torque relief of the hydraulic motor and load release of the gearbox is achieved , The shutdown and admission to the open position of the arranged in the inlet side pressure medium line brake valve and arranged in the drain side pressure medium line brake valve allows in a drive phase of the inlet side pressure in the inlet side of the hydraulic motor and in a braking phase of the drain side brake pressure in the discharge side of the hydraulic motor the deactivated and deactivated brake valves can be mounted to the container, so that a torque relief of the gearbox in both directions can be achieved in a simple manner both in a drive phase and in a braking phase in all operating conditions.
Im Gegensatz zu einem Antriebsstrang mit einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf des Standes der Technik, bei dem während des Schaltvorgangs ein spezieller Hydromotor auf einen Schwenkwinkel 0° und somit eine Einstellung mit einem Schluckvolumen Null verstellt wird, kann bei den beiden oben beschriebenen Maßnahmen zur Lastfreischaltung des Schaltgetriebes des erfindungsgemäßen Verfahrens ein üblicher Hydromotor verwendet werden, der als Konstantmotor oder als zwischen einer Stellung mit minimalem Schluckvolumen ungleich Null und einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor ausgebildet sein kann, so dass das erfindungsgemäße Getriebe einen geringen Bauaufwand mit üblichen Komponenten aufweist.In contrast to a drive train with a hydrostatic transmission in the open circuit of the prior art, in which during the switching operation, a special hydraulic motor is adjusted to a pivot angle 0 ° and thus a setting with a displacement zero, in the two measures described above for load release the gearbox of the method according to the invention, a conventional hydraulic motor can be used, which can be configured as a constant motor or as between a position with a minimum displacement and a maximum displacement volume adjustable adjusting motor, so that the transmission according to the invention has a low construction cost with conventional components.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt in dem dritten Schritt eine elektrohydraulische Synchronisierung der Drehzahl des Hydromotors, indem eine Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors mit einer zu dem Übersetzungssprung im Schaltgetriebe korrelierenden Drehzahlanpassung des Hydromotors erfolgt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die elektro-hydraulische Drehzahlsynchronisation der Hydromotor aktiv an die neue Drehzahl für die einzulegende Übersetzungsstufe angepasst. Gegenüber einem Antriebsstrang des Standes der Technik, bei dem der Hydromotor zum Gangwechsel auf Schwenkwinkel 0° verstellt wird und der Hydromotor durch eine Synchroneinrichtungen des Schaltgetriebes passiv auf die erforderlich Drehzahl zum Einlegen der neuen Übersetzungsstufe gebracht wird, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Schaltgetriebe als einfach aufgebautes schaltbares und bevorzugt unsynchronisiertes Stillstandsgetriebe ausgebildet werden, das ohne Synchronisierungseinrichtung, beispielsweise Synchronisierungsringe, aufgebaut ist und normalerweise nur im Stillstand in die verschiedenen Getriebestufen schaltbar ist. Die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors vor dem Einlegen der neuen Übersetzungsstufe des Schaltgetriebes ermöglicht hierbei weiterhin weiche Schaltvorgänge sowohl beim Hochschalten als auch beim Herunterschalten des Schaltgetriebes ohne störenden Beschleunigungsruck oder Verzögerungsruck.In the method according to the invention in the third step, an electro-hydraulic synchronization of the speed of the hydraulic motor by a speed synchronization of the hydraulic motor is carried out with a correlating to the ratio jump in the transmission speed adaptation of the hydraulic motor. In the method according to the invention is adapted by the electro-hydraulic speed synchronization of the hydraulic motor actively to the new speed for the gear ratio to be inserted. Compared to a drive train of the prior art, in which the hydraulic motor is adjusted to the gear change to pivot angle 0 ° and the hydraulic motor is made passive by a synchronizing means of the gearbox to the required speed for inserting the new gear ratio, in the inventive method, the transmission as easy constructed switchable and preferably unsynchronized standstill gear can be formed, which is constructed without synchronization device, such as synchronization rings, and normally only in standstill in the various gear stages is switchable. The speed synchronization of the hydraulic motor before inserting the new gear ratio of the gearbox allows this case continue soft shifts both upshifting and downshifting of the gearbox without disturbing acceleration or deceleration.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung in dem ersten Schritt die Veränderung der Zulaufmenge des Hydromotors zur Lastfreischaltung des Schaltgetriebes durch Ansteuerung des Steuerwegeventils und/oder Veränderung der Fördermenge der Pumpe. Durch eine Verringerung der Zulaufmenge durch entsprechende Beaufschlagung des in einem offenen Kreislauf bereits vorhandenen Steuerwegeventils und/oder durch eine entsprechende Verringerung der Fördermenge der Pumpe kann mit geringem Bauaufwand und ohne zusätzliche Komponenten die den Hydromotor antreibende Druckdifferenz unter einen vorgegebenen Grenzwert verringert werden, um zum Schalten des Schaltgetriebes in die Neutralstellung eine Lastfreischaltung des Hydromotors und somit des Schaltgetriebes zu erzielen. Die Veränderung und Anpassung der Zulaufmenge kann hierbei gesteuert oder geregelt erfolgen.In the method according to the invention is carried out according to an advantageous embodiment of the invention in the first step, the change in the feed rate of the hydraulic motor for load release of the gearbox by controlling the control path valve and / or change the flow rate of the pump. By reducing the feed rate by appropriate action on the already existing in an open circuit control valves and / or by a corresponding reduction in the flow rate of the pump can be reduced with low construction costs and without additional components, the hydraulic motor driving pressure difference below a predetermined threshold to switch of the gearbox in the neutral position to achieve load release of the hydraulic motor and thus of the gearbox. The change and adjustment of the feed rate can be controlled or regulated.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung in dem dritten Schritt die elektro-hydraulische Synchronisierung der Drehzahl des Hydromotors durch Veränderung der Zulaufmenge des Hydromotors und/oder des Schluckvolumens des Hydromotors. Mit einer Veränderung der Zulaufmenge des Hydromotors und/oder des Schluckvolumens eines als Verstellmotor ausgebildeten Hydromotors kann bei in der Neutralstellung befindlichem Schaltgetriebe der im offenen Kreislauf betriebene Hydromotor aktiv auf eine Synchronisierdrehzahl bzw. in ein entsprechendes Drehzahlfenster gebracht werden, um die neue Übersetzungsstufe im Schaltgetriebe einrücken zu können. Das Schaltgetriebe kann hierbei als mechanisches Stufenschaltgetriebe ausgebildet sein, das mit formschlüssigen Drehmomentübertragungsmitteln, beispielsweise Schaltverzahnungen an den entsprechenden Übersetzungsstufen, versehen ist. Alternativ kann das Schaltgetriebe mit kraftschlüssigen Drehmomentübertragungsmitteln, beispielsweise Lamellenkupplungen an den entsprechenden Übersetzungsstufen, versehen werden. Die Veränderung und Anpassung der Zulaufmenge bzw. die Veränderung des Schluckvolumens des Hydromotors kann hierbei gesteuert oder geregelt erfolgen. Ein derartiges Stillstandsschaltgetriebe mit Lamellenkupplungen weist gegenüber einem Lastschaltgetriebe des Standes der Technik einen deutlich verringerten Herstellaufwand und Platzbedarf auf, da die Lamellenkupplungen lediglich darauf ausgelegt werden müssen, eine verbleibende Drehzahldifferenz bei dem Schaltvorgang und Einrücken der Übersetzungsstufe des lastfrei geschalteten Schaltgetriebes auszugleichen, jedoch keine Auslegung auf eine Übertragung der Zugkraft und eine Abfuhr der durch Zwangssynchronisation in die Lamellenkupplung eingetragenen Wärme während des Schaltvorgangs wie bei einem Lastschaltgetriebe des Standes der Technik erforderlich ist.In the method according to the invention is carried out according to an advantageous embodiment the invention in the third step, the electro-hydraulic synchronization of the rotational speed of the hydraulic motor by changing the feed rate of the hydraulic motor and / or the displacement of the hydraulic motor. With a change in the feed rate of the hydraulic motor and / or the absorption volume of a hydraulic motor designed as Verstellmotor located in the neutral position of the manual transmission operated in the open circuit hydraulic motor can be actively brought to a synchronizing or in a corresponding speed window to indent the new gear ratio in the manual transmission to be able to. The gearbox can in this case be designed as a mechanical gearshift transmission, which is provided with positive torque-transmitting means, for example, switching teeth on the corresponding gear ratios. Alternatively, the manual transmission with non-positive torque transmission means, such as multi-plate clutches on the corresponding gear ratios, provided. The change and adaptation of the feed quantity or the change in the absorption volume of the hydraulic motor can be controlled or regulated in this case. Such a standstill gearbox with multi-plate clutches has over a power shift transmission of the prior art to a significantly reduced manufacturing costs and space requirements, since the multi-plate clutches need only be designed to compensate for a remaining speed difference in the shift and engagement of the gear ratio of the load-free shift transmission, but no interpretation a transmission of the tensile force and a removal of the registered by forced synchronization in the multi-plate clutch heat during the switching operation as a power shift transmission of the prior art is required.
Mit besonderem Vorteil erfolgt in dem dritten Schritt die Veränderung der Zulaufmenge des Hydromotors durch Ansteuerung des Steuerwegeventils und/oder Veränderung der Fördermenge der Pumpe. Durch eine Anpassung und Veränderung der Zulaufmenge des Hydromotors durch entsprechende Beaufschlagung des in einem offenen Kreislauf bereits vorhandenen Steuerwegeventils und/oder eine entsprechende Veränderung und Anpassung der Fördermenge der Pumpe kann mit geringem Bauaufwand und ohne zusätzliche Komponenten die Drehzahl des Hydromotors und somit die Drehzahl der Eingangswelle des Schaltgetriebes an die für die einzulegende Übersetzungsstufe erforderliche Drehzahl synchronisiert werden, um in dem vierten Schritt die neue Übersetzungsstufe in dem Schaltgetriebe einrücken zu können.With particular advantage in the third step, the change in the feed rate of the hydraulic motor by driving the control valve and / or changing the flow rate of the pump. By adjusting and changing the inflow of the hydraulic motor by appropriate action on the already existing in an open circuit control valves and / or a corresponding change and adjustment of the flow rate of the pump can with little construction and without additional components, the speed of the hydraulic motor and thus the speed of the input shaft the gearbox to be synchronized with the speed required for the gear ratio to be engaged in order to engage in the fourth step, the new gear ratio in the gearbox can.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in dem dritten Schritt zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors die Bremsventileinrichtung derart übersteuert, dass ein in der zulaufseitigen Druckmittelleitung angeordnetes Bremsventil durch eine Ansteuerung des Bremsventils in Abhängigkeit von dem Druck in der ablaufseitigen Druckmittelleitung in Richtung einer Sperrstellung zum Zuschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt wird. Hierdurch wird erzielt, dass das in der Zulaufseite des Hydromotors angeordnete Bremsventil wieder aktiviert und zugeschaltet wird, wobei das in der Zulaufseite angeordnete Bremsventil von dem Druck in der Ablaufseite gesteuert ist und somit das Bremsventil in der Zulaufseite des Hydromotors in die Sperrstellung beaufschlagt ist. Dadurch wird die Verbindung der Zulaufseite des Hydromotors über das zulaufseitige Bremsventil zum Behälter abgesperrt, so dass die Drehzahl des Hydromotors der Zulaufmenge in der Zulaufseite folgt und durch die Veränderung und Anpassung der Zulaufmenge der Hydromotor auf die erforderliche Synchronisierdrehzahl zum Einlegen der neuen Übersetzungsstufe verstellt werden kann.In the method according to the invention, the brake valve device is overdriven in the third step for speed synchronization of the hydraulic motor, that a arranged in the inlet side pressure medium line brake valve is acted upon by a control of the brake valve in response to the pressure in the outlet side pressure medium line in the direction of a blocking position for switching the brake valve function , In this way, it is achieved that the brake valve disposed in the inlet side of the hydraulic motor is reactivated and switched on, wherein the brake valve arranged in the inlet side is controlled by the pressure in the outlet side and thus the brake valve in the inlet side of the hydraulic motor is acted upon in the blocking position. Characterized the connection of the inlet side of the hydraulic motor is shut off via the inlet-side brake valve to the container, so that the speed of the hydraulic motor follows the feed rate in the inlet side and can be adjusted by changing and adjusting the feed rate of the hydraulic motor to the required synchronizing speed for inserting the new gear ratio ,
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit besonderem Vorteil in dem dritten Schritt zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors die Bremsventileinrichtung derart angesteuert, dass ein in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordnetes Bremsventil in Richtung einer Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt wird. Das in der Ablaufseite angeordnete Bremsventil bleibt somit zur Drehzahlsynchronisation abgeschaltet, so dass die Ablaufseite des Hydromotors über das in die Öffnungsstellung aufgesteurte Bremsventils mit dem Behälter verbunden ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass bei der Drehzahlsynchronisation des Hydromotors das in der Ablaufseite des Hydromotors angeordnete Bremsventil keine störenden Einflüsse auf die Drehzahlsynchronisation des Hydromotors hat.In the method according to the invention, the brake valve device is driven with particular advantage in the third step for speed synchronization of the hydraulic motor such that a brake valve arranged in the outlet-side pressure medium line is acted upon in the direction of an open position for switching off the brake valve function. The arranged in the discharge side brake valve thus remains switched off for speed synchronization, so that the discharge side of the hydraulic motor is connected via the aufgesteuertte in the open position brake valve to the container. As a result, it is achieved in a simple manner that in the rotational speed synchronization of the hydraulic motor arranged in the discharge side of the hydraulic motor brake valve has no disturbing influences on the speed synchronization of the hydraulic motor.
Die Bremsventileinrichtung kann gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung ein der ersten Druckmittelleitung zugeordnetes erstes Bremsventil und ein der zweiten Druckmittelleitung zugeordnetes zweites Bremsventil aufweist, wobei die Bremsventile gemeinsam durch eine Übersteuereinrichtung betätigbar sind, wobei in dem ersten Schritt zur Lastfreischaltung des Schaltgetriebes durch die Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion der Bremsventile abgeschaltet wird und in dem dritten Schritt zur Synchronisierung des Hydromotors durch die Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion der Bremsventile zugeschaltet wird. Mit derartigen Bremsventilen in der Zulaufseite und der Ablaufseite des Hydromotors, die gemeinsam mittels einer Übersteuereinrichtung übersteuerbar und somit gemeinsam zuschaltbar und abschaltbar sind, kann durch ein Abschalten der Bremsventilfunktion in dem ersten Schritt die Beaufschlagung der beiden Bremsventile in die Öffnungsstellung zur Drehmomententlastung des Hydromotors und Lastfreischaltung des Schaltgetriebes erzielt werden. Nach der Drehmomententlastung des Schaltgetriebes in dem ersten Schritt und dem anschließenden Schalten des Schaltgetriebes in die Neutralstellung durch Ausrücken einer eingelegten Übersetzungsstufe in dem zweiten Schritt erfolgt in dem dritten Schritt die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors mit einer zu dem Übersetzungssprung im Schaltgetriebe korrelierenden Drehzahlanpassung des Hydromotors. Durch Zuschalten der Bremsventilfunktion der gemeinsam von der Übersteuereinrichtung betätigbaren beiden Bremsventile in dem dritten Schritt wird auf einfache Weise erzielt, dass das Bremsventil in der Ablaufseite des Hydromotors in der normalen Funktion als Bremsventil von dem Druck in der Zulaufseite des Hydromotors gesteuert ist und das in der Zulaufseite angeordnete Bremsventil in der normalen Funktion als Bremsventil von dem Druck in der Ablaufseite des Hydromotors gesteuert ist und somit in die Sperrstellung beaufschlagt ist, in der die Verbindung der Zulaufseite des Verbrauchers über das Bremsventil zu dem Behälter abgesperrt ist. Dadurch wird erzielt, dass die Drehzahl des Hydromotors durch Veränderung der Zulaufmenge in der Zulaufseite und/oder Veränderung des Schluckvolumens eines Verstellmotors synchronisiert werden kann.The brake valve device according to one embodiment of the invention, a first pressure medium line associated first brake valve and the second pressure medium line associated second brake valve, wherein the brake valves are actuated together by an override device, wherein in the first step to the load-disconnection of the gearbox by the override device, the brake valve function Brake valves is switched off and in the third step for synchronization of the hydraulic motor by the override device, the brake valve function of the brake valves is switched on. With such brake valves in the inlet side and the outlet side of the hydraulic motor, which are overridden together by an override and thus jointly switched on and off, can by switching off the brake valve function in the first step, the admission of the two brake valves in the open position for torque relief of the hydraulic motor and load release of Manual transmission can be achieved. After the torque relief of the gearbox in the first step and the subsequent switching of the gearbox in the neutral position by disengaging an engaged gear ratio in the second step in the third step, the speed synchronization of the hydraulic motor with a correlating to the ratio jump in the gearbox speed adjustment of the hydraulic motor. By switching the brake valve function of the actuatable jointly by the override device two brake valves in the third step is achieved in a simple manner that the brake valve is controlled in the drain side of the hydraulic motor in the normal function as a brake valve of the pressure in the inlet side of the hydraulic motor and in the Supply side arranged brake valve is controlled in the normal function as a brake valve of the pressure in the discharge side of the hydraulic motor and thus is acted upon in the blocking position in which the connection of the inlet side of the consumer via the brake valve is shut off to the container. It is thereby achieved that the rotational speed of the hydraulic motor can be synchronized by changing the inflow quantity in the inflow side and / or changing the intake volume of an adjusting motor.
Die Bremsventileinrichtung kann gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung ein der ersten Druckmittelleitung zugeordnetes erstes Bremsventil und ein der zweiten Druckmittelleitung zugeordnetes zweites Bremsventil aufweist, wobei die Bremsventile getrennt durch eine Übersteuereinrichtung betätigbar sind, wobei in dem ersten Schritt zur Lastfreischaltung des Schaltgetriebes durch die Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion der Bremsventile abgeschaltet wird und in dem dritten Schritt zur Synchronisierung des Hydromotors durch die Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion des in der zulaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils zugeschaltet und die Bremsventilfunktion des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils abgeschaltet wird und in dem fünften Schritt zur Lastaufnahme des Schaltgetriebes von der Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils zugeschaltet wird. Mit derartigen Bremsventilen in der Zulaufseite und der Ablaufseite des Hydromotors, die getrennt und unabhängig vonenander mittels einer Übersteuereinrichtung übersteuerbar sind, kann durch ein Abschalten der Bremsventilfunktion in dem ersten Schritt die Beaufschlagung der beiden Bremsventile in die Öffnungsstellung zur Drehmomententlastung des Hydromotors und Lastfreischaltung des Schaltgetriebes erzielt werden. Nach der Drehmomententlastung des Schaltgetriebes in dem ersten Schritt und dem anschließenden Schalten des Schaltgetriebes in die Neutralstellung durch Ausrücken einer eingelegten Übersetzungsstufe in dem zweiten Schritt erfolgt in dem dritten Schritt die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors mit einer zu dem Übersetzungssprung im Schaltgetriebe korrelierenden Drehzahlanpassung des Hydromotors. Durch Zuschalten der Bremsventilfunktion des in der Zulaufseite angeordneten Bremsventils und Abschalten der Bremsventilfunktion des in der Ablaufseite des Hydromotors angeordneten Bremsventils der getrennt von der Übersteuereinrichtung betätigbaren Bremsventile in dem dritten Schritt wird erzielt, dass das abgeschaltete Bremsventil in der Zulaufseite des Hydromotors in der normalen Funktion als Bremsventil von dem Druck in der Ablaufseite des Hydromotors gesteuert ist und somit in eine Sperrstellung beaufschlagt ist, wobei die Verbindung der Zulaufseite des Hydromotors mit dem Behälter über das Bremsventil in der Zulaufseite abgesperrt ist. Das in der Ablaufseite des Hydromotors angeordnete Bremsventil ist weiterhin abgeschaltet und befindet sich in der Öffnungsstellung, so dass die Ablaufseite des Hydromotors ohne Bremsventilfunktion des ablaufseitigen Bremsventils mit dem Behälter verbunden ist. Dadurch wird erzielt, dass die Drehzahl des Hydromotors durch Veränderung der Zulaufmenge in der Zulaufseite und/oder Veränderung des Schluckvolumens eines Verstellmotors synchronisiert werden kann, wobei das abgeschaltete und in der Öffnungsstellung befindliche Bremsventil in der Ablaufseite des Hydromotors keine störenden Einflüsse auf die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors hat. Bei getrennt durch die Übersteuereinrichtung betätigbaren Bremsventilen wird nach dem Gangwechsel des Schaltgetriebes in dem fünften Schritt die Bremsventilfunktion des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils zugeschaltet. Nach erfolgter Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors, wobei die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl des Hydromotors und der Abtriebsdrehzahl des Schaltgetriebes ein vorgegebenes Drehzahlband erreicht hat, kann das Schaltgetriebe in dem vierten Schritt von der Neutralstellung in die neue Übersetzungsstufe geschaltet werden. Nach durchgeführtem Gangwechsel und eingelegter neuer Übersetzungsstufe wird die Bremsventilfunktion des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils in dem fünften Schritt zugeschaltet. Das in der Ablaufseite angeordnete Bremsventil arbeitet somit nach erfolgtem Gangwechsel des Schaltgetriebes in der normalen Weise als Bremsventil, das von dem Druck in der Zulaufseite gesteuert ist.According to an alternative embodiment of the invention, the brake valve device may have a first brake valve associated with the first pressure medium line and a second brake valve associated with the second pressure medium line, wherein the brake valves can be actuated separately by an override device, wherein in the first step for the load-disconnection of the gearbox by the override device, the brake valve function the brake valves is turned off and in the third step for synchronization of the hydraulic motor by the override the brake valve function of arranged in the inlet side pressure medium line brake valve and the brake valve function of arranged in the drain side pressure medium line brake valve is switched off and in the fifth step to load the transmission of the override device the brake valve function of arranged in the outlet side pressure medium line brake valve z is switched. With such brake valves in the inlet side and the discharge side of the hydraulic motor, which are separately and independently übersteubar by means of an override, can be achieved by switching off the brake valve function in the first step, the admission of the two brake valves in the open position for torque relief of the hydraulic motor and load release of the gearbox become. After the torque relief of the gearbox in the first step and the subsequent switching of the gearbox in the neutral position by disengaging an engaged gear ratio in the second step in the third step, the speed synchronization of the hydraulic motor with a correlating to the ratio jump in the gearbox speed adjustment of the hydraulic motor. By switching on the brake valve function of the arranged in the inlet side brake valve and switching off the brake valve function of the arranged in the discharge side of the hydraulic motor brake valve operable separately from the override brake valves in the third step is achieved that the deactivated brake valve in the inlet side of the hydraulic motor in the normal function as Brake valve is controlled by the pressure in the discharge side of the hydraulic motor and thus is acted upon in a blocking position, wherein the connection of the inlet side of the hydraulic motor is shut off with the container via the brake valve in the inlet side. The arranged in the discharge side of the hydraulic motor brake valve is still switched off and is in the open position, so that the drain side of the hydraulic motor is connected without brake valve function of the drain-side brake valve to the container. This ensures that the rotational speed of the hydraulic motor can be synchronized by changing the feed rate in the inlet side and / or changing the displacement of a variable displacement, wherein the deactivated and located in the open position brake valve in the discharge side of the hydraulic motor no disturbing influences on the speed synchronization of the hydraulic motor Has. When separately actuated by the override brake valves, the brake valve function of the arranged in the outlet side pressure medium line brake valve is switched after the gear change of the gearbox in the fifth step. After the speed synchronization of the hydraulic motor, wherein the speed difference between the speed of the hydraulic motor and the output speed of the gearbox has reached a predetermined speed range, the manual transmission can be switched in the fourth step of the neutral position in the new ratio. After completed gear change and inserted new gear ratio, the brake valve function of the arranged in the outlet side pressure medium line brake valve is switched on in the fifth step. The arranged in the discharge side brake valve thus operates after the gear change of the gearbox in the normal manner as a brake valve, which is controlled by the pressure in the inlet side.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist in der von dem Steuerwegeventil zum Behälter geführten Behälterleitung ein im Vorspanndruck einstellbares Vorspannventil angeordnet, wobei das Vorspannventil in dem dritten Schritt zur Synchronisierung des Hydromotors bei einer erforderlichen Drehzahlverringerung des Hydromotors in Richtung einer Erhöhung des Vorspanndruckes verstellt wird. Durch eine Erhöhung des Vorspannventils in der Behälterleitung kann an der Ablaufseite des Hydromotors auf einfache Weise ein entsprechender Ablaufdruck und somit ein Bremsmoment erzeugt werden, das insbesondere beim Hochschalten des Schaltgetriebes, wobei der Hydromotor während der Drehzahlsynchronisierung die Drehzahl verringern muss, ein schnelles Abbremsen des Hydromotors und eine entsprechend schnelle Drehzahlsynchronisierung der Drehzahl des Hydromotors in dem dritten Schritt erzielt werden kann, wodurch ein entsprechend schneller Schaltvorgang des Schaltgetriebes erzielt werden kann.According to an expedient development of the invention, a biasing pressure-adjustable biasing valve is arranged in the guided from the control-way valve to the container tank line, wherein the biasing valve is adjusted in the third step to synchronize the hydraulic motor at a required speed reduction of the hydraulic motor in the direction of increasing the biasing pressure. By increasing the Biasing valve in the tank line can be generated at the outlet side of the hydraulic motor in a simple manner, a corresponding drain pressure and a braking torque, in particular during upshifting of the gearbox, wherein the hydraulic motor during the speed synchronization must reduce the speed, a rapid deceleration of the hydraulic motor and a correspondingly fast Speed synchronization of the speed of the hydraulic motor can be achieved in the third step, whereby a correspondingly fast switching operation of the gearbox can be achieved.
Zweckmäßigerweise wird in dem fünften Schritt zur Lastaufnahme des Schaltgetriebes die Anhebung des Vorspanndruckes des Vorspannventils beendet. Nach dem Einlegen der neuen Übersetzungsstufe an dem Schaltgetriebe wird somit der Vorspanndruck des Vorspanndruckes wieder auf den ursprünglichen Vorspannwert abgesenkt.Conveniently, the raising of the biasing pressure of the biasing valve is terminated in the fifth step for load absorption of the gearbox. After inserting the new gear ratio to the transmission thus the biasing pressure of the biasing pressure is lowered back to the original bias value.
Sofern ein die Pumpe des hydrostatischen Getriebes antreibender Antriebsmotor, insbesondere ein Verbrennungsmotor, vorgesehen ist, wird in dem dritten Schritt zur Synchronisierung des Hydromotors bei einer erforderlichen Drehzahlerhöhung des Hydromotors eine Drehzahlanhebung des Antriebsmotors durchgeführt wird. Durch eine Drehzahlerhöhung des Antriebsmotors kann auf einfache Weise die von der Pumpe gelieferte Zulaufmenge erhöht werden, um insbesondere bei einem Runterschalten des Schaltgetriebes, wobei der Hydromotor während der Drehzahlsynchronisierung die Drehzahl entsprechendem dem Übersetzungssprung des Schaltgetriebes erhöhen muss, die für die erhöhte Drehzahl des Hydromotors erforderliche Zulaufmenge in der Zulaufseite des Hydromotors zur Verfügung zu stellen.If a drive motor driving the pump of the hydrostatic transmission, in particular an internal combustion engine, is provided, a speed increase of the drive motor is carried out in the third step for synchronizing the hydraulic motor with a required speed increase of the hydraulic motor. By increasing the speed of the drive motor, the supply amount delivered by the pump can be increased in a simple manner, especially during a downshift of the gearbox, wherein the hydraulic motor during the speed synchronization the speed corresponding to the ratio jump of the gearbox must increase, which is required for the increased speed of the hydraulic motor To provide supply quantity in the inlet side of the hydraulic motor.
Das Anheben der Drehzahl des Antriebsmotors kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bereits während der Drehmomententlastung des Hydromotors und der Lastfreischaltung des Schaltgetriebes in dem ersten Schritt durchgeführt werden, wodurch die Schaltzeit für den Schaltvorgang des Schaltgetriebes verkürzt werden kann.The raising of the rotational speed of the drive motor can already be carried out during the torque relief of the hydraulic motor and the load release of the gearbox in the first step, whereby the switching time for the switching operation of the gearbox can be shortened according to an advantageous embodiment of the invention.
Mit besonderem Vorteil wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vor dem ersten Schritt eine Plausibilitätsprüfung eines Schaltwunsches durchgeführt. Mit einer eingangs zu Beginn des Schaltvorgangs durchgeführten Plausibilitätsprüfung, ob ein Schaltwunsch des Getriebes, der manuell von einer Bedienperson oder automatisiert ausgelöst werden kann, sinnvoll, zulässig und durchführbar ist, kann ein sicheres Betrieb des Schaltgetriebes und des Fahrantriebs erzielt werden und Beschädigungen an den Komponenten des Fahrantriebs wirksam vermieden werden.With particular advantage, in the method according to the invention, a plausibility check of a shift request is carried out before the first step. With a plausibility check carried out at the beginning of the shift operation, whether a shift request of the transmission, which can be triggered manually by an operator or automatically, makes sense, is permissible and feasible, a safe operation of the gearbox and the traction drive can be achieved and damage to the components the traction drive can be effectively avoided.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Fahrantrieb eines Fahrzeugs, insbesondere einer mobilen Arbeitsmaschine, mit einem zwischen mindestens zwei Übersetzungsstufen schaltbaren Schaltgetriebe, das von einem hydrostatisches Getriebe angetrieben wird, wobei das hydrostatische Getriebe von einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe und einem im offenen Kreislauf an die Pumpe angeschlossenen Hydromotor gebildet ist, der mit einer Eingangswelle des Schaltgetriebes trieblich verbunden ist, wobei eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen ist, bei der zum Schalten des Schaltgetriebes zwischen den Übersetzungsstufen ein Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche durchgeführt wird.The invention further relates to a traction drive of a vehicle, in particular a mobile work machine, with a switchable between at least two gear ratios manual transmission, which is driven by a hydrostatic transmission, wherein the hydrostatic transmission of an adjustable in the flow pump and an open circuit connected to the pump Hydraulic motor is formed, which is drivingly connected to an input shaft of the gearbox, wherein an electronic control device is provided, in which a method according to one of the preceding claims is performed for switching the gearbox between the gear ratios.
Zweckmäßigerweise steht die elektronische Steuereinrichtung mit einer elektrisch betätigbaren Übersteuereinrichtung der Bremsventileinrichtung in Wirkverbindung. Mit der elektrischen Steuereinrichtung, die den durchzuführenden Gangwechsel des Schaltgetriebes steuert, kann mittels der Übersteuereinrichtung auf einfache Weise die Bremsventilfunktion während des Schaltvorgangs zur Drehmomententlastung des Hydromotors und somit zur Lastfreischaltung des Schaltgetriebes für das Ausrücken der eingelegten Übersetzungsstufe abgeschaltet bzw. zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors und zur Lastaufnahme nach dem Einlegen der neuen Übersetzungsstufe zugeschaltet werden.Conveniently, the electronic control device is in operative connection with an electrically actuatable override device of the brake valve device. With the electric control device that controls the gear change to be carried out of the gearbox, the brake valve function can be switched off by the override device during the switching operation for torque relief of the hydraulic motor and thus to the load release of the gearbox for disengaging the engaged gear ratio or for speed synchronization of the hydraulic motor and Load recording be switched on after inserting the new translation stage.
Zweckmäßigerweise ist das Steuerwegeventil elektrisch betätigbar und steht zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Mit einem von der elektronischen Steuereinrichtung angesteuerten Steuerwegeventil kann auf einfache Weise für die Lastfreischaltung des Schaltgetriebes und/oder für die elektro-hydraulische Drehzahlsynchronisation des Hydromotors die Zulaufmenge des Hydromotors angepasst und verändert werden.Conveniently, the control-way valve is electrically actuated and is connected to the control with the electronic control device in connection. With a control valve actuated by the electronic control device, the supply quantity of the hydraulic motor can be adapted and changed in a simple manner for the load release of the gearbox and / or for the electrohydraulic speed synchronization of the hydraulic motor.
Die Erfindung ist für alle gängigen und bekannten Pumpensteuerungen anwendbar, beispielsweise einem Positiv-Control-Steuerungssystem, bei dem die Fördermenge einer Verstellpumpe in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal des Steuerwegeventils gesteuert und vorgegeben wird, oder einem Negativ-Control-Steuersystem, bei dem in einem von der Förderleitung der Pumpe zu eine Behälter geführten Nebenzweig mittels einer Messblende ein Drucksignal zur Beeinflussung der Fördermenge einer Verstellpumpe erzeugt wird. Die Pumpe kann ebenfalls als Load-Sensing-geregelte Verstellpumpe ausgebildet sein, deren Fördermenge in Abhängigkeit von dem höchsten Lastdruck mehrerer Verbraucher bedarfsgerecht gesteuert ist, und die in sogenannten Load-Sensing-Steuerungssystem oder in Steuerungssystem mit einer lastdruckunabhängigen Durchflussverteilung eingesetzt.The invention is applicable to all current and known pump controls, such as a positive control control system, in which the flow rate of a variable displacement pump is controlled and specified in response to the drive signal of the control path valve, or a negative control control system, in which in one of the delivery line of the pump to a container-guided side branch by means of a metering orifice a pressure signal for influencing the flow rate of a variable displacement is generated. The pump can also be designed as a load-sensing variable-displacement pump, the flow rate of which is controlled as needed in response to the highest load pressure of several consumers, and used in so-called load-sensing control system or in control system with a load pressure independent flow distribution.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe als elektrisch-verstellbare Verstellpumpe ausgebildet. Zweckmäßigerweise steht die Verstelleinrichtung einer elektrisch-verstellbaren Pumpe zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Mit einer von der elektronischen Steuereinrichtung angesteuerten Verstelleinrichtung einer elektrisch-verstellbare Verstellpumpe kann auf einfache Weise durch entsprechende Ansteuerung der Verstelleinrichtung der Pumpe für die Lastfreischaltung des Schaltgetriebes und/oder für die elektro-hydraulische Drehzahlsynchronisation des Hydromotors die Zulaufmenge des Hydromotors angepasst und verändert werden. According to a possible embodiment of the invention, the pump is designed as an electrically adjustable variable displacement pump. Conveniently, the adjustment of an electrically adjustable pump for driving with the electronic control device is connected. With an actuated by the electronic control device adjustment of an electrically-variable adjustment can be adapted and changed in a simple manner by appropriate control of the adjustment of the pump for load release of the gearbox and / or for the electro-hydraulic speed synchronization of the hydraulic motor, the feed rate of the hydraulic motor.
Der Hydromotor kann als Konstantmotor ausgebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Drehmomententlastung des Hydromotors für einen Schaltvorgang des Schaltgetriebes mittels Abschalten der Bremsventilfunktion oder Veränderung der Zulaufmenge des Hydromotors kann bei der Erfindung ein einfach aufgebauter Konstantmotor zum Antrieb des Schaltgetriebes eingesetzt werden.The hydraulic motor can be designed as a constant motor. The inventive torque relief of the hydraulic motor for a shift of the gearbox by switching off the brake valve function or change the feed rate of the hydraulic motor can be used to drive the gearbox in the invention, a simple constant-motor.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist der Hydromotor als elektrisch-verstellbarer Verstellmotor, insbesondere ein zwischen einem minimalen Schluckvolumen ungleich Null und einem maximalen Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor, ausgebildet. Bei Verwendung eines elektrisch-verstellbaren Verstellmotors kann die Lastfreischaltung des Hydromotors und/oder die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes zusätzlich oder alternativ zu den oben genannten Maßnahmen ebenfalls durch Ansteuerung der Verstelleinrichtung des Verstellmotors und Veränderung des Schluckvolumens des Hydromotors erfolgen.According to one possible embodiment of the invention, the hydraulic motor is designed as an electrically-variable adjusting motor, in particular an adjusting motor adjustable between a minimum displacement volume not equal to zero and a maximum displacement. When using an electrically adjustable adjusting the load release of the hydraulic motor and / or the speed synchronization of the hydraulic motor during a gear change of the gearbox additionally or alternatively to the above measures can also be done by controlling the adjustment of the adjustment and changing the absorption volume of the hydraulic motor.
Zweckmäßigerweise steht die Verstelleinrichtung eines als im Schluckvolumen elektrisch-verstellbaren Verstellmotors zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Mit einer von der elektronischen Steuereinrichtung angesteuerten Verstelleinrichtung des im Schluckvolumen einstellbaren Verstellmotors kann auf einfache Weise für die Lastfreischaltung des Schaltgetriebes die Druckdifferenz am Hydromotor verringert und/oder für die elektro-hydraulische Drehzahlsynchronisation des Hydromotors die Drehzahl des Hydromotors angepasst und verändert werden.Conveniently, the adjustment of an electrically variable in displacement as adjusting motor for driving with the electronic control device in connection. With an actuated by the electronic control device adjustment of the adjustable displacement in the displacement motor can be reduced in a simple way for the load release of the gearbox, the pressure difference on the hydraulic motor and / or adapted for the electro-hydraulic speed synchronization of the hydraulic motor, the speed of the hydraulic motor and changed.
Zweckmäßigerweise ist das Vorspannventil elektrisch betätigbar und steht zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors während des Schaltvorgangs kann somit auf einfache Weise der Vorspanndruck des in der Behälterleitung angeordneten Vorspannventils von der Steuereinrichtung gesteuert erhöht werden, um eine entsprechende Drehzahlverringerung des Hydromotors bei der Drehzahlsynchronisation zu erzielen.Conveniently, the biasing valve is electrically actuated and is for driving with the electronic control device in connection. For speed synchronization of the hydraulic motor during the switching operation can thus be increased controlled by the control device in a simple manner, the biasing pressure of the arranged in the container line biasing valve to achieve a corresponding speed reduction of the hydraulic motor in the rotational speed synchronization.
Zweckmäßigerweise steht der Antriebsmotor zur Anpassung der Drehzahl mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors kann somit auf einfache Weise die Drehzahl des die Pumpe antreibenden Antriebsmotors von der Steuereinrichtung gesteuert erhöht werden, um eine erforderliche Drehzahlerhöhung des Hydromotors über eine erhöhte Zulaufmenge bei der Drehzahlsynchronisation während des Schaltvorgangs zu erzielen.The drive motor is expediently connected to the electronic control device in order to adapt the rotational speed. For speed synchronization of the hydraulic motor can thus be increased controlled by the control device in a simple manner the speed of the drive motor driving the pump to achieve a required speed increase of the hydraulic motor via an increased feed rate in the rotational speed synchronization during the switching operation.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigtFurther advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. This shows
In der
Der Fahrantrieb
Der Hydromotor
In der von dem Steuerwegeventil
In der
Bei in Richtung der Vorwärtsfahrtstellung
Bei einer Rückwärtsfahrt ergeben sich die entsprechenden Vorgänge, wobei das der ablaufseitigen ersten Druckmittelleitung
Bei dem erfindungsgemäßen Fahrantrieb
Zur Steuerung des Gangwechsels ist eine elektronische Steuereinrichtung
Zur Erfassung der Antriebsdrehzahl der Pumpe
Weiterhin steht die Steuereinrichtung
Der Hydromotor
Bei einem Gangwechsel des Schaltgetriebes
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann gemäß einer ersten Maßnahme die Drehmomententlastung des Hydromotors
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann gemäß einer alternativen zweiten Maßnahme die Drehmomententlastung des Hydromotors
Der Bremsventileinrichtung
Die Übersteuervorrichtung
Bei nicht angesteuerten Magneten
Bei der
Sobald das Schaltgetriebe
In dem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bei in der Neutralstellung N befindlichem Schaltgetriebe
Sofern gemäß der zweiten Maßnahme die Bremsventile
Bei der
Bei einem Hochschalten des Schaltgetriebes
Sobald während der Drehzahlsynchronisation die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl des Hydromotors
Nach dem Schalten des Schaltgetriebes
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann während einer Vorwärtsfahrt und einer Rückwärtsfahrt jeweils in einem Antriebszustand und einem Bremszustand das Schaltgetriebe
In der
Die Bremsventile
Das Bremsventil
Die Übersteuervorrichtung
Mittels der Schaltventile
In der
In der
Die Druckregelventile
Bei einer gesteuerten Entlastung des Hydromotors
In der
Der Entlastungsdruckraum
Das Steuerventil
In der
Bei der Ausführungsform der
In den Ausführungsbeispielen der
Weiterhin kann die Pumpe
In der
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt eine Lastfreischaltung des Hydromotors
Das Schaltgetriebe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1231413 A2 [0006] EP 1231413 A2 [0006]
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