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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung, mit einer damit koppelbaren Getriebeeinrichtung und mit einem Abtrieb gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Aus der Praxis bekannte mobile Arbeitsmaschinen, wie Baumaschinenfahrzeuge oder Traktoren, sind bekannterweise mit Fahrzeugantriebssträngen ausgeführt, die in der Regel jeweils eine als Dieselmotor ausgeführte Antriebsmaschine, eine hydrodynamisch oder hydrostatisch ausgeführte Getriebeeinrichtung sowie damit wirkverbundene Achsen und Räder umfassen. Um die jeweils gestellten Aufgaben verrichten zu können, sind derartige Arbeitsmaschinen mit zumindest einem oder mehreren Nebenabtrieben ausgeführt, die eine Arbeitshydraulik oder dergleichen darstellen. Während ungünstiger Betriebszustandsverläufe ist bis zu 75 % der zur Verfügung stehenden Leistung der Antriebsmaschine in Richtung einer Arbeitshydraulik zu führen, um einen aktuell über die Arbeitshydraulik zu verrichtenden Arbeitsprozess durchführen zu können. Um Arbeitsmaschinen in gewünschtem Umfang betreiben zu können, werden jeweils die Arbeitsmaschine, das Getriebe und die Nebenabtriebe so aufeinander abgestimmt, dass ein ausgewogenes Verhältnis zwischen der Antriebsleistung, der zur Verfügung gestellten Zugleistung und der Leistung der Nebenverbraucher vorliegt. Bei der Abstimmung wird auch berücksichtigt, dass bei maximal abverlangter Nebenabtriebsleistung eine Überlastung der Antriebsmaschine unterbleibt. Dies führt dazu, dass ein Zuschalten eines Nebenverbrauchers, wie der Arbeitshydraulik, unter voller Zugleistung die Zugleistung entsprechend der Nebenabtriebsleistung und unter Berücksichtigung der Motordrückung reduziert wird. Da die Leistungsaufnahme durch die Arbeitshydraulik durch die zugrundeliegenden Arbeitsaufgaben, beispielsweise die Hubgeschwindigkeit und der Hubkraft, bestimmt wird, erfolgt die Abstimmung im Allgemeinen mittels des Getriebes.
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So wird beispielsweise bei Fahrzeugantriebssträngen, die mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler ausgebildet sind, bei sinkender Drehzahl der Antriebsmaschine und abnehmendem Getriebeeingangsmoment, die Aufnahmeleistung der Pumpe des hydrodynamischen Drehmomentwandlers damit die Zugkraft reduziert. Bei vollhydrostatischen Antrieben wird die Zugkraft durch eine drehzahlabhängige Rücknahme des Steuerdrucks der Verstellpumpe in Verbindung mit der Verdrillung derselben reduziert.
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Mittlerweile werden Fahrzeugantriebsstränge von Arbeitsmaschinen auch mit stufenlosen leistungszweigten Getriebeeinrichtungen ausgeführt, die jedoch nachteilhafterweise systembedingt auf eine spontane Reduzierung der Getriebeeingangsleistung bzw. auf einen sprunghaften Anstieg der von den Nebenverbrauchern übernommenen Leistung nicht in gewünschtem Umfang reagieren. Ein alleiniges Reagieren auf die Drückung der Antriebsmaschine bzw. der Antriebseinrichtung eines Fahrzeugantriebsstanges einer Arbeitsmaschine ist hier nicht zielführend, da die Leistungsabnahme durch die Nebenabtriebe sprunghaft erfolgen kann und damit die Antriebsmaschine in kritische Betriebsbereiche geführt werden bzw. innerhalb diesen betrieben werden und unter Umständen ein sogenanntes Abwürgen einer als Dieselmotor ausgeführten Antriebseinrichtung auftreten kann. Zusätzlich wird die Leistungsabnahme eines oder mehrerer Nebenabtriebe bei gedrückter Arbeitsmaschine derart reduziert, dass ein produktives Arbeiten nicht mehr möglich ist.
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Letztgenanntes Verhalten wird nachfolgend am Beispiel eines Radladers näher erläutert, der mit einer stufenlosen leistungsverzweigten Getriebeeinrichtung ausgebildet ist, über das je nach Fahrerwunsch ein entsprechendes Zugkraftangebot eingestellt wird. Tritt der Fahrer voll auf das Gaspedal, so wird stets auf die maximale Zugkraft geregelt. Das bedeutet, dass bei entsprechend geringeren Fahrpedalstellungen auch ein geringeres Zugkraftangebot zur Verfügung gestellt wird. Da bei stufenlosen leistungsverzweigten Getriebeeinrichtungen üblicherweise jedoch kein konstruktiver Zusammenhang zwischen zur Verfügung gestellter Antriebsleistung, Zugleistungen und aufgenommener Leistung der Nebenverbraucher besteht, tritt vor allem bei hohen Zugkraftanforderungen in Verbindung mit hoher Leistungsabgabe an Nebenverbraucher eine unzulässige Drückung der Arbeitsmaschine und in der Folge eine Reduzierung der Leistungsfähigkeit der Arbeitshydraulik auf, das wiederum eine Verringerung der Produktivität zur Folge hat.
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Während dem Befüllvorgang einer Schaufel eines solchen Radladers wird zu Beginn solange die volle Zugkraft benötigt, bis aufgrund der Last nahe dem Fahrzeugstillstand oder im Fahrzeugstillstand die Rutschgrenze der Räder erreicht wird. Um die Rutschgrenze zu erhöhen, wird vom Fahrer über die Arbeitshydraulik bzw. den Nebenabtrieb ein Hubarm unter voller Zugkraft stoßweise derart angehoben, dass die auf die Vorderachse wirkende Normalkraft erhöht und somit eine zusätzliche Last auf die Vorderachse des Radladers aufgebracht wird. Dieser Vorgang wird vom Fahrer solange wiederholt, bis kein weiteres Material mehr in die Schaufel geschoben werden kann. Um die Schaufel des Radladers vollends zu befüllen, kippt der Fahrer unter Zuhilfenahme der Arbeitshydraulik und bei voller Zugkraft die Schaufel stoßweise ein. Nachdem die Schaufel befüllt wurde, fährt der Fahrer zur Entladestelle, wie einem LKW, einem Brecher, einem Vorratshaufen oder dergleichen, und hebt unmittelbar vor dem Erreichen der Entladestelle unter Zugkraft, beispielsweise während eines Beschleunigungsvorganges oder an einer Rampe eines Brechers, das Hubgestell über die Arbeitshydraulik kontinuierlich an. Sowohl während eines Ladevorganges als auch während eines Entladevorganges ist ein kontinuierliches Fahrverhalten und eine kraftvolle sowie schnelle Arbeitshydraulik zur Verfügung zu stellen, was aufgrund des vorbeschriebenen Verhalten von stufenlosen leistungsverzweigten Getriebeeinrichtungen ohne konstruktivem Zusammenhang zwischen zur Verfügung gestellter Antriebsleistung, Zugleistung und aufgenommener Leistung der Nebenverbraucher nicht gewährleistet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung, mit einer damit koppelbaren, stufenlosen leistungsverzweigten Getriebeeinrichtung und mit einem Abtrieb zur Verfügung zu stellen, mittels welchem ein von einem Fahrer erwartetes Fahrverhalten bei gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit im Bereich eines Nebenabtriebes darstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung, mit einer damit koppelbaren, stufenlosen leistungsverzweigten Getriebeeinrichtung und mit einem Abtrieb, ist im Leistungsfluss bzw. im Bereich zwischen der Antriebseinrichtung und der Getriebeeinrichtung ein Nebenabtrieb mit einem zwischen der Antriebsmaschine und der Getriebeeinrichtung geführten Drehmoment beaufschlagbar.
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Erfindungsgemäß wird eine Aufnahmeleistung des Fahrantriebs unter Berücksichtigung eines in Richtung des Nebenabtriebes geführten Drehmomentes und einer Drehzahl der Antriebseinrichtung sowie in Abhängigkeit einer aktuell vorliegenden Fahrsituation des Fahrzeuges durch Verändern der Übersetzung der Getriebeeinrichtung und/oder durch definiertes Begrenzen eines Hochdrucks im Bereich eines als Hydrostateinheit ausgeführten Variators der Getriebeeinrichtung eingestellt.
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Durch kontinuierliche Ermittlung der von Nebenverbrauchern des Nebenabtriebes aufgenommenen Leistung ist die Zugleistung im Bereich des Abtriebs an die aktuellen Erfordernisse auf einfache Art und Weise anpassbar. Eine Drehzahl eines Hauptnebenverbrauchers, wie einer Arbeitshydraulik, ist einfach ermittelbar, da diese üblicherweise direkt in Zusammenhang mit der Drehzahl der Antriebseinrichtung steht.
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Über die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist eine Zugkraftregelung auf Basis der Nebenverbraucher auf einfache Art und Weise durchführbar, da die Aufnahmeleistung des Fahrantriebs in Abhängigkeit des in Richtung des Nebenabtriebes geführten Drehmomentes eingestellt wird. Des Weiteren ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Verhalten eines Fahrzeuges wie bei bestehenden Systemen, die mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder einem vollhydrostatischen Antrieb, ausgeführt sind, ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen durch entsprechende Einstellung der Aufnahmeleistung des Fahrantriebs darstellbar.
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Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise auf alle Systeme anwendbar, die keine konstruktive Abhängigkeit zwischen der Aufnahmeleistung des Fahrantriebs und der von einem oder mehreren Nebenabtrieben aufgenommenen Leistung aufweisen. Dies gilt für Fahrzeugantriebsstränge mit Antriebseinrichtungen, die Hybridantriebe, elektrische Antriebe, dieselelektrische Antriebe und Kombinationen hieraus darstellen, und auch für beliebig ausgeführte leistungsverzweigte Systeme.
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Bei einer vorteilhaften und mit geringem Aufwand durchführbaren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das in Richtung des Nebenabtriebes geführte Drehmoment aus der Differenz zwischen einem aktuell von der Antriebseinrichtung zur Verfügung gestellten Drehmoment und einem an der Getriebeeinrichtung anliegenden Drehmoment ermittelt. Aufgrund der einfachen und exakten Bestimmbarkeit der für eine Steuerung und Regelung relevanten Drehmomente ist eine Steuerung und Regelung mit hoher Robustheit durchführbar.
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Damit ist das von einem oder mehreren Nebenverbrauchern eines Nebenabtriebs aufgenommene Drehmoment, das nur mit einem nicht zu vertretenden Aufwand messtechnisch ermittelt werden kann, auf einfache Art und Weise bestimmbar. Messtechnisch ist das einem Nebenverbraucher zugeführte Drehmoment nur über direkte Drehmomentmessung oder Ermittlung des Druckes und einer Durchflussmenge im Bereich einer Arbeitshydraulik möglich. Die Durchflussmenge im Bereich der Arbeitshydraulik ist jedoch auch indirekt über die Stellung einer Loadsensingpumpe der Arbeitshydraulik ermittelbar. Dies würde aber bedeuten, dass jedes Fahrzeug und dessen Varianten getrennt voneinander abzustimmen sind. Ebenso wäre eine Abstimmung bei Änderung der Arbeitshydraulik notwendig. Die jeweils von der Antriebsmaschine bereitgestellte Drehzahl und das zur Verfügung gestellte Drehmoment ist beispielsweise über CAN-Botschaften bekannt, womit auch die aktuelle Antriebsleistung zur Verfügung steht. Diese ist um die der Antriebsmaschine zuzuschreibenden parasitären Leistungsverluste zu korrigieren, welche ebenfalls aus CAN-Botschaften bekannt sind. Die Getriebeeingangsleistung ist bei einem hydrostatisch leistungsverzweigten Getriebe entweder qualifiziert schätzbar oder indirekt messbar. Eine Schätzung ist beispielsweise über die Drehzahlverhältnisse im Bereich der Hydrostateinheit, das Wirkungsgradkennfeld und die Getriebeeingangsdrehzahl realisierbar. Eine Messung der Getriebeeingangsleistung ist wiederum mit vertretbarem Aufwand mittels Messung eines Hochdrucks, der Variatorübersetzung und der Getriebeeingangsdrehzahl möglich. Ebenso ist hieraus das Getriebeeingangsmoment bestimmbar. Durch Bildung der Differenz aus dem von der Antriebsmaschine abgegebenen Drehmoment und dem vom Getriebe aufgenommenen Drehmoment ist das vom Nebenabtrieb aufgenommene Drehmoment und damit die Leistung ermittelbar.
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Wird die Aufnahmeleistung des Fahrantriebs mit steigenden in Richtung des Nebenabtriebs geführten Drehmoment durch Anheben der Übersetzung der Getriebeeinrichtung und/oder durch zunehmendes Begrenzen des Hochdrucks reduziert, wird der Nebenabtrieb bevorzugt mit Leistung versorgt und gleichzeitig eine Motordrückung im Bereich der Antriebseinrichtung sicher vermieden sowie ein für einen Fahrer von bekannten Fahrzeugantriebsstrangsystemen bekanntes Fahrverhalten zur Verfügung gestellt.
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Dabei ist die Übersetzung der Getriebeeinrichtung durch alleiniges Verstellen der Übersetzung der Getriebeeinrichtung im Bereich eines Variators stufenlos veränderbar und/oder durch Wechsel eines Übersetzungsbereiches der Getriebeeinrichtung, innerhalb welchen die Übersetzung der Getriebeeinrichtung durch Verstellung des Variators jeweils wiederum stufenlos veränderbar ist, in gewünschtem Umfang einstellbar.
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Um ein erwartetes Fahrverhalten in gewünschtem Umfang zur Verfügung stellen und ein Fahrzeug mit einer gewünschten Spontaneität betreiben zu können, wird ein Gradient der Reduzierung der Aufnahmeleistung des Fahrantriebs bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei sinkender Drehzahl der Antriebseinrichtung und gleichzeitigem Ansteigen des in Richtung des Nebenabtriebes geführten Drehmomentes entsprechend angehoben.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Abhängigkeit zwischen dem Gradienten der Reduzierung der Aufnahmeleistung des Fahrantriebs und dem Abfall der Drehzahl der Antriebseinrichtung sowie dem Anstieg des in Richtung des Nebenabtriebs geführten Drehmomentes innerhalb eines Bereiches der Drehzahl der Antriebseinrichtung, innerhalb dem die Leistung der Antriebseinrichtung konstant ist, proportional, während die Abhängigkeit im Bereich der Drehzahl der Antriebseinrichtung, innerhalb welchen die Leistung der Antriebseinrichtung mit sinkender oder steigender Drehzahl abnimmt, überproportional, um ein Fahrzeug mit hoher Spontaneität betreiben zu können.
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Wird die Reduzierung der Aufnahmeleistung des Fahrantriebs in Abhängigkeit einer fahrerseitigen Anforderung für einen im Bereich des Abtriebs anzulegendes Drehmoment eingestellt, ist ein für einen Fahrer erwartetes Fahrverhalten mit geringem Steuer- und Regelaufwand darstellbar.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das in Richtung des Nebenabtriebs geführte Drehmoment durch Variieren der Eingangsleistung von Nebenverbrauchern des Nebenabtriebs verändert. Damit besteht auf einfache Art und Weise während Betriebszustandsverläufen, während welchen eine Reduzierung der Getriebeeingangsleistung nur bedingt oder gar nicht möglich ist, die Eingangsleistung der Nebenverbraucher zu begrenzen, um ein gewünschtes Fahrverhalten darstellen zu können und Überlastungen beispielsweise während sogenannten Reversiervorgängen im Fahrzeugstillstand mit geringen Belastungen durchführen zu können.
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Wird die Aufnahmeleistung des Fahrantriebs bei Werten kleiner als ein Schwellwert und bei Vorliegen einer Drehzahl im Bereich des Abtriebs kleiner als ein Grenzwert durch Verändern der Übersetzung der Getriebeeinrichtung und/oder durch Absenken der Drehzahl der Antriebseinrichtung erhöht, ist ein Zugkraftangebot im Bereich des Abtriebs bei gleichzeitig ausreichender Versorgung des Nebenabtriebs mit Drehmoment mit geringem Steuer- und Regelaufwand zur Verfügung stellbar.
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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.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Es zeigt:
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1 eine stark schematisierte Blockschaltbilddarstellung eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer stufenlosen leistungsverzweigten Getriebeeinrichtung; und
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2 ein Räderschema einer möglichen Ausführung der Getriebeeinrichtung gemäß 1.
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1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges 1 mit einer Antriebseinrichtung 2 und mit einer damit koppelbaren, stufenlosen leistungsverzweigten Getriebeeinrichtung 3. Die Antriebseinrichtung 2 ist vorliegend als Brennkraftmaschine, vorzugsweise als Dieselbrennkraftmaschine, ausgeführt und kann bei weiteren Ausführungsformen des Fahrzeugantriebsstranges 1 auch als elektrische Maschine oder als eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine beliebiger Bauart und einer elektrischen Maschine ausgebildet sein. Getriebeausgangsseitig steht die Getriebeeinrichtung 3 mit einem Abtrieb 4 in Wirkverbindung, womit ein von der Antriebseinrichtung 2 zur Verfügung gestelltes Antriebsmoment in Abhängigkeit der im Bereich der Getriebeeinrichtung 3 eingestellten Übersetzung entsprechend gewandelt als Abtriebsmoment im Bereich des Abtriebs 4 als entsprechendes Zugkraftangebot vorliegt. Im Bereich zwischen der Antriebseinrichtung 2 und der Getriebeeinrichtung 3 ist ein Nebenabtrieb 5A bzw. eine Arbeitshydraulik ausgehend von der Antriebseinrichtung 2 mit Drehmoment beaufschlagbar.
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In 2 ist ein Räderschema einer möglichen Ausführungsform der Getriebeeinrichtung 3 gemäß 1 gezeigt, die im Bereich einer Getriebeeingangswelle 6 mit der Antriebseinrichtung 2 drehfest verbunden ist. Die Getriebeeingangswelle 6 treibt über ein Festrad 7 und ein Festrad 8A den Nebenabtrieb 5A, einen weiteren Nebenabtrieb 8 und erste Schaltelementhälften von reibschlüssigen Schaltelementen 9, 10 an. Das reibschlüssige Schaltelement 9 ist koaxial zur Getriebeeingangswelle 6 angeordnet, während das reibschlüssige Schaltelement 10 bzw. die Fahrtrichtungskupplung für Rückwärtsfahrt auf der koaxial zur Getriebeeingangswelle 6 angeordneten Welle des Nebenabtriebs 5 positioniert ist. In geschlossenem Betriebszustand des reibschlüssigen Schaltelementes 9 bzw. der Fahrtrichtungskupplung für Vorwärtsfahrt treibt die Getriebeeingangswelle 6 über ein Losrad 11, das auf der Getriebeeingangswelle 6 drehbar angeordnet ist, ein Losrad 12 an, welches mit einem Planetenträger 13 drehfest gekoppelt ist. In geschlossenem Betriebszustand des reibschlüssigen Schaltelementes 10 treibt die Getriebeeingangswelle 6 über ein Losrad 14 das Losrad 12 an.
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Auf dem Planetenträger 13 sind mehrere Doppelplanetenräder 15 drehbar gelagert. Die Doppelplanetenräder 15 stehen mit einem ersten Sonnenrad 16 und einem zweiten Sonnenrad 17 sowie einem Hohlrad 18 im Eingriff. Das erste Sonnenrad 16 ist mit einer Welle 19, einer ersten Hydraulikeinheit 20 und einer Hydrostateinheit 21 drehfest verbunden. Das Hohlrad 18 ist über ein Festrad 22 und ein Festrad 23 mit einer Welle 24 einer zweiten Hydraulikeinheit 25 der Hydrostateinheit 21 wirkverbunden.
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Im Bereich der stufenlosen leistungsverzweigten Getriebeeinrichtung 3 sind mehrere Übersetzungsbereiche einstellbar, innerhalb welchen wiederum die Übersetzung der Getriebeeinrichtung 3 durch Verstellung der Hydrostateinheit 21 stufenlos veränderbar ist. Die Getriebeeinrichtung 3 kann unabhängig von der Darstellung gemäß 2 sowohl als primär als auch als sekundär gekoppeltes stufenloses leistungsverzweigtes Getriebe ausgeführt sein, wobei die Leistungsverzweigung sowohl hydraulisch als auch elektrisch oder mittels einer Kombination hieraus erfolgen kann.
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Eine Welle 26 der Getriebeeinrichtung 3 ist über ein koaxial zur Welle 26 angeordnetes reibschlüssiges Schaltelement 27 für einen ersten Fahrbereich der Getriebeeinrichtung 3, ein Losrad 28 und ein Festrad 29 mit der zweiten Welle 24 der Hydrostateinheit 21 verbindbar. Des Weiteren ist die Welle 26 über ein Festrad 30, ein Festrad 31 und ein weiteres reibschlüssiges Schaltelement 32 für einen zweiten Fahrbereich der Getriebeeinrichtung 3 sowie ein Losrad 33 und ein Festrad 34 mit dem zweiten Sonnenrad 17 koppelbar. Das Festrad 34 ist koaxial zum zweiten Sonnenrad 17 angeordnet, während das Festrad 31, das reibschlüssige Schaltelement 32 für den zweiten Fahrbereich und das Losrad 33 koaxial zueinander angeordnet sind. Das Festrad 30, das reibschlüssige Schaltelement 27 für den ersten Fahrbereich und das Losrad 28 sind wiederum koaxial zur Welle 26 vorgesehen. Zusätzlich kämmt das Festrad 30 sowohl mit dem Festrad 31 als auch mit dem Festrad 34 einer Abtriebswelle 35, die wiederum mit der antreibbaren Fahrzeugachse bzw. mit mehreren antreibbaren Fahrzeugachsen des Abtriebs 4 verbindbar ist.
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Die Fahrtrichtungskupplungen, welche als reibschlüssige Schaltelemente 9 und 10 ausgeführt sind, sind vorliegend als nasse Kupplungen ausgeführt, die nicht nur zum Herstellen des Kraftflusses zwischen der Antriebseinrichtung 2 und dem Abtrieb 4 vorgesehen sind, sondern gleichzeitig auch die Fahrtrichtung bestimmen. Entsprechend ihrer kapazitiven Auslegung sind die reibschlüssigen Schaltelemente 9 und 10 des Fahrzeugantriebsstranges 1 gemäß 2 auch als Anfahrelemente nutzbar. Dies ist dann der Fall, wenn von einem Fahrer ausgehend von einem Neutralbetriebszustand der Getriebeeinrichtung 3, zu dem die reibschlüssigen Schaltelemente 27 und 32 geöffnet sind, eine Fahrtrichtung eingelegt und gleichzeitig ein Gaspedal zur Abgabe eines Geschwindigkeitswunsches betätigt wird. Die reibschlüssigen Schaltelemente 9 und 10 sind vorliegend derart ausgelegt, dass über sie auch ein Fahrtrichtungswechsel bzw. ein sogenannter Reversiervorgang ausgehend von höheren Fahrgeschwindigkeiten in Vorwärts- oder Rückwärtsfahrtrichtung möglich ist.
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Während eines solchen Reversiervorganges wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit zunächst ausgehend von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit in Richtung null reduziert, wobei hierfür sowohl die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes 9 als auch die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes 10 in entsprechendem Umfang eingestellt wird. Die beiden reibschlüssigen Schaltelemente 9 und 10 werden während des Reversiervorganges überwiegend schlupfend betrieben. Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen gleich null, werden die Übertragungsfähigkeiten der beiden reibschlüssigen Schaltelemente 9 und 10 derart eingestellt, dass das Fahrzeug entgegen der zuvor betriebenen Fahrtrichtung in entgegengesetzter Fahrtrichtung angefahren wird, bis die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht wird.
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Um einen Anfahrvorgang ausgehend von einem Fahrzeugstillstand und dem Neutralbetriebszustand der Getriebeeinrichtung 3 innerhalb kurzer Betriebszeiten und im Wesentlichen verzögerungsfrei darstellen zu können, wird das reibschlüssige Schaltelement 27 des ersten Übersetzungsbereiches der Getriebeeinrichtung 3 geschlossen und zusätzlich das reibschlüssige Schaltelement 9 oder das reibschlüssige Schaltelement 10 in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Fahrerwunsches für Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt in seinen geschlossenen Betriebszustand überführt. Während dem Zuschalten des reibschlüssigen Schaltelementes 27 und des reibschlüssigen Schaltelementes 9 oder 10 werden die beiden Hydraulikeinheiten 20 und 25 über ein verstellbares Joch 36 derart verstellt, dass im Bereich der Getriebeeinrichtung 3 die gewünschte Anfahrübersetzung eingestellt ist. Dabei wird die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes 9 oder 10 während dem Einstellen der Anfahrübersetzung der Getriebeeinrichtung 3 auf Werte größer als null eingestellt, um ein mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 gemäß 1 bzw. 2 ausgeführtes Fahrzeug bereits während eines Schließvorganges des reibschlüssigen Schaltelementes 9 oder 10 anfahren zu können.
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Um ein mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 gemäß 1 bzw. 2 ausgeführtes Fahrzeug mit einem für einen Fahrer erwartbaren Fahrverhalten betreiben zu können, wird eine Aufnahmeleistung der Getriebeeinrichtung 3 unter Berücksichtigung eines in Richtung des Nebenabtriebes 5A bzw. des weiteren Nebenabtriebes 8 geführten Drehmomentes und einer Drehzahl der Antriebseinrichtung 2 sowie in Abhängigkeit einer aktuell vorliegenden Fahrsituation des Fahrzeuges durch Verändern der Übersetzung der Getriebeeinrichtung 3 und/oder durch definiertes Begrenzen eines Hochdruckes im Bereich der Hydrostateinheit 21 bzw. des Variators der Getriebeeinrichtung 3 eingestellt. Dabei wird das in Richtung des Nebenabtriebes 5A und/oder des weiteren Nebenabtriebes 8 geführte Drehmoment aus der Differenz zwischen dem aktuell von der Antriebseinrichtung 2 zur Verfügung gestellte Drehmoment und einem an der Getriebeeinrichtung 3 im Bereich der Getriebeeingangswelle 6 anliegenden Drehmoment ermittelt.
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Wird erkannt, dass das in Richtung des Nebenabtriebes 5A und/oder des weiteren Nebenabtriebes 8 geführte Drehmoment und das aufgrund einer fahrerseitigen Anforderung im Bereich der Getriebeeingangswelle 6 anliegende Drehmoment eine unzulässige Drückung der Antriebseinrichtung 2 verursacht, wird die Übersetzung der Getriebeeinrichtung 3 durch Verstellen der Hydrostateinheit 21 und damit einer Veränderung der Gesamtübersetzung der Getriebeeinrichtung 3 vergrößert und die Aufnahmeleistung des Fahrantriebs reduziert. Damit wird erreicht, dass das vom Nebenabtrieb 5A bzw. vom weiteren Nebenabtrieb 8 angeforderte Drehmoment wenigstens annähernd in gewünschtem Umfang von der Antriebseinrichtung 2 zur Verfügung stellbar ist, während ein mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführtes Fahrzeug langsamer wird bzw. eine Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Dadurch wird auch erreicht, dass eine Arbeitshydraulik in gewünschtem Umfang betrieben werden kann und gleichzeitig ein Zugkraftangebot im Bereich des Abtriebs 4 des Fahrzeugantriebsstranges 1 wenigstens annähernd aufrechterhalten werden kann sowie ein für einen Fahrer erwartbares Fahrverhalten zur Verfügung stellbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugantriebsstrang
- 2
- Antriebseinrichtung
- 3
- Getriebeeinrichtung
- 4
- Abtrieb
- 5
- Welle
- 5A
- Nebenabtrieb
- 6
- Getriebeeingangswelle
- 7
- Festrad
- 8
- weiterer Nebenabtrieb
- 8A
- Festrad
- 9
- reibschlüssiges Schaltelement
- 10
- reibschlüssiges Schaltelement
- 11
- Losrad
- 12
- Losrad
- 13
- Planetenträger
- 14
- Losrad
- 15
- Doppelplanetenräder
- 16
- erstes Sonnenrad
- 17
- zweites Sonnenrad
- 18
- Hohlrad
- 19
- Welle
- 20
- erste Hydraulikeinheit
- 21
- Hydrostateinheit
- 22
- Festrad
- 23
- Festrad
- 24
- zweite Welle
- 25
- zweite Hydraulikeinheit
- 26
- Welle
- 27
- reibschlüssiges Schaltelement
- 28
- Losrad
- 29
- Festrad
- 30
- Festrad
- 31
- Festrad
- 32
- reibschlüssiges Schaltelement
- 33
- Losrad
- 34
- Festrad
- 35
- Abtriebswelle
- 36
- verstellbares Joch
