DE102012200537A1 - Verfahren zum Betreiben einers Fahrzeugantriebsstranges - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges (1) mit einer Antriebsmaschine (2), einer Getriebevorrichtung (3) und einem Abtrieb (4) beschrieben. Im Bereich der Getriebevorrichtung (3) ist wenigstens ein Schaltelement (K1, K2, KV, KR) vorgesehen, dessen Übertragungsfähigkeit zur Darstellung eines Betriebszustandes der Getriebevorrichtung (3) zumindest teilweise stufenlos variierbar ist. Während eines Schubbetriebes des Fahrzeugantriebsstranges (1) ist ein am Abtrieb (4) anliegendes Drehmoment über die Getriebevorrichtung (3) im Bereich der Antriebsmaschine (2) zumindest teilweise abstützbar. Erfindungsgemäß wird im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges (1) die Übertragungsfähigkeit eines der Schaltelemente (K1, K2, KV und/oder KR) der Getriebevorrichtung (3), die zur Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung (3) im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich null ist, auf einen Wert eingestellt, zu dem wenigstens ein Teil des am Abtrieb (4) anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung (3) abstützbar ist und die Drehzahl der Antriebsmaschine (2) Werte unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
  • Aus der Praxis bekannte Fahrzeugantriebsstränge, die jeweils mit einer Antriebsmaschine, einer Getriebevorrichtung und einem Abtrieb ausgebildet sind, weisen teilweise Getriebevorrichtungen auf, die als hydrostatisch angetriebene Getriebe oder als hydrostatisch leistungsverzweigte Lastschaltgetriebe ausgeführt sind. Im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges wird bekannterweise während eines Verzögerungsvorganges eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang ausgeführten Fahrzeuges oder während einer Bergabfahrt ein aus der bewegten Fahrzeugmasse resultierendes und am Abtrieb anliegendes Drehmoment vom Abtrieb über die Getriebevorrichtung in Richtung der Antriebsmaschine geführt. Das anliegende Schubmoment wird von einem hydraulischen Motor der Getriebevorrichtung aufgenommen und stützt sich dann über eine hydraulische Pumpeneinrichtung im Bereich der üblicherweise als Verbrennungsmotor ausgeführten Antriebsmaschine ab. Ist das im Bereich der Antriebsmaschine zur Verfügung stehende Abstützmoment im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges zu gering, führt dies unter Umständen zu einem unerwünscht hohen Anstieg der Drehzahl der Antriebsmaschine.
  • Um derartige Drehzahlerhöhungen im Bereich der Antriebsmaschine zu vermeiden, muss ein Fahrer des mit dem Fahrzeugantriebsstrang ausgeführten Fahrzeuges die Betriebsbremse betätigen. Bei Fahrzeugsystemen, welche den Fahrer unterstützen, wird die Betriebsbremse bei unerwünscht hohen Drehzahlen der Antriebsmaschine automatisiert zugeschaltet, um die Drehzahl der Antriebsmaschine zu begrenzen.
  • Dies ist jedoch insbesondere bei längeren Bergabfahrten nicht erwünscht, da besonders bei einer automatisierten Zuschaltung der Betriebsbremse eine Überlastung im Bereich der Betriebsbremse auftreten kann.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges sind aus der EP 1 097 318 B1 bekannt. Der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang ist mit einem hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigten Getriebe ausgebildet, dessen Übersetzung stufenlos variierbar ist. Bei Vorliegen einer fahrerseitigen Anforderung für eine Fahrtrichtungs-Reversierung oberhalb einer vorbestimmten Grenzgeschwindigkeit wird bei dem Verfahren die Fahrgeschwindigkeit durch stufenlos geregeltes und gesteuertes Herunterschalten der Übersetzung im Bereich des Getriebes reduziert. Bei Erreichen oder Unterschreiten der Grenzgeschwindigkeit wird automatisch die bisher geöffnete Kupplung der neuen Fahrtrichtung druckmoduliert in Reibschlupf gebracht und, sich mit diesem Reibschlupfbetrieb zeitlich überschneidend, wird die schlupffrei geschlossene Kupplung der vorhergehenden Fahrtrichtung durch Schließdruckreduzierung ebenfalls in Reibschlupfbetrieb gebracht, sodass das Antriebsmoment unterbrechungsfrei von der alten Kupplung auf die neue Kupplung übertragen wird. Die Reibleistung der alten Fahrtrichtungskupplung kann genutzt werden, um ein zusätzliches Bremsmoment zur Bremsleistung des Motors zu erzeugen.
  • Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Kupplung der vorhergehenden Fahrtrichtung in Reibschlupfbetrieb gebracht wird. Die neue Fahrtrichtungskupplung wird erst dann in Reibschlupfbetrieb gebracht, wenn die Grenzgeschwindigkeit erreicht ist, um eine zu hohe thermische Belastung zu vermeiden. Dabei soll der Reibschlupfzustand der alten Fahrkupplung so lange beibehalten werden, bis eine ausreichend geringe Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges erreicht wurde, dass die weitere Verzögerung von der neuen Fahrtrichtungskupplung übernommen werden kann.
  • Auch diese Vorgehensweise ist nicht in gewünschtem Umfang geeignet, eine unzulässig hohe Drehzahl im Bereich der Antriebsmaschine während eines Schubbetriebes eines Fahrzeuges bei gleichzeitig hohem Schubmoment zu vermeiden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges zur Verfügung zu stellen, mittels welchem am Abtrieb ein gewünschtes Schubmoment darstellbar ist, ohne im Bereich einer Antriebsmaschine des Fahrzeugantriebsstranges unzulässig hohe Drehzahlen zu verursachen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer Antriebsmaschine, einer Getriebevorrichtung und einem Abtrieb, wobei im Bereich der Getriebevorrichtung wenigstens ein Schaltelement vorgesehen ist, dessen Übertragungsfähigkeit zur Darstellung eines Betriebszustandes der Getriebevorrichtung zumindest teilweise stufenlos variierbar ist, ist während eines Schubbetriebes des Fahrzeugantriebsstranges ein am Abtrieb anliegendes Drehmoment über die Getriebevorrichtung im Bereich der Antriebsmaschine zumindest teilweise abstützbar.
  • Erfindungsgemäß wird im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges die Übertragungsfähigkeit eines der Schaltelemente der Getriebevorrichtung, die zur Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich null ist, auf einen Wert eingestellt, zu dem wenigstens ein Teil des am Abtrieb anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung abstützbar ist und die Drehzahl der Antriebsmaschine Werte unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes aufweist.
  • Über die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist die Bremsleistung eines mit einem Fahrzeugantriebsstrang ausgeführten Fahrzeuges im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges durch Zuschalten von in der eingelegten Fahrstufe offenen Schaltelementen bzw. Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen eines Lastschaltgetriebes erhöhbar. Dabei nutzt die erfindungsgemäße Vorgehensweise die Tatsache, dass bei Fahrantrieben, auch bei solchen, die mit einem hydrostatisch leistungsverzweigten Lastschaltgetriebe mit Lamellenkupplungen ausgebildet sind, während der Darstellung verschiedener Fahrstufen offene und nicht in den Kraftfluss des Fahrzeugantriebsstranges zugeschaltete reibschlüssige Schaltelemente vorliegen, deren Übertragungsfähigkeit während der Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung im Wesentlichen gleich null ist. Eine Erhöhung der Übertragungsfähigkeit wenigstens eines dieser reibschlüssigen Schaltelemente verursacht ein Verspannungsmoment im Bereich der Getriebevorrichtung, welches geeignet ist, zumindest einen Teil eines am Abtrieb während eines Schubbetriebes eines Fahrzeugantriebsstranges anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung abzustützen und somit eine vorzugsweise als Brennkraftmaschine ausgeführte Antriebsmaschine des Fahrzeugantriebsstranges zu entlasten und einen unerwünscht hohen Anstieg der Drehzahl der Antriebsmaschine zu vermeiden.
  • Bei Getriebevorrichtungen, welche mit einem Wendegetriebe mit einer Vorwärts- und einer Rückwärts-Kupplung ausgeführt sind, kann die Übertragungsfähigkeit der in der Getriebevorrichtung jeweils in geöffnetem Betriebszustand vorliegenden Fahrtrichtungskupplung zur Erzeugung eines Verspannungsmomentes angehoben werden. Des Weiteren können die zur Erzeugung eines zusätzlichen Abstützmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung zuzuschaltenden Schaltelemente reibschlüssige Kupplungen oder Bremsen der Getriebevorrichtung sein, die im Normalbetrieb der Getriebevorrichtung zur Darstellung von Übersetzungen der Getriebevorrichtung in den Kraftfluss des Fahrzeugantriebsstranges zugeschaltet werden.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird während eines Schubbetriebes eines Fahrzeugantriebsstranges bei Erkennen eines unzulässigen Anstiegs der Antriebsdrehzahl der Antriebsmaschine das am Abtrieb anlegbare Bremsmoment dadurch erhöht, dass offene reibschlüssige Schaltelemente mittels eines Teildrucks befüllt werden und deren Übertragungsfähigkeit auf ein definiertes Niveau angehoben wird. Das zusätzliche Zuschalten dieser Schaltelemente verursacht im Bereich der Getriebevorrichtung ein Verspannungsmoment, das ein zusätzliches Bremsmoment bereitstellt, über das ein Teil des am Abtrieb anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung abgestützt wird, um die Drehzahl der Antriebsmaschine unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes zu halten bzw. zu führen.
  • Um das jeweils zusätzlich zugeschaltete Schaltelement der Getriebevorrichtung nicht zu überlasten, wird die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben, zu dem das Schaltelement schlupfend betrieben wird.
  • Wird festgestellt, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine über das zusätzlich zugeschaltete Schaltelement nicht unterhalb des vordefinierten Grenzwertes führbar bzw. haltbar ist, wird die Übertragungsfähigkeit eines weiteren Schaltelementes der Getriebevorrichtung, die zur Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich null ist, bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einen Wert eingestellt, zu dem wenigstens ein Teil des am Abtrieb anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung abstützbar ist und die Drehzahl der Antriebsmaschine Werte unterhalb des vordefinierten Grenzwertes aufweist.
  • Um auch das weitere zusätzlich zugeschaltete Schaltelement nicht zu überlasten, wird die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben, zu dem das weitere Schaltelement schlupfend betrieben wird. Die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes und vorzugsweise die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes wird bei Überschreiten eines vordefinierten Schwellwertes der Drehzahl der Antriebsmaschine bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisiert in Richtung des vordefinierten Wertes angehoben, um einen unerwünscht hohen Anstieg der Drehzahl der Antriebsmaschine mit geringem Steuer- und Regelaufwand vermeiden zu können.
  • Damit ein für einen Fahrer nachvollziehbarer Fahrbetrieb zur Verfügung stellbar ist, wird die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes und vorzugsweise die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes bei Unterschreiten des vordefinierten Schwellwertes der Drehzahl der Antriebsmaschine bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens im Wesentlichen auf null eingestellt.
  • Um im Bereich des zusätzlich zugeschalteten Schaltelementes und vorzugsweise im Bereich des zusätzlich zugeschalteten weiteren Schaltelementes aus der Reibenergie resultierende thermische Energie abführen zu können und eine thermische Belastung im Bereich der Schaltelemente auf ein Mindestmaß reduzieren zu können, ist es bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass bei Vorliegen einer Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes und vorzugsweise einer Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes größer als null das Schaltelement und vorzugsweise das weitere Schaltelement zwangsgekühlt werden.
  • Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
  • Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges, anhand welchem die erfindungsgemäße Vorgehensweise näher erläutert wird.
  • In der Figur ist eine stark schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges 1 gezeigt, der eine Antriebsmaschine 2, eine Getriebevorrichtung 3 und einen Abtrieb 4 umfasst. Die Getriebevorrichtung 3 ist vorliegend mit einem so genanten Wendegetriebe 5 ausgebildet, in dessen Bereich die Antriebsmaschine 2 an die Getriebevorrichtung 3 gekoppelt ist. An das Wendegetriebe 5 schließt sich ein Getriebebereich 6 an, der in an sich bekannter Art und Weise neben einem mechanischen Leistungszweig auch einen hydrodynamischen Leistungszweig umfasst.
  • Im Getriebebereich 6 wird im Zugbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 das von der Antriebsmaschine 2 zur Verfügung gestellte Drehmoment bekannterweise zu einem Teil über den mechanischen Leistungszweig und zum anderen Teil über den hydrodynamischen Leistungszweig geführt, im Bereich eines Summierplanetengetriebes aufsummiert und anschließend in einen Schaltgetriebebereich 7 der Getriebevorrichtung 3 eingeleitet.
  • Der Schaltgetriebebereich 7 umfasst vorliegend zwei als reibschlüssige Kupplungen ausgeführte Schaltelemente K1 und K2, wobei über das Schaltelement K1 ein Losrad 8 drehfest mit einer Welle 9 verbindbar ist, mit der ein Festrad 10 drehfest verbunden ist. Über das zweite reibschlüssige Schaltelement K2 ist ein weiteres Losrad 11 mit einer Welle 12 drehfest verbindbar, die wiederum drehfest mit einem weiteren Festrad 13 gekoppelt ist.
  • Sowohl das Losrad 8 als auch das weitere Losrad 11 stehen in Eingriff mit jeweils einem Zahnrad des Getriebebereiches 6, während die Festräder 10 und 13 mit einem mit dem Abtrieb 4 verbundenen zusätzlichen Festrad 14 in Wirkverbindung stehen. Dabei kämmen die Festräder 10 und 13 miteinander und das Festrad 10 steht in Zahneingriff mit dem zusätzlichen Festrad 14.
  • Bei geschlossenem ersten reibschlüssigen Schaltelement K1 und gleichzeitig geöffnetem zweiten reibschlüssigen Schaltelement K2 ist in der Getriebevorrichtung 3 ein erster Übersetzungsbereich eingelegt, innerhalb welchem die Übersetzung der Getriebevorrichtung 3 durch entsprechendes Einstellen einer eine Pumpen- und eine Motoreinheit aufweisenden Hydrostateinheit des hydrodynamischen Leistungszweiges des Getriebebereiches 6 stufenlos veränderbar ist. Ist im Unterschied dazu das erste reibschlüssige Schaltelement K1 geöffnet und das zweite reibschlüssige Schaltelement K2 geschlossen, ist in der Getriebevorrichtung 3 ein zweiter Übersetzungsbereich eingelegt, innerhalb dem wiederum die Übersetzung der Getriebevorrichtung 3 stufenlos durch entsprechendes Betätigen der Hydrostateinheit veränderbar ist.
  • Sowohl der erste Übersetzungsbereich als auch der zweite Übersetzungsbereich steht während eines Vorwärtsfahrbetriebes oder eines Rückwärtsfahrbetriebes des Fahrzeugantriebsstranges 1 zur Verfügung. Dabei ist der Vorwärtsfahrbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 eingelegt, wenn ein reibschlüssiges Schaltelement KV des Wendegetriebes 5 geschlossen ist und gleichzeitig eine weitere reibschlüssige Kupplung KR des Wendegetriebes 5 in geöffnetem Betriebszustand vorliegt.
  • Das erste reibschlüssige Schaltelement KV des Wendegetriebes 5 bzw. die Vorwärtsfahrkupplung verbindet ein auf einer Getriebeeingangswelle 15 drehbar angeordnetes Losrad 16 in geschlossenem Betriebszustand drehfest mit der Getriebeeingangswelle 15. Zusätzlich ist ein Festrad 17 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 15 verbunden, das mit einem dem Schaltelement KR bzw. der Rückwärtsfahrkupplung zugeordneten Festrad 18 kämmt. Das Festrad 18 ist drehfest auf einer Welle 19 angeordnet, mit der ein Losrad 20 über die Rückwärtsfahrkupplung KR drehfest verbindbar ist. Sowohl das Losrad 16 als auch das Losrad 20 kämmen mit einem Zahnrad des Getriebebereiches 6, womit in Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeiten der Vorwärtsfahrkupplung KV und der Rückwärtsfahrkupplung KR das Drehmoment der Antriebsmaschine 2 entweder über die Getriebeeingangswelle 15 und das Losrad 16 in den Getriebebereich 6 eingeleitet wird oder von der Getriebeeingangswelle 15 und dem Festrad 17 auf das Festrad 18 und das Losrad 20 und von dort in Richtung des Getriebebereiches 6 geführt wird.
  • Zusätzlich kämmt das Festrad 17 mit einem weiteren Festrad 21, das mit einer so genannten PTO-Welle 22 (Power-Take-Off-Welle) drehfest verbunden ist, womit von der Antriebsmaschine 2 beispielsweise Anbaugeräte eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Traktors mit Drehmoment versorgbar sind.
  • Im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 wird ein am Abtrieb 4 anliegendes Drehmoment über die Getriebevorrichtung 3 in Richtung der Antriebsmaschine 2 geführt und in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Betriebszustandes der Antriebsmaschine 2 zumindest teilweise abgestützt. Dabei wird das vom Abtrieb 4 anliegende Schubmoment im Bereich des hydraulischen Motors im Getriebebereich 6 aufgenommen und über die hydraulische Pumpe in Richtung der vorliegend als Verbrennungsmotor bzw. als Dieselbrennkraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine 2 weitergeleitet und dort zumindest teilweise abgestützt.
  • Ist das von der Antriebsmaschine 2 zur Verfügung stehende Abstützmoment im Schubbetrieb zu klein, steigt die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 unter Umständen auf unzulässige Werte an. Um Überdrehzahlen im Bereich der Antriebsmaschine 2 zu vermeiden, wird die nachfolgend näher beschriebene Vorgehensweise vorgeschlagen.
  • Befindet sich der Fahrzeugantriebsstrang 1 im Schubbetrieb und ist in der Getriebevorrichtung 3 die Vorwärtsfahrkupplung KV beispielsweise vollständig geschlossen, während die Rückwärtsfahrkupplung KR beispielsweise gleichzeitig vollständig geöffnet ist, und ist zusätzlich der erste Übersetzungsbereich in der Getriebevorrichtung 3 eingelegt, wird Drehmoment vom Abtrieb 4 über die Welle 9, den Getriebebereich 6 und die Getriebeeingangswelle 15 in Richtung der Antriebsmaschine 2 geführt. Steigt die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 auf einen vordefinierten Grenzwert an bzw. überschreitet die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 einen vordefinierten Schwellwert, wird die Übertragungsfähigkeit der Rückwärtsfahrkupplung KR vom Wert null auf einen Wert eingestellt, zu dem ein derartiger Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abgestützt wird, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 auf einen Wert unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes geführt wird.
  • Um eine thermische Überlastung der Rückwärtsfahrkupplung KR zu vermeiden, wird die Übertragungsfähigkeit der Rückwärtsfahrkupplung maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben, zu dem die Rückwärtsfahrkupplung schlupfend betrieben wird und gleichzeitig unzulässig hohe Belastungen im Bereich der Rückwärtsfahrkupplung KR vermieden werden. Zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Rückwärtsfahrkupplung KR nach Anheben der Übertragungsfähigkeit durch Beaufschlagen mit Kühlöl zwangsgekühlt wird.
  • Das zusätzliche Zuschalten der Rückwärtsfahrkupplung KR bewirkt im Bereich der Getriebevorrichtung 3 ein so genanntes Verspannen der Getriebevorrichtung 3, über das ein zusätzliches Bremsmoment erzeugt wird. Das Bremsmoment im Bereich der Getriebevorrichtung 3 wirkt kumulativ zum Schubmoment der Antriebsmaschine 2, wobei ein Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abstützbar ist bzw. im Bereich der Antriebsmaschine 2 ein geringerer Teil abzustützen ist und daher die Antriebsmaschine 2 entlastet wird.
  • Falls das durch das zusätzliche Zuschalten der Rückwärtsfahrkupplung KR erzeugte Bremsmoment nicht ausreichend ist um ein unerwünscht hohes Ansteigen der Drehzahl der Antriebsmaschine 2 zu vermeiden, besteht zusätzlich die Möglichkeit, die Übertragungsfähigkeit des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes K2 des Schaltgetriebebereiches 7 anzuheben und das Schaltelement K2 in einen Schlupfbetrieb zu überführen. Dies führt wiederum zu einem weiteren Verspannen im Bereich der Getriebevorrichtung 3, aus dem eine Erhöhung des in der Getriebevorrichtung 3 wirkenden Bremsmomentes resultiert. Damit ist ein Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abstützbar und die Antriebsmaschine 2 weiter entlastbar.
  • In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht jedoch auch die Möglichkeit, im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 bei vorzugsweise vollständig geschlossener Vorwärtsfahrkupplung KV und gleichzeitig vorzugsweise vollständig geschlossenem Schaltelement K1 zunächst das vorzugsweise vollständig geöffnete zweite Schaltelement K2 des Schaltgetriebebereiches 7 zu betätigen, um einen Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abstützen zu können. Falls die zusätzliche Betätigung des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes K2 des Schaltgetriebebereiches 7, das dann schlupfend betrieben wird, nicht ausreichend sein sollte um die Drehzahl im Bereich der Antriebsmaschine 2 unterhalb des vordefinierten Grenzwertes zu führen bzw. unterhalb des Grenzwertes zu halten, besteht die Möglichkeit, anschließend auch die vollständig geöffnete Rückwärtsfahrkupplung KR im vorbeschriebenen Umfang zusätzlich zu betätigen, um ein höheres Bremsmoment im Bereich der Getriebevorrichtung 3 zur Verfügung stellen zu können.
  • Um auch im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes K2 eine thermische Belastung auf zulässige Werte begrenzen zu können, wird die Übertragungsfähigkeit des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes K2 ebenfalls maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben, zu dem das zweite reibschlüssige Schaltelement K2 schlupfend betrieben wird und unzulässig hohe Belastungen sicher vermieden werden. Darüber hinaus kann das zusätzlich betätigte reibschlüssige Schaltelement K2 auch durch Beaufschlagen von Kühlöl zwangsgekühlt werden, um Betriebstemperaturen in diesem Bereich der Getriebevorrichtung 3 mit geringem Aufwand auf zulässige Werte begrenzen zu können.
  • Ist in der Getriebevorrichtung 3 der Rückwärtsfahrbetrieb aktiviert und befindet sich die Rückwärtsfahrkupplung KR in geschlossenem Betriebszustand, während die Vorwärtsfahrkupplung KV vollständig geöffnet ist, ist die Übertragungsfähigkeit der Vorwärtsfahrkupplung KV im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 bei Erkennen eines unzulässig hohen Anstiegs der Drehzahl der Antriebsmaschine 2 anhebbar, um ein zusätzliches Bremsmoment zum Schubdrehmoment der Antriebsmaschine 2 zur Verfügung stellen zu können.
  • Ist im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 die zweite reibschlüssige Kupplung K2 geschlossen und der zweite Übersetzungsbereich in der Getriebevorrichtung 3 eingelegt und ist die Übertragungsfähigkeit des ersten reibschlüssigen Schaltelementes K1 des Schaltgetriebebereiches 7 im Wesentlichen gleich null, ist die Übertragungsfähigkeit des ersten reibschlüssigen Schaltelementes K1 in vorbeschriebenem Umfang maximal bis auf einen vordefinierten Wert anhebbar, zu dem das erste reibschlüssige Schaltelement K1 schlupfend betrieben wird, um ein zusätzliches Bremsmoment im Bereich der Getriebevorrichtung 3 zur Verfügung stellen zu können und einen Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abstützen zu können sowie die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 unterhalb des definierten Grenzwertes führen zu können bzw. zumindest auf diesem Niveau halten zu können.
  • Das zu den jeweils bereits betätigten Schaltelementen KV, KR, K1 und/ oder K2 zusätzliche Betätigen der jeweils nicht betätigten Schaltelemente KV, KR, K1 und/ oder K2 erfolgt automatisiert, wenn eine maximal vorgegebene Drehzahl der Antriebsmaschine 2 erreicht wird. Das zusätzliche Betätigten der Schaltelemente KV, KR, K1 und/ oder K2 der Getriebevorrichtung 3 wird nach Unterschreiten dieser maximal vorgegebenen Drehzahl der Antriebsmaschine 2 wieder beendet, wobei die Übertragungsfähigkeiten der zusätzlich betätigten Schaltelemente KV, KR, K1 oder K2 dann wiederum im Wesentlichen auf null abgesenkt werden.
  • Das zusätzliche Zuschalten von zumindest einem der Schaltelemente KV, KR, K1 und/ oder K2 und das Regeln des jeweils über das zusätzlich zugeschaltete Schaltelement KV, KR, K1 und/oder K2 bereitgestellten Bremsmomentes ist im Bereich eines Steuergerätes, wie der Getriebeelektronik oder dergleichen, eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Fahrzeuges durchführbar. Als Stellgröße wird hierfür das Drehzahlsignal der Antriebsmaschine 2 benutzt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeugantriebsstrang
    2
    Antriebsmaschine
    3
    Getriebevorrichtung
    4
    Abtrieb
    5
    Wendegetriebe
    6
    Getriebebereich
    7
    Schaltgetriebebereich
    8
    Losrad
    9
    Welle
    10
    Festrad
    11
    Losrad
    12
    Welle
    13
    weiteres Festrad
    14
    zusätzliches Festrad
    15
    Getriebeeingangswelle
    16
    Losrad
    17
    Festrad
    18
    Festrad
    19
    Welle
    20
    Losrad
    21
    Festrad
    22
    PTO-Welle
    KV
    Vorwärtsfahrkupplung
    KR
    Rückwärtsfahrkupplung
    K1, K2
    reibschlüssiges Schaltelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1097318 B1 [0005]

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges (1) mit einer Antriebsmaschine (2), einer Getriebevorrichtung (3) und einem Abtrieb (4), wobei im Bereich der Getriebevorrichtung (3) wenigstens ein Schaltelement (K1, K2, KV, KR) vorgesehen ist, dessen Übertragungsfähigkeit zur Darstellung eines Betriebszustandes der Getriebevorrichtung (3) zumindest teilweise stufenlos variierbar ist, und wobei während eines Schubbetriebes des Fahrzeugantriebsstranges (1) ein am Abtrieb (4) anliegendes Drehmoment über die Getriebevorrichtung (3) im Bereich der Antriebsmaschine (2) zumindest teilweise abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges (1) die Übertragungsfähigkeit eines der Schaltelemente (K1, K2, KV und KR) der Getriebevorrichtung (3), die zur Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung (3) im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich Null ist, auf einen Wert eingestellt wird, zu dem wenigstens ein Teil des am Abtrieb (4) anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung (3) abstützbar ist und die Drehzahl der Antriebsmaschine (2) Werte unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit eines weiteren Schaltelementes (K1, K2, KV oder KR) der Getriebevorrichtung (3), die zur Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich Null ist, auf einen Wert eingestellt wird, zu dem wenigstens ein Teil des am Abtrieb (4) anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung (3) abstützbar ist und die Drehzahl der Antriebsmaschine (2) Werte unterhalb des vordefinierten Grenzwertes aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (K1, K2, KV oder KR) und/oder des weiteren Schaltelementes (K1, K2, KV oder KR) maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben wird, zu dem das Schaltelement (K1, K2, KV oder KR) und vorzugsweise das weitere Schaltelement (K1, K2, KV oder KR) schlupfend betrieben werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (K1, K2, KV oder KR) und vorzugsweise die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes (K1, K2, KV oder KR) bei Überschreiten eines vordefinierten Schwellwertes der Drehzahl der Antriebsmaschine (2) in Richtung des vordefinierten Wertes angehoben wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (K1, K2, KV oder KR) und vorzugsweise die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes (K1, K2, KV oder KR) bei Unterschreiten des vordefinierten Schwellwertes der Drehzahl der Antriebsmaschine (2) im Wesentlichen auf null eingestellt wird.
  6. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (K1, K2, KV oder KR) und vorzugsweise einer Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes (K1, K2, KV oder KR) größer als null, das Schaltelement (K1, K2, KV oder KR) und vorzugsweise das weitere Schaltelement (K1, K2, KV oder KR) zwangsgekühlt werden.
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