DE102016215992A1 - Getriebeanordnung, Fahrantrieb mit der Getriebeanordnung und Verfahren zur Steuerung der Getriebeanordnung - Google Patents

Getriebeanordnung, Fahrantrieb mit der Getriebeanordnung und Verfahren zur Steuerung der Getriebeanordnung Download PDF

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Erich Ilk
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Abstract

Offenbart ist eine Getriebeanordnung für einen Fahrantrieb, insbesondere den einer mobilen Arbeitsmaschine, mit einer ersten Hydromaschine, die mit einer Antriebsmaschine koppelbar ist, und mit einer zweiten Hydromaschine, die ein verstellbares zweites Verdrängungsvolumen aufweist, und die über eine erste Arbeitsleitung und eine zweite Arbeitsleitung der Getriebeanordnung mit der ersten Hydromaschine fluidisch verbindbar, insbesondere verbunden ist, wobei die zweite Hydromaschine mit einem wenigstens zwei Getriebestufen aufweisenden Schaltgetriebe der Getriebeanordnung koppelbar oder gekoppelt ist, so dass ein Drehmoment übertragbar ist, und wobei die Getriebeanordnung eine Steuereinrichtung hat, über die zumindest während einem Wechsel von einer Getriebestufe zur anderen Getriebestufe das zweite Verdrängungsvolumen auf null oder nahe null reduzierbar ist.
Des Weiteren sind offenbart ein Fahrantrieb mit einer derartigen Getriebeanordnung, sowie ein Verfahren zur Steuerung der Getriebeanordnung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Fahrantrieb gemäß dem Patentanspruch 4, sowie ein Verfahren zur Steuerung der Getriebeanordnung gemäß dem Patentanspruch 5.
  • Eine Getriebeanordnung mit einem hydrostatischen Getriebe und einem damit in Reihe gekoppelten mechanischen Schaltgetriebe wird in Fahrantrieben, beispielsweise solchen von Landmaschinen oder mobilen Arbeitsmaschinen, eingesetzt. Durch Automatisierung lassen sich Getriebestufen des Schaltgetriebes derartiger Getriebeanordnungen auch während der Fahrt schalten. Dazu wird das Drehmoment zwischen dem Hydromotor des hydrostatischen Getriebes und dem Getriebeeingang des Schaltgetriebes auf Null abgesenkt. Dies erfolgt über die Reduzierung des Verdrängungsvolumens des Hydromotors auf Null („Nullschwenken“). Ist das Null-Verdrängungsvolumen erreicht, so wird die alte Getriebestufe ausgelegt und die neue Getriebestufe über eine mechanische Synchronisierung eingelegt. Ein dafür vorgesehener Synchronring ist derart ausgelegt, dass er ausreichend Reibenergie aufnehmen kann, um das Massenträgheitsmoment des Hydromotors auf Synchrondrehzahl mit dem Getriebeausgang des Schaltgetriebes zu beschleunigen. Dies bedingt jedoch, dass der Hydromotor nach wie vor das Null-Verdrängungsvolumen aufweist, um der Synchronisierung nicht mit einem Drehmoment entgegenzuwirken. Bestünde das Drehmoment stattdessen weiterhin, so würde dies die vom Synchronring aufzunehmende Reibenergie ansteigen lassen und den Synchronring auf Dauer schädigen.
  • Herkömmliche gattungsgemäße Getriebeanordnungen weisen daher einen auf Null-Verdrängungsvolumen verstellbaren Hydromotor auf. Für den Wechsel der Getriebestufen ist zudem in einer Steuereinrichtung dieser Getriebeanordnungen eine Zeitspanne parametriert, die mit einer Sollwertvorgabe für das Null-Verdrängungsvolumen zu laufen beginnt, und die so bemessen ist, dass nach ihrem Ablauf mit großer Wahrscheinlichkeit anzunehmen ist, dass das Null-Verdrängungsvolumen vorliegt. Dann kann der Schaltvorgang erfolgen. Diese zeitparametrierte Vorgehensweise birgt allerdings die Gefahr, dass aufgrund technischer Defekte nach Ablauf der Zeitspanne immer noch ein endliches Verdrängungsvolumen, und damit ein Drehmoment, vorliegt. Erfolgt das Schalten dann trotzdem, also unter Last, kann dies zur Beschädigung des Getriebes führen.
  • Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Getriebeanordnung zu schaffen, die prozesssicherer schaltbar ist. Des Weiteren besteht die Aufgabe, einen Fahrantrieb mit der Getriebeanordnung sowie eine Verfahren zur Steuerung der Getriebeanordnung zu schaffen.
  • Die erste Aufgabe wird gelöst durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, die zweite Aufgabe durch einen hydrostatischen Fahrantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 und die dritte Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Getriebeanordnung sind in den Patentansprüchen 2 und 3, die des Verfahrens im Patentanspruch 6 beschrieben.
  • Eine Getriebeanordnung für einen Fahrantrieb, insbesondere für den einer mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Radladers, hat eine erste Hydromaschine, die mit einer Antriebsmaschine des Fahrantriebes koppelbar ist, und eine zweite Hydromaschine, die ein verstellbares zweites Verdrängungsvolumen aufweist. Diese ist über eine erste Arbeitsleitung und eine zweite Arbeitsleitung der Getriebeanordnung mit der ersten Hydromaschine fluidisch verbindbar, insbesondere verbunden. Dabei ist die zweite Hydromaschine mit einem wenigstens zwei Getriebestufen aufweisenden Schaltgetriebe der Getriebeanordnung koppelbar oder gekoppelt, so dass ein Drehmoment zwischen den Getrieben übertragbar ist. Zudem hat die Getriebeanordnung eine Steuereinrichtung, über die zumindest während einem Wechsel von einer der Getriebestufen zur jeweils anderen das zweite Verdrängungsvolumen auf null, oder zumindest nahe null, reduzierbar ist. Erfindungsgemäß ist dabei eine Erfassungseinheit vorgesehen, über die erfassbar ist, ob das zweite Verdrängungsvolumen null oder einen Wert nahe null aufweist.
  • Mittels dieser Erfassungseinheit kann verlässlich festgestellt werden, ob die Eingangswelle des Schaltgetriebes tatsächlich drehmomentfrei ist. Dies ist sie dann, wenn das zweite Verdrängungsvolumen null ist oder einen nur so kleinen Wert aufweist, dass die zweite Hydromaschine hydraulisch geschleppt ist, und somit kein Schleppmoment zwischen dem Schaltgetriebe und der zweiten Hydromaschine vorliegt. Dadurch ist der Schaltvorgang prozesssicherer.
  • In einer Weiterbildung ist die Erfassungseinheit von einer Lageerfassungseinheit, insbesondere von einem vorrichtungstechnisch wenig aufwändigen Näherungsschalter oder Näherungssensor, gebildet.
  • In einer Weiterbildung hat die zweite Hydromaschine eine mit dem Schaltgetriebe koppelbare Triebwelle und eine damit drehfest verbundene Zylindertrommel, wobei eine Drehachse der Zylindertrommel gegen eine Drehachse der Triebwelle mit einem Schwenkwinkel verschwenkbar ist.
  • Ein hydrostatischer Fahrantrieb hat eine Getriebeanordnung, die gemäß wenigstens einem der Aspekte der vorhergehenden Beschreibung ausgestaltet ist. Dabei ist die erste Hydromaschine mit der Antriebsmaschine und die Ausgangswelle des Schaltgetriebes ist mit Rädern oder einer Achse des Fahrantriebes gekoppelt.
  • Ein Verfahren zur Steuerung der Getriebeanordnung, insbesondere zum Wechsel der Getriebestufen, hat Schritte „Anfordern eines Wechsels der eingelegten Getriebestufe“, „Setzen eines Sollwertsignals des zweiten Verdrängungsvolumens auf Null“, und „Erfassen, ob ein Istwert des zweiten Verdrängungsvolumens von Null vorliegt, über die Erfassungseinheit“.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens hat dieses eine Schritt „Freigabe des Wechsels der Getriebestufen, sofern der Istwert Null vorliegt“, und ggf. ergänzend einen Schritt „Abbruch des Wechsels der Getriebestufen, sofern ein Istwert ungleich Null vorliegt“.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrantriebs mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung und ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Steuerung der Getriebeanordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels eines Fahrantriebes, und
  • 2 ein Zeit-Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Steuerung.
  • Gemäß 1 hat ein Fahrantrieb 1, beispielsweise der einer mobilen Arbeitsmaschine, eine Getriebeanordnung 3 mit einer als Dieselmotor ausgebildeten Antriebsmaschine 2, einem hydrostatischen Getriebe 4 und einem im Ausführungsbeispiel zweistufigen Schaltgetriebe 6. Das hydrostatische Getriebe 4 hat eine als Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise ausgestaltete, erste Hydromaschine 8, die über zwei Arbeitsleitungen 10, 12 mit einer als Axialkolbenmotor in Schrägachsenbauweise ausgebildeten, zweiten Hydromaschine 14 fluidisch in einem geschlossenen, hydraulischen Kreis verbunden ist. Die erste Hydromaschine 8 ist über eine Antriebswelle 16 mit der Antriebsmaschine 2 gekoppelt. Eine Triebwelle 18 der zweiten Hydromaschine 14 ist mit einer Eingangswelle 20 des Schaltgetriebes 6 gekoppelt. Eine Ausgangswelle 22 des Schaltgetriebes 6 ist mit einem Differenzial 24 einer zweirädrigen Achse 26 des Fahrantriebs 1 gekoppelt. Beide Hydromaschinen 8, 14 weisen jeweils ein verstellbares Verdrängungsvolumen auf. Die erste Hydromaschine 8 ist dabei derart ausgestaltet, dass sie in allen vier Quadranten, in beiden Drehmomentrichtungen sowohl als Hydropumpe, als auch als Hydromotor arbeiten können. Die zweite 14 weist ihren Verstellbereich nur zwischen einem Nullverdrängungsvolumen und einem positiven Maximalwert auf.
  • Des Weiteren hat die Getriebeanordnung 3 eine Steuereinrichtung 28, insbesondere zur Steuerung des Drehmoments der Triebwelle 18 und der Getriebeeingangswelle 20, sowie der Verdrängungsvolumina der Hydromaschinen 8, 14. Mit der Steuereinrichtung 28 signalverbunden sind eine Schaltanforderungseinrichtung 30, eine Gangwahleinrichtung 32 eine Fahrtrichtungswahleinrichtung 34, ein Fahrpedal 36, eine Kriechgangwahleinrichtung 38, ein Bremspedal 40 und eine Automatikwahleinrichtung 42. Alle genannten Einrichtungen 30 bis 42 sind über einen CAN-Bus 44 einerseits mit der Steuereinrichtung 28 und andererseits zumindest mit der Antriebsmaschine 2 signalverbunden.
  • Das Schaltgetriebe 6 hat eine erste Getriebestufe 46 mit einer kleinen Übersetzung und eine zweite Getriebestufe 48 mit einer größeren Übersetzung der Drehzahl nA der Ausgangswelle 23 zur Drehzahl nHM der Eingangswelle 18. Des Weiteren hat das Schaltgetriebe 6 eine Klauenkupplung 50, die synchronringlos ausgestaltet ist. Ein Aktuator 52 der Klauenkupplung 50 ist starr mit einem Kolben 54 eines Stellzylinders 56 gekoppelt. Letztgenannter hat zwei gleiche, vom Kolben 54 getrennte Druckmittelräume 58, 60, die über Steuerleitungen 62, 64 mit einem elektromagnetisch betätigbaren 4/3-Schaltventil 66 verbunden sind. Letztgenanntes weist eine erste Schaltstellung 66a auf, in der der erste Druckraum 58 mit einer Druckmittelleitung 68 und der zweite Druckraum 60 mit einer Tankleitung 70 verbunden ist. In einer zweiten Schaltstellung 66b ist der zweite Druckmittelraum 60 mit der Druckmittelleitung 68 und der erste Druckmittelraum 58 mit der Tankleitung 70 verbunden. Die erste Schaltstellung 66a bewirkt dabei ein Verschieben des Kolbens 54 derart, dass über die Klauenkupplung 50 die erste Getriebestufe 46 eingelegt wird, die zweite Schaltstellung 66b bewirkt, dass über den Kolben 54 und die Klauenkupplung 50 die zweite Getriebestufe 48 eingelegt wird.
  • Das 4/3-Schaltventil 66 und der Stellzylinder 56 sind zu einer Einheit zusammengefasst. Diese Einheit weist zudem zwei Endlagenschalter 72, 74 auf, über die anhand der Position des Kolbens 54 das erfolgreiche Schalten der jeweiligen Getriebestufe 46, 48 erkannt werden kann. Beide Endlagenschalter 72, 74 sind jeweils über eine Signalleitung mit der Steuereinrichtung 28 verbunden. Das 4/3-Wegeschaltventil 66 ist über die Druckmittelleitung 68 mit einer Speisepumpe 76 verbunden.
  • Das hydrostatische Getriebe 4 hat einen variablen, kontinuierlich verstellbaren Übersetzungsbereich. Das ihm nachgeschaltete Schaltgetriebe 6 dient der Abdeckung eines erforderlichen Geschwindigkeitsbereichs des Fahrantriebs 1. Die Getriebeanordnung 3 ist dabei derart ausgestaltet, dass das Schaltgetriebe 6 während des Fahrbetriebs schaltbar ist.
  • Das Schalten oder Wechseln der Getriebestufen 46, 48 ist über die Steuereinrichtung 28 automatisiert steuerbar. Zu diesem Zweck weist die Getriebeanordnung 3 einen Drehzahlsensor 76 auf, über den die Drehzahl nA der Ausgangswelle 22 erfassbar ist. Zudem weist sie einen Drehzahlsensor 78 zur Erfassung der Drehzahl nHM der Eingangswelle 18 auf. Des Weiteren weist die zweite Hydromaschine 14 eine als Näherungsschalter ausgestaltete Lagerfassungseinheit 92 auf, über die das Null-Verdrängungsvolumen der zweiten Hydromaschine 14 erfassbar ist.
  • Die erste Getriebestufe 46 hat ein fest mit der Eingangswelle 20 gekoppeltes Zahnrad 80, das in permanentem Eingriff mit einem über die Klauenkupplung 50 mit der Ausgangswelle 22 koppelbaren Losrad 82 ist. Entsprechend weist die zweite Getriebestufe 48 ein fest mit der Eingangswelle 20 gekoppeltes Zahnrad 84 und ein damit dauerhaft in Eingriff befindliches, über die Klauenkupplung 50 mit der Ausgangswelle 22 koppelbares Losrad 86 auf.
  • Gemäß 1 hat die erste Hydromaschine 8 eine Verstelleinheit 88 zur Verstellung ihres ersten Verdrängungsvolumens VHP, und die zweite Hydromaschine 14 hat eine Verstelleinrichtung 90 zur Verstellung Ihres zweiten Verdrängungsvolumens VHM. Die Verstelleinrichtung 90 arbeitet dabei elektroproportional (EP-Verstellung). Zur Verstellung einer Schwenkwiege der zweiten Hydromaschine 14, und damit des zweiten Verdrängungsvolumens VHM, weist die Verstelleinrichtung 90 einen hydraulischen Stellzylinder auf, dessen gegenseitig wirksame Druckräume jeweils über ein elektroproportional verstellbares Druckregelventil mit Druckmittel versorgbar sind. Die elektroproportionale Verstellung ermöglicht eine stufenlose Verstellung des Verdrängungsvolumens VHM. Dabei erfolgt die Verstellung proportional zum aufgebrachten elektrischen Stellstrom IHM. Die Regelung kann dabei eine positive Kennung aufweisen, was gleichbedeutend damit ist, dass ein Regelbeginn bei minimalem Stellstrom bei einem minimalen Verdrängungsvolumen VHMmin und ein Regelende bei maximalem Stellstrom und einem maximalem Verdrängungsvolumen VHMmax liegt. Alternativ ist eine Regelung mit negativer Kennung möglich. Vorteil dieses Steuerungskonzeptes für die zweite Hydromaschine 14 ist, dass das tatsächliche zweite Verdrängungsvolumen VHM im Wesentlichen dem von der Steuereinrichtung 28 angeforderten Sollwert VHMsoll der zweiten Hydromaschine 14 entspricht. Somit ist das zweite Verdrängungsvolumen VHM theoretisch zu jedem Zeitpunkt der Regelung im Wesentlichen bekannt. Da es sich jedoch nicht um einen erfassten, sondern um einen angenommenen Wert des Verdrängungsvolumens VHM der zweiten Hydromaschine 14 handelt, ist die Lageerfassungseinheit 92 vorgesehen. Durch sie ist zumindest der wichtige Zustand erfassbar / überprüfbar, in dem zum Schalten Momentenfreiheit der Eingangswelle 20 gefordert ist, was im Ausführungsbeispiel durch das Null-Verdrängungsvolumen VHM0 der zweiten Hydromaschine 14 erreicht wird.
  • 2 zeigt nun den zeitlichen Verlauf eines Schaltvorgangs von der ersten Getriebestufe 46 in die zweite Getriebestufe 48 gemäß 1. Dargestellt sind von oben nach unten eine Schaltanforderung RGi mit dem speziellen Verlauf der Schaltanforderung für die zweite Getriebestufe 48 (RG48). Des Weiteren der zeitliche Verlauf des zweiten Verdrängungsvolumens VHM der zweiten Hydromaschine 14, des Stellstroms IHM zur Verstellung des zweiten Verdrängungsvolumens VHM der zweiten Hydromaschine 14 und, den beiden letztgenannten Verläufen überlagert im gleichen Diagramm, das Ausgangssignal SVHM0 der als Näherungsschalter ausgestalteten Lageerfassungseinheit 92, über den die Nulllage der Schwenkwiege der zweiten Hydromaschine 14 detektiert wird. Im untersten Teil des Diagramms gemäß 2 ist der zeitliche Verlauf der jeweils eingelegten Getriebestufe Gi mit dem Wechsel von der ersten Getriebestufe 46 zur zweiten Getriebestufe 48 dargestellt.
  • Ausgehend von einem Zeitpunkt t0, zu dem gemäß 2 die erste Getriebestufe 46 eingelegt, die Verstelleinrichtung 90 der zweiten Hydromaschine 14 mit dem maximalen Strom IHM bestromt und das Verdrängungsvolumen der zweiten Hydromaschine VHM maximal ist, liegt keinerlei Schaltanforderung RGi vor. Die Anforderung RG48 gemäß 2 erfolgt über die Gangwahleinrichtung 32 gemäß 1. In Folge senkt die Steuereinrichtung 28 den Stellstrom IHM der Verstelleinrichtung 90 gemäß 2 in Stufen, so dass die Schwenkwiege der zweiten Hydromaschine 14 gemäß dem Verlauf VHM gemäß 2 in Richtung 0 zurückgestellt wird. Das Verdrängungsvolumen VHM = 0 erreicht die zweite Hydromaschine 14 zum Zeitpunkt t2. Zu diesem Zeitpunkt ist immer noch die erste Getriebestufe 46 eingelegt. Nach einer kurzen Verharrungszeit detektiert zu einem Zeitpunkt t3 die Lagerfassungseinheit 92 diese Nullposition der Schwenkwiege der zweiten Hydromaschine 14 und gibt das entsprechende Signal an die Steuereinrichtung 28 gemäß 1 aus. Es ist nun also mit hoher Sicherheit bekannt, dass die Eingangswelle 20 des Schaltgetriebes 6 drehmomentfrei ist, der Schaltvorgang in die zweite Getriebestufe 48 also schadlos erfolgen kann.
  • Über die Steuereinrichtung 28 gemäß 1 wird hierzu die Klauenkupplung 50, genauer gesagt deren Aktuator 52, zunächst hydraulisch in eine Neutralstellung geschaltet. In dieser Stellung erfolgt die Synchronisierung der Eingangswelle 20 (Triebwelle 18) mit der Ausgangswelle 22. Sind die Drehzahlen der Eingangswelle 20 und der Ausgangswelle 22 gemäß der neuen Übersetzung der zweiten Getriebestufe 48 synchronisiert, was mittels der Drehzahlerfassungseinheiten 76, 78 und der Steuereinrichtung 28 überprüft werden kann, so schaltet die Steuereinrichtung 28 das 4/3-Wegeschaltventil 66 in seine zweite Schaltstellung 66b. Dann wird der zweite Druckmittelraum 60 mit Druckmittel aus der Druckmittelleitung 68 beaufschlagt und der Kolben 54 rückt den Aktuator 52 und damit die Klauenkupplung in das Losrad 86 ein, wodurch die Ausgangswelle 22 drehfest mit dem Losrad 86 verbunden wird und die zweite Getriebestufe 48 geschaltet ist. Dies entspricht dem Zeitpunkt t4.
  • Nach einer kurzen Zeitspanne, zum Zeitpunkt t5, erfolgt die stufenweise Anhebung des Stellstroms IHM der Verstelleinrichtung 90 gemäß 2. Entsprechend folgt das zweite Verdrängungsvolumen VHM der zweiten Hydromaschine 14 und steigt an. Etwas zeitversetzt, zum Zeitpunkt t6, wird dieses Ansteigen von der Lageerfassungseinheit 92 detektiert, woraufhin deren Signal SVHM0 absinkt, der Steuereinrichtung somit gemeldet wird, dass das zweite Verdrängungsvolumen VHM ungleich null ist.
  • Der geschilderte Ablauf gemäß 2 beschreibt ein Verfahren zur sicheren Erkennung eines lastlosen bzw. momentenfreien Zustands der das Schaltgetriebe 6 antreibenden zweiten Hydromaschine 14. Über die Lageerfassungseinheit 92 ist dieser lastfreie Zustand prozesssicher erkennbar, so dass gegenüber herkömmlichen, zeitbasierten, approximierten Ansteuerungen deren starke Varianz durch Temperatur, Verstelldruck oder Serienstreuung eliminiert ist. Weiterhin ergibt sich gegenüber herkömmlicher, zeitbasierter Ansteuerung der Vorteil, dass sich die Schaltzeit verkürzt. Muss bei genannter herkömmlicher Ansteuerung die Parametrierung des Schaltvorgangs noch vergleichsweise konservativ, mit einer zeitlichen Sicherheitsreserve erfolgen, so kann sie nun genau dann erfolgen, wenn tatsächlich Momentenfreiheit der Eingangswelle 20 vorliegt. Eine mit dem Schaltvorgang einhergehende Zugkraftunterbrechung ist somit minimiert, so dass auch daraus resultierende, kritische Situationen nur noch selten vorkommen.
  • Zusammengefasst ist der Schaltvorgang der Getriebestufen 46, 48 mittels der Lageerfassungseinheit 92 robust und komfortabel. Dadurch ist eine Standfestigkeit der jeweiligen Getriebekomponenten erhöht.
  • Die genannte Lageerfassungseinheit 92 bietet noch einen weiteren Vorteil, der darin liegt, dass falls aufgrund technischer Defekte (beispielsweise der zweiten Hydromaschine 14 oder ihrer Verstelleinrichtung 90) trotz vorliegender Schaltanforderung RGi das Verdrängungsvolumen VHM nicht in Richtung Null geschwenkt wird, dieser Zustand dann detektiert werden kann. In Folge kann die Steuereinrichtung 28 dann veranlassen, dass trotz Schaltanforderung RGi kein Schalten erfolgt. Dies schützt das Schaltgetriebe 6 vor Beschädigung.
  • Offenbart ist eine Getriebeanordnung mit einem hydrostatischen Getriebe und einem damit in Reihe gekoppelten Schaltgetriebe. Dabei weist diejenige Hydromaschine, die die Kopplung mit dem Schaltgetriebe aufweist, ein verstellbares Verdrängungsvolumen auf, das zum Wechsel von Getriebestufen des Schaltgetriebes auf Null verstellbar ist, wodurch eine Synchronisierung des Schaltgetriebes drehmomentfrei erfolgen kann. Um den drehmomentfreien Zustand sicher detektieren zu können, weist die Getriebeanordnung eine Erfassungseinheit auf, über die mittelbar oder unmittelbar zumindest erfassbar ist, ob ein Istwert des Verdrängungsvolumens gleich null ist, oder ob der Istwert ungleich null nicht.
  • Des Weiteren sind offenbart ein Fahrantrieb mit einer derartigen Getriebeanordnung, sowie ein Verfahren zur Steuerung der Getriebeanordnung, in dem vor einer Freigabe eines angeforderten Wechsels der Getriebestufen überprüft wird, ob der der genannte Istwert gleich null oder ungleich null ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrantrieb
    2
    Antriebsmaschine
    3
    Getriebeanordnung
    4
    Hydrostatisches Getriebe
    6
    Schaltgetriebe
    8
    erste Hydromaschine
    10
    erste Arbeitsleitung
    12
    zweite Arbeitsleitung
    14
    zweite Hydromaschine
    16
    Antriebswelle
    18
    Triebwelle
    20
    Eingangswelle
    22
    Ausgangswelle
    24
    Differential
    26
    Achse
    28
    Steuereinrichtung
    30
    Schwenkwinkelerfassungseinheit
    32
    Gangwahleinrichtung
    34
    Fahrtrichtungswahleinrichtung
    36
    Fahrpedal
    38
    Kriechgangwahleinrichtung
    40
    Bremspedal
    42
    Automatikwahleinrichtung
    44
    CAN-Bus
    44a; 44b
    Signalleitung
    46
    erste Getriebestufe
    48
    zweite Getriebestufe
    50
    Klauenkupplung
    52
    Aktor
    54
    Kolben
    56
    Stellzylinder
    58
    erster Druckraum
    60
    zweiter Druckraum
    62, 64
    Steuerleitung
    66
    4/3-Wegeschaltventil
    66a
    erste Schaltstellung
    66b
    zweite Schaltstellung
    68
    Druckmittelleitung
    70
    Tankleitung
    72, 74
    Endlagenschalter
    76, 78
    Drehzahlsensor
    80, 84
    Zahnrad
    82, 86
    Losrad
    88
    Verstelleinrichtung
    90
    Verstelleinrichtung
    92
    Lageerfassungseinheit

Claims (6)

  1. Getriebeanordnung für einen Fahrantrieb (1), insbesondere den einer mobilen Arbeitsmaschine, mit einer ersten Hydromaschine (8), die mit einer Antriebsmaschine (2) koppelbar ist, und mit einer zweiten Hydromaschine (14), die ein verstellbares zweites Verdrängungsvolumen (VHM) aufweist, und die über eine erste Arbeitsleitung (10) und eine zweite Arbeitsleitung (12) der Getriebeanordnung (3) mit der ersten Hydromaschine (8) fluidisch verbindbar, insbesondere verbunden ist, wobei die zweite Hydromaschine (14) mit einem wenigstens zwei Getriebestufen (46, 48) aufweisenden Schaltgetriebe (6) der Getriebeanordnung (3) koppelbar oder gekoppelt ist, so dass ein Drehmoment (MHM) übertragbar ist, und wobei die Getriebeanordnung (3) eine Steuereinrichtung (28) hat, über die zumindest während einem Wechsel von einer Getriebestufe (46, 48) zur anderen Getriebestufe (48, 46) das zweite Verdrängungsvolumen (VHM) auf null oder nahe null reduzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinheit (92) vorgesehen ist, über die mittelbar oder unmittelbar erfassbar ist, ob das zweite Verdrängungsvolumen (VHM) null ist.
  2. Getriebeanordnung nach Anspruch 1, wobei die Erfassungseinheit von einer Lageerfassungseinheit (92), insbesondere von einem Näherungsschalter oder Näherungssensor, gebildet ist.
  3. Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Hydromaschine (14) eine mit dem Schaltgetriebe (6) koppelbare Triebwelle (18) und eine damit drehfest verbundene Zylindertrommel aufweist, wobei eine Drehachse der Zylindertrommel gegen eine Drehachse der Triebwelle (18) mit einem Schwenkwinkel verschwenkbar ist.
  4. Hydrostatischer Fahrantrieb mit einer Getriebeanordnung (3), die gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist.
  5. Verfahren zur Steuerung einer Getriebeanordnung (3), die gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgestaltet ist, insbesondere zum Wechsel der Getriebestufen (46, 48), mit Schritten – „Anfordern eines Wechsels der eingelegten Getriebestufe (46, 48)“ – „Setzen eines Sollwertsignals des zweiten Verdrängungsvolumens (VHM) auf Null“, und – „Erfassen, ob ein Istwert des zweiten Verdrängungsvolumens (VHM) von Null vorliegt, über die Erfassungseinheit (92)“.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, mit einem Schritt – „Freigabe des Wechsels der Getriebestufen (46, 48), sofern der Istwert Null vorliegt“, oder – „Abbruch des Wechsels der Getriebestufen (46, 48), sofern ein Istwert ungleich Null vorliegt“.
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