DE102015212582A1

DE102015212582A1 - Verfahren zum Betreiben eines Leistungsverzweigungsgetriebes

Info

Publication number: DE102015212582A1
Application number: DE102015212582.3A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bailly; Olaf Huwendiek; Axel Matheis; Moritz Hamma; Christian Mauracher; Hannes Ringler
Original assignee: Traktorenwerk Lindner GmbH; ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Traktorenwerk Lindner GmbH; ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2017-01-12

Abstract

Bei einem hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebe mit zwei schaltbaren Fahrbereichen, nämlich einem Arbeitsfahrbereich und einem Transportfahrbereich, kann ein zweiter Fahrmodus geschaltet werden, bei welchem das Leistungsverzweigungsgetriebe ausschließlich im Arbeitsfahrbereich betreibbar ist. Hierbei wird die Drehzahl des Antriebsmotors nicht begrenzt, so dass eine höhere Endgeschwindigkeit im Arbeitsfahrbereich erreichbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Leistungsverzweigungsgetriebes nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe weisen einen stufenlos verstellbaren hydrostatischen Leistungszweig und einen mechanischen Leistungszweig auf. Es besteht die Möglichkeit, dass der hydrostatische Leistungszweig auch als elektrischer Leistungszweig ausgeführt sein kann. Das Leistungsverzweigungsgetriebe weist einen ersten Arbeitsfahrbereich auf, welcher sich vom Stillstand des Fahrzeugs bis zu einer ersten maximalen Arbeitsgeschwindigkeit des Fahrzeugs erstreckt und einen Transportfahrbereich, welcher sich von einer ersten Fahrgeschwindigkeit, welche höher ist als der Stillstand des Fahrzeugs bis zu einer maximalen Endgeschwindigkeit des Fahrzeugs erstreckt. Der Transportfahrbereich wird auch häufig als Straßengang bezeichnet.
Die DE10003174A1 offenbart insbesondere in 18 ein hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem mechanischen Leistungszweig und einem stufenlos verstellbaren Leistungszweig mit einem Arbeitsfahrbereich und einem Transportfahrbereich. Beim Umschalten vom Arbeitsfahrbereich in den Transportfahrbereich ist zunächst keine Synchrondrehzahl der umzuschaltenden Wellen vorhanden, so dass dies entweder durch entsprechende Regelung des stufenlos verstellbaren Leistungszweigs synchronisiert werden muss oder die Synchronisierung erfolgt mittels reibschlüssiger Kupplungselemente, wodurch während dem Umschalten das Reaktionsverhalten des Fahrzeugs verändert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Leistungsverzweigungsgetriebes, insbesondere eines Leistungsverzweigungsgetriebes mit zwei schaltbaren Fahrbereichen, nämlich einem Arbeitsfahrbereich und einem Transportfahrbereich, bei welchem der Bereichswechsel nicht bei Synchrondrehzahl sondern asynchron durchgeführt wird, zu schaffen, bei welchem die Fahrsicherheit weiter erhöht wird.
Die Aufgabe wird mit einem auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Leistungsverzweigungsgetriebes gelöst.
Erfindungsgemäß ermittelt das Verfahren zum Betreiben des Leistungsverzweigungsgetriebes den Fahrmodus. Der Fahrmodus kann vorzugsweise mittels eines im Fahrzeug zusätzlich angebrachten Schalters, beispielsweise eines Knopfes gewählt werden, welcher beispielsweise mit Arbeitsfahrbereich gekennzeichnet ist. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Fahrmodus automatisch von einer elektronischen Steuereinheit in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeugs gewählt wird.
Bei Verwendung eines Schalters bzw. des Knopfes ist in einer ersten Schaltstellung ein erster Fahrmodus gewählt, bei welchem in Abhängigkeit einer Belastung des Antriebsmotors und Überschreiten einer zuvor definierten Drehzahl des Antriebsmotors automatisch vom Arbeitsfahrbereich in den Transportfahrbereich geschaltet wird. Dadurch besteht die Möglichkeit, bei Teillast den Antriebsmotor, beispielsweise einen Dieselmotor, im niedrigen Drehzahlbereich zu betreiben und in dem Moment, indem die Drehzahl des Antriebsmotors sich erhöht, vom Arbeitsfahrbereich automatisch in den Transportfahrbereich zu schalten. Dies wird häufig auch als verbrauchsoptimierte Schaltung bezeichnet. Befindet sich der Schalter in der zweiten Schaltstellung, so liegt der zweite Fahrmodus vor, in welchem unabhängig von der Belastung des Antriebsmotors und der Drehzahl des Antriebsmotors das Fahrzeug im Arbeitsfahrbereich belassen wird. Eine Schaltung vom Arbeitsfahrbereich in den Transportfahrbereich findet in diesem Modus nicht statt. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Antriebsmotor im Teillastbereich auch oberhalb der im ersten Fahrmodus zuvor definierten maximalen Drehzahl zu betreiben, wodurch in diesem zweiten Fahrmodus das Fahrzeug im Arbeitsfahrbereich im Teillastbereich des Antriebsmotors erheblich höhere Endgeschwindigkeiten erreicht. Bei Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem landwirtschaftlichen Fahrzeug kann beispielsweise ein Traktor im Winter für Schneeräumarbeiten verwendet werden, wodurch sich der Antriebsmotor im Teillastbereich befindet und diese Arbeit durch Betätigen des Schalters ausschließlich im Arbeitsfahrbereich verrichtet werden kann, wodurch höhere Endgeschwindigkeiten erreichbar sind und eine ungewünschte Schaltung vom Arbeitsfahrbereich in den Transportfahrbereich unterbleibt. Diese Schaltung vom Arbeitsfahrbereich in den Transportfahrbereich könnte je nach Fahrsituation den Nutzer gefährden, da während der Schaltung ein Traktionsverlust durch den Schaltvorgang auf kritischem Untergrund sicherheitskritisch sein könnte. Wird der Fahrmodus von einer elektronischen Steuereinheit automatisch gewählt, so wählt die elektronische Steuereinheit den zweiten Fahrmodus dann, wenn beispielsweise ein Neigungssensor eine starke Neigung des Fahrzeugs erkennt und/oder wenn mittels eines GPS-Signals lokalisiert wird, dass sich das Fahrzeug in steilem Gelände befindet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass beispielsweise aus ABS-Sensoren erkannt wird, dass das Fahrzeug sich auf glattem Untergrund, wie beispielsweise beim Schneeräumen, befindet und auch weitere Signale, wie beispielsweise Lenksignale und Geschwindigkeitssignale können das Umschalten vom ersten Fahrmodus in den zweiten Fahrmodus bewirken. Der zweite Fahrmodus wird somit immer dann gewählt, wenn sicherheitskritische Fahrsituationen auftreten können.
Somit ist sichergestellt, dass sich das Fahrzeug, beispielsweise der Schlepper, bei gewähltem ersten Fahrmodus zuerst vom Stillstand bis zu einer Höchstgeschwindigkeit, beispielsweise ca. 20 km/h, und anschließend automatisch das Fahrzeug in den zweiten Fahrbereich von 20 km/h bis beispielsweise 40–50 km/h betrieben wird. Im zweiten Fahrmodus kann das Fahrzeug ausschließlich im Arbeitsfahrbereich betrieben werden, jedoch ist der Arbeitsfahrbereich nicht bei beispielsweise 20 km/h zu Ende, sondern das Fahrzeug kann im Teillastbereich bei erheblich höheren Endgeschwindigkeiten betrieben werden. Dies ist möglich, da die Schaltung vom Arbeitsfahrbereich in den Transportfahrbereich nicht stattfindet und im Teillastbereich die Drehzahl des Antriebsmotors nicht begrenzt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10003174 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Leistungsverzweigungsgetriebes mit einem mechanischen Leistungszweig und einem stufenlos verstellbaren Leistungszweig, wobei das Leistungsverzweigungsgetriebe in einem Arbeitsfahrbereich und einem Transportfahrbereich betreibbar ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: – Ermitteln des Fahrmodus und des aktuell geschalteten Fahrbereichs. – Automatisches Schalten vom Arbeitsfahrbereich in den Transportfahrbereich, wenn ein erster Fahrmodus vorliegt und in Abhängigkeit eines Signals, welches eine Belastung eines Antriebsmotors abbildet, eine zuvor definierte Drehzahl des Antriebsmotors oder ein diese Drehzahl abbildendes Signal überschritten wird. – Verbleiben im Arbeitsfahrbereich, wenn ein zweiter Fahrmodus vorliegt und in Abhängigkeit des Signals, welches die Belastung des Antriebsmotors abbildet, die zuvor definierte Drehzahl des Antriebsmotors oder ein diese Drehzahl abbildendes Signal überschritten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einem Signal eines Schalters vom ersten Fahrmodus in den zweiten Fahrmodus umgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit eines Signals eines Lenkwinkelsensors und/oder eines Signals eines Neigungssensors und/oder eines GPS-Signals vom ersten Fahrmodus in den zweiten Fahrmodus umgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung vom Arbeitsfahrbereich in einen Transportfahrbereich nicht bei Synchrondrehzahl der Kupplungswellen stattfindet und die Differenzdrehzahl mittels Reibungskupplungen angeglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Fahrmodus die Drehzahl des Antriebsmotors nicht begrenzt wird.