DE102019206075A1 - Fahrantriebssystem für Arbeitsmaschine - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrantriebssystem für eine Arbeitsmaschine, mit einem Antriebsmotor zum Fortbewegen der Arbeitsmaschine, und einem lastschaltbaren Getriebe mit mindestens zwei Gängen, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse bereitstellen, wobei das Getriebe einen mit dem Antriebsmotor mechanisch wirkverbundenen Getriebeantrieb und einen mit Rädern der Arbeitsmaschine mechanisch wirkverbindbaren Getriebeabtrieb aufweist. Das Fahrantriebssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass das lastschaltbare Getriebe als Vorgelegegetriebe ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrantriebssystem für eine Arbeitsmaschine mit einem Antriebsmotor und einem lastschaltbaren Getriebe. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Antriebsstrang mit solch einem Fahrantriebssystem und auf eine Arbeitsmaschine mit solch einem Antriebsstrang.
  • Selbstfahrende Landmaschinen, wie Mähdrescher oder Feldhäcksler, weisen herkömmlich einen Antriebsstrang mit einem Dieselmotor, einem hydrostatischen Getriebe und einem mechanischen Getriebe, das eine unsynchronisierte Klauenschaltung umfasst, auf. Über das mechanische Getriebe kann zwischen verschiedenen Fahrbereichen, beispielsweise zwischen einem Bereich für Arbeits- und einem Bereich für Straßenfahrten, umgeschaltet werden. Aufgrund der unsynchronisierten Klauenschaltung ist ein Umschalten des Fahrbereichs bei derartigen herkömmlichen Getrieben lediglich im Stillstand möglich.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrantriebssystem für eine Arbeitsmaschine. Bei der Arbeitsmaschine kann es sich um eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, beispielsweise um eine selbstfahrende Bau- oder Landmaschine handeln. Bei der Landmaschine kann es sich um einen Mähdrescher, einen Feldhäcksler oder eine beliebige andere Landmaschine handeln. Unter einer Arbeitsmaschine kann ein Kraftfahrzeug verstanden werden, das primär zum Verrichten von Arbeiten, beispielsweise im landwirtschaftlichen Bereich, und nicht zur Beförderung von Personen oder Gütern bestimmt und ausgelegt ist. Bei der Arbeitsmaschine kann es sich um eine fahrerlose, beispielsweise autonome Arbeitsmaschine handeln. Denkbar ist jedoch auch, dass die Arbeitsmaschine durch einen Fahrzeugführer gesteuert wird, der auf der Maschine sitzen oder sich örtlich getrennt von der Maschine befinden kann.
  • Das Fahrantriebssystem weist einen Antriebsmotor auf, der geeignet ist, beispielsweise eine Leistung aufweist, um die Arbeitsmaschine fortzubewegen. Ferner umfasst das Fahrantriebssystem ein lastschaltbares Getriebe mit mindestens zwei Gängen, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse bereitstellen. Ein erster Gang kann zum Verrichten von Arbeitsaufgaben mit der Arbeitsmaschine und ein zweiter Gang zur Straßenfahrt mit der Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Unter einem Lastschaltgetriebe wird ein Getriebe verstanden, bei dem die Übersetzung unter Last, also während der Fahrt, ohne Unterbrechung der Zugkraft geändert werden kann. Das Getriebe weist einen Getriebeantrieb und einen Getriebeabtrieb auf, wobei der Getriebeantrieb mit dem Antriebsmotor mechanisch wirkverbunden ist. Der Getriebeabtrieb ist hingegen derart ausgebildet, dass dieser mit Rädern oder sonstigen Einrichtungen der Arbeitsmaschine, über welche ein Drehmoment der Arbeitsmaschine auf den Boden übertragen werden kann, mechanisch wirkverbindbar ist. Beispielsweise ist der Getriebeabtrieb mit einem Differential, wie einem Querdifferential, der Arbeitsmaschine mechanisch verbindbar, über welches den Rädern der Arbeitsmaschine mechanische Leistung zugeführt werden kann.
  • Sind zwei Elemente mechanisch wirkverbunden, so sind diese unmittelbar oder mittelbar derart miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung des einen Elements eine Reaktion des anderen Elements bewirkt. Zwischen den Elementen können dabei weitere Elemente, beispielsweise eine oder mehrere Getriebestufen, vorgesehen sein. Unter einer permanent drehfesten Verbindung zweier Elemente wird hingegen eine Verbindung verstanden, bei welcher die beiden Elemente zu allen bestimmungsgemäßen Zuständen des Getriebes starr miteinander gekoppelt sind. Die Elemente können dabei als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Bei einer permanent drehfesten Verbindung von zwei Elementen sind die Elemente direkt oder unmittelbar miteinander verbunden, ohne dass weitere Funktionsgruppen, wie beispielsweise Übersetzungsstufen, zwischen diesen vorgesehen sind. Lediglich ein Verbindungsmittel zum Ausbilden der starren Kopplung zwischen den Elementen kann vorgesehen sein.
  • Ist hingegen ein Schaltelement zwischen zwei Bauelementen des Getriebes vorgesehen, so sind diese Bauelemente nicht permanent drehfest miteinander verbunden, jedoch über das Schaltelement drehfest miteinander verbindbar. Eine drehfeste Kopplung wird erst durch Betätigung des zwischenliegenden Schaltelements herbeigeführt. Dabei bedeutet eine Betätigung des Schaltelements, dass dieses in einen geschlossenen Zustand überführt wird, sodass die an das Schaltelement unmittelbar angekoppelten Bauelemente in ihren Drehbewegungen aneinander angeglichen werden. Im Falle eines kraftschlüssigen Schaltelements können, auch nach einer Betätigung desselben, Drehzahlunterschiede zwischen den Bauelementen bestehen. Dieser gewollte oder ungewollte Zustand kann dennoch als drehfeste Verbindung der jeweiligen Bauelemente bezeichnet werden.
  • Das Fahrantriebssystem der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das lastschaltbare Getriebe als Vorgelegegetriebe ausgebildet ist. Unter einem Vorgelegegetriebe kann ein Getriebe verstanden werden, das eine Vorgelegewelle aufweist, die nicht koaxial, sondern beispielsweise achsparallel, zum Getriebeantrieb und/oder Getriebeabtrieb vorgesehen ist. Das Getriebe kann mehrere Vorgelegewellen aufweisen, die jeweils parallel zueinander und/oder achsparallel zum Antrieb und/oder Abtrieb ausgebildet sein können. Im Rahmen einer Ausführungsform weist das lastschaltbare Getriebe keinen Planetenradsatz auf.
  • Durch die Ausbildung des Getriebes in Vorgelegebauweise ist es leicht möglich, dass das Getriebe sowohl mit einem Hydromotor als auch einem Elektromotor betrieben wird. Darüber hinaus ergeben sich aus der Vorgelegebauweise Wirkungsgradvorteile gegenüber einer Planetenbauweise. Die Ausbildung des Getriebes als Lastschaltgetriebe führt ferner zu einer Effizienzsteigerung, da zum Fahrbereichswechsel kein Anhalten der Arbeitsmaschine erforderlich ist. Zusammenfassend wird demnach durch die vorliegende Erfindung ein Fahrantriebssystem bereitgestellt, das einen effizienten Betrieb der Arbeitsmaschine ermöglicht und einfach mit unterschiedlichen Antriebskonzepten, beispielsweise auch einem Elektromotor, betreibbar ist.
  • Bei dem Antriebsmotor zum Fortbewegen der Arbeitsmaschine kann es sich um einen Elektromotor handeln. Der Elektromotor kann als Synchron- und/oder Asynchronmotor ausgebildet sein. Ebenso können mehrere Elektromotoren, beispielsweise zwei oder vier Motoren, vorgesehen sein, die in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sein können. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Antriebsmotor einen Hydromotor aufweist. Auch andere Motoren, wie ein Verbrennungsmotor, sind hier denkbar.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform weist das Fahrantriebssystem einen Fluidkreislauf zum Schalten des Getriebes auf. Bei dem Fluidkreislauf kann es sich um einen Ölkreislauf handeln. Der Fluidkreislauf kann eine Fluidpumpe, beispielsweise eine Ölpumpe, und einen mechanisch mit der Fluidpumpe wirkverbundenen Pumpenmotor zum Antreiben der Fluidpumpe aufweisen. Der Pumpenmotor kann eine von dem Antriebsmotor separate und vollständig entkoppelte Funktionseinheit sein. Durch das Vorsehen des separaten Pumpenmotors zum Antreiben der Fluidpumpe kann der Fluidkreislauf zum Schalten des Getriebes unabhängig vom Zustand des Antriebsmotors mit Druck beaufschlagt werden. Somit ist beispielsweise ein sicheres und effizientes Schalten des Lastschaltgetriebes beim Anfahren der Arbeitsmaschine möglich, auch wenn der Antriebsmotor noch mit geringer Drehzahl rotiert. Ferner kann durch das Vorsehen eines vom Antriebsmotor entkoppelten Pumpenmotor eine hohe Schaltgüte und -effizienz bereitgestellt werden.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform weist das Fahrantriebssystem einen weiteren Fluidkreislauf zum Schmieren des Getriebes auf. Der weitere Fluidkreislauf zum Schmieren des Getriebes ist im Rahmen einer Ausführungsform von dem Fluidkreislauf zum Schalten des Getriebes fluiddynamisch entkoppelt. Beide Kreisläufe können jedoch einen gemeinsamen Fluidtank aufweisen. Der weitere Fluidkreislauf kann im Rahmen dieser Ausführungsform eine weitere Fluidpumpe umfassen. Durch das Vorsehen von einer Fluidpumpe für den Fluidkreislauf zum Schmieren des Getriebes und einer weiteren Fluidpumpe für den Fluidkreislauf zum Schalten des Getriebes können die jeweiligen Pumpen jeweils für ihre spezifische Aufgabe optimiert ausgelegt werden. Folglich kann ein System mit hoher Variabilität und Effizienz bereitgestellt werden.
  • Denkbar ist dabei, dass der Pumpenmotor, welcher mit der Fluidpumpe des Fluidkreislaufs zum Schalten des Getriebes mechanisch wirkverbunden ist, auch mit der weiteren Fluidpumpe des weiteren Fluidkreislaufs zum Schmieren des Getriebes eine mechanische Wirkverbindung aufweist. Demnach kann mit einem einzigen Pumpenmotor sowohl die Fluidpumpe für den Fluidkreislauf zum Schmieren des Getriebes als auch die Fluidpumpe für den Fluidkreislauf zum Schalten des Getriebes angetrieben werden. Beispielsweise ist der Pumpenmotor mit einer oder beiden Pumpen permanent drehfest verbunden. Beide Pumpen können auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sein, welche über den Pumpenmotor angetrieben wird. Bei dem Pumpenmotor kann es sich um einen Elektromotor handeln, der als Asynchron- und/oder Synchronmotor ausgebildet sein kann. Denkbar ist jedoch auch, dass der Motor als Hydromotor oder sonstiger Motor ausgebildet ist. Durch das Vorsehen eines Elektromotors kann ein Fahrantriebssystem mit besonders geringer Schadstoffemission sowie hoher Effizienz und Betriebsvariabilität bereitgestellt werden.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform weist der Fluidkreislauf zum Schalten des Getriebes einen Energiespeicher auf. Bei dem Energiespeicher kann es sich um einen hydraulischen Energiespeicher handeln. Der Energiespeicher kann über die Fluidpumpe des Fluidkreislaufs zum Schalten des Getriebes mit Fluid versorgt werden. Ferner kann über den Energiespeicher Energie, beispielsweise hydraulische Energie, zum Schalten des Getriebes impulsartig, das heißt mit hoher Leistung, bereitgestellt werden. So kann beispielsweise der Pumpenmotor für den Fluidkreislauf zum Schmieren des Getriebes ausgelegt werden. Kurzzeitige Bedarfsspitzen, wie zum Beispiel bei Betätigung eines Schaltelements, können über den Energiespeicher realisiert werden. Folglich kann ein Fahrantriebssystem mit besonders hoher Effizienz bereitgestellt werden.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform weist das Fahrantriebssystem eine Steuereinrichtung auf, die eingerichtet ist, um das Getriebe in Abhängigkeit einer Zustandsgröße der Arbeitsmaschine automatisch zu schalten. Unter der Einrichtung einer Steuereinrichtung zum Ausführen einer bestimmten Funktion wird vorliegend die spezifische Herrichtung der Einrichtung, beispielsweise Programmierung, zum Ausführen der Funktion verstanden. Durch das Vorsehen der Steuereinrichtung kann der Fahrantrieb vollständig automatisiert werden. So können beispielsweise bei Vorgewendefahrten oder Überladefahrten auch Fahrstufen mit höherer Geschwindigkeit genutzt werden, was eine Produktivitätssteigerung ermöglicht. Ferner kann der Fahrer durch die Automatisierung der Schaltung wesentlich entlastet werden, um sich vollständig der Bedienung von Arbeitsaggregaten zu widmen. Ebenso denkbar ist es, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um einen Gang in dem Getriebe einzulegen, der bei dem aktuellen Fahrzustand der Arbeitsmaschine zu einem verbrauchsoptimierten Betrieb führt. So kann durch die Steuereinrichtung beispielsweise ein Motor-Getriebe-Management zur Steigerung der Betriebseffizienz durchgeführt werden. Bei dem detektierten Zustand der Arbeitsmaschine kann es sich um eine Fahrhebelstellung, eine Raddrehzahl, eine Fahrgeschwindigkeit und/oder einen beliebigen anderen Zustand der Arbeitsmaschine handeln.
  • Ebenso kann der Gang in Abhängigkeit eines Wirkungsgradkennfelds des Getriebes, des Fahrantriebssystems, des Antriebsstrangs und/oder der gesamten Arbeitsmaschine ausgewählt werden.
  • Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine mit einem Fahrantriebssystem nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Der Antriebsstrang kann neben dem Fahrantriebssystem ein Differential aufweisen, welches mit dem Getriebeabtrieb des Fahrantriebssystems mechanisch wirkverbunden ist. Das Differential kann wiederum mit Wellen, an denen Räder der Arbeitsmaschine anbringbar sind, mechanisch wirkverbunden sein. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Arbeitsmaschine, beispielsweise eine selbstfahrende Landmaschine, mit solch einem Antriebsstrang. Bei der selbstfahrenden Landmaschine kann es sich um einen Mähdrescher, Feldhäcksler oder eine beliebige andere Landmaschine handeln. Hinsichtlich des Verständnisses und der Vorteile der einzelnen Merkmale wird auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem Fahrantriebssystem verwiesen.
    • 1 zeigt einen Antriebsstrang für eine selbstfahrende Arbeitsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt ein Hydrauliksystem des Antriebsstrangs aus 1.
  • 1 zeigt einen Antriebsstrang 1 für eine selbstfahrende Arbeitsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der Arbeitsmaschine handelt es sich in der vorliegenden Ausführungsform um eine selbstfahrende Landmaschine, nämlich eine Erntemaschine, beispielsweise einen Mähdrescher oder einen Feldhäcksler. Der Antriebsstrang 1 weist ein Fahrantriebssystem 2 auf, das mit einem Querdifferential 3 in mechanischer Wirkverbindung steht. Das Querdifferential 3 ist in der vorliegenden Ausführungsform als nasses Lamellensperrdifferentialgetriebe ausgebildet. Das Differentialgetriebe 3 ist im mechanischen Leistungsfluss zwischen dem Fahrantriebssystem 2 und einer linken und rechten Ausgangswelle 4 beziehungsweise 5 angeordnet. Mit den Ausgangswellen 4, 5 kann jeweils ein Rad der Erntemaschine verbunden werden.
  • Darüber hinaus weist der Antriebsstrang 1 in der vorliegenden Ausführungsform im mechanischen Leistungsfluss zwischen dem Sperrdifferential 3 und der linken beziehungsweise rechten Ausgangswelle 4, 5 jeweils eine nasse Lamellenvollscheibenbremse 6 beziehungsweise 7 auf.
  • Das Fahrantriebssystem 2 weist einen Antriebsmotor 8 auf, der in der vorliegenden Ausführungsform als Hydromotor ausgebildet ist. Denkbar ist jedoch auch, dass der Antriebsmotor 8 als Elektromotor ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 8 ist permanent drehfest mit dem Antrieb 9 eines Lastschaltgetriebes 10 verbunden. Der Abtrieb 11 des Lastschaltgetriebes 10 wird durch ein Festrad 11.1 ausgebildet, welches mit einem auf dem Querdifferential 3 vorgesehenen Festrad 12 kämmt.
  • Das Lastschaltgetriebe 10 weist eine Vorgelegewelle 13 auf, auf welcher das Festrad 11.1, das den Abtrieb 11 ausbildet, permanent drehfest und im Wesentlichen mittig vorgesehen ist. Die Vorgelegewelle 13 ist demnach im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Querdifferentials 3 und der rechten und linken Ausgangswelle 4, 5 vorgesehen. Darüber hinaus weist das Lastschaltgetriebe 10 eine Eingangswelle 14 auf, die den Antrieb 9 ausbildet und permanent drehfest mit dem Antriebsmotor 8 verbunden ist. Die Eingangswelle 14 ist im Wesentlichen achsparallel zur Vorgelegewelle 13 angeordnet.
  • Ferner umfasst das Lastschaltgetriebe 10 zwei nasse Reiblamellenkupplungen K1, K2, die in einer „Back-to-Back“-Anordnung koaxial zur Eingangswelle 14 und in etwa mittig auf der Eingangswelle 14 vorgesehen sind. Darüber hinaus weist das Lastschaltgetriebe 10 eine linksseitige Hohlwelle 15 auf, auf der ein Losrad 16 permanent drehfest vorgesehen ist. Das Losrad 16 kämmt mit einem auf der Vorgelegewelle 13 am linken Ende vorgesehenen Festrad 17. Ferner umfasst das Lastschaltgetriebe 10 eine rechtsseitige Hohlwelle 18, auf der ein Losrad 19 permanent drehfest vorgesehen ist, welches mit einem am rechten Ende der Vorgelegewelle 13 vorgesehenen Festrad 20 kämmt.
  • Über die erste Kupplung K1 lässt sich eine drehfeste Verbindung zwischen der Eingangswelle 14 und der linksseitigen Hohlwelle 15 und demnach dem Losrad 16 selektiv herstellen oder auflösen. Über die Kupplung K2 lässt sich hingegen eine drehfeste Verbindung zwischen der Eingangswelle 14 und der rechtsseitigen Hohlwelle 18 und demnach dem Losrad 19 selektiv herstellen oder auflösen. Die Kupplungen K1 und K2 sind dabei jeweils so ausgebildet, dass sie im Grundzustand geöffnet sind. Dies wird mittels einer Feder, die eine entsprechende Rückstellkraft bereitstellt, realisiert. Durch Beaufschlagung der jeweiligen Kupplung K1, K2 mit Hydrauliköl kann diese jeweils zum Herstellen der drehfesten Verbindung geschlossen werden.
  • Das Zahnradpaar bestehend aus dem Losrad 16 und dem Festrad 17 stellt dabei ein erstes und das Zahnradpaar bestehend aus dem Losrad 19 und dem Festrad 20 ein zweites Übersetzungsverhältnis bereit. Das erste oder zweite Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antrieb 9 und dem Abtrieb 11 kann dabei selektiv durch Schließen der Kupplung K1 beziehungsweise K2 geschaltet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Übersetzungsverhältnis größer als das zweite Übersetzungsverhältnis und bildet demnach den ersten Gang des Lastschaltgetriebes 10 aus. Der zweite Gang des Lastschaltgetriebes 10 wird durch das zweite Übersetzungsverhältnis bereitgestellt. Das Lastschaltgetriebe 10 weist in der vorliegenden Ausführungsform ausschließlich zwei Gänge auf.
  • Darüber hinaus umfasst das Fahrantriebssystem 2 ein in 2 gezeigtes Fluidsystem 25. Das Fluidsystem 25 weist einen ersten Fluidkreislauf 26 zum Schalten des Lastschaltgetriebes 10 und einen davon getrennten zweiten Fluidkreislauf 27 zum Schmieren des Lastschaltgetriebes 10 auf. Beide Kreisläufe 26, 27 sind mit einem Hydrauliktank 28 über jeweils ein Druckbegrenzungsventil 29 beziehungsweise 30 hydraulisch verbunden. Der Fluidkreislauf 27 zum Schmieren des Getriebes weist eine erste Hydraulikpumpe 31 auf, mit der Öl aus dem Tank 28 zum Schmieren und Kühlen sämtlicher Komponenten A des Lastschaltgetriebes 10, beispielsweise der nassen Reiblamellenkupplungen K1, K2, gefördert werden kann. Der Fluidkreislauf zum Schalten des Getriebes 26 weist eine weitere Ölpumpe 32 auf, über welche Öl aus dem Hydrauliktank 28 in einen hydraulischen Energiespeicher 33 gefördert werden kann. Über den Kreislauf 26 können sämtliche hydraulische Elemente des Fahrantriebssystems 2, beispielsweise die Reiblamellenkupplungen K1 und K2, mit Öldruck beaufschlagt werden, um das jeweilige Element zu betätigen. Auch die sonstigen Elemente des Antriebsstrangs 1, beispielsweise das Lamellensperrdifferentialgetriebe 3 und die Lamellenvollscheibenbremsen 6, 7, können zum Betätigen desselben/derselben mit Öldruck beaufschlagt werden. Die Beaufschlagung mit Öldruck des jeweiligen Elements kann direkt und unmittelbar über die Hydraulikpumpe 32 und/oder über den dazwischenliegenden Energiespeicher 33 erfolgen.
  • Darüber hinaus weist das Hydrauliksystem 25 einen Elektromotor 34 auf, der permanent drehfest mit einer Welle 35 verbunden ist. Sowohl die Ölpumpe 31 für den Schmierkreislauf 27 als auch die Ölpumpe 32 für den Systemdruckkreislauf 26 werden über die Welle 35 angetrieben. Durch das Vorsehen der Ölpumpe 32 mit separatem Motor 34 ist es möglich, Systemdruck für das Schließen der Reiblamellenkupplungen K1 und K2 bereitzustellen, bevor der Hydromotor 8 eine Drehbewegung ausführt. Ferner sind die Schluckvolumina der Tandempumpe 31, 32 und der Motor 34 so aufeinander abgestimmt, dass sich durch Betrieb der Pumpe 31 auf Nenndrehzahlniveau minimale hydraulische Verluste, beispielsweise durch innere Leckagen, im Schmierölkreislauf 27 ergeben. Ein kurzzeitiger hydraulischer Spitzenbedarf, der zum Beispiel beim Betätigen einer der Kupplungen K1 und K2 zum Gangwechsel erforderlich ist, kann über den hydraulischen Energiespeicher 33 bereitgestellt werden.
  • Darüber hinaus weist der Antriebsstrang 1 eine Steuereinrichtung 36 auf, die über eine Zustandsschnittstelle 37 mit einer Zustandserfassungseinrichtung 38 verbunden ist. Die Zustandserfassungseinrichtung 38 kann einen Zustand der Arbeitsmaschine, beispielsweise einen der oben beschriebenen Zustände der Arbeitsmaschine, erfassen. Die Steuereinrichtung 36 ist eingerichtet, um die Kupplungen K1 und K2 in Abhängigkeit des über die Zustandserfassungseinrichtung 38 erfassten Zustands der Arbeitsmaschine und einem Wirkungsgradkennfeld automatisch zu schalten. Im Rahmen der vorliegenden Ausführungsform werden die Kupplungen K1 und K2 dabei derart geschaltet, dass der Antriebsstrang 1 die von der Arbeitsmaschine geforderten Leistungsparameter bei optimierter Effizienz bereitstellt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsstrang
    2
    Fahrantriebssystem
    3
    Differentialgetriebe
    4
    linke Ausgangswelle
    5
    rechte Ausgangswelle
    6, 7
    Lamellenvollscheibenbremse
    8
    Antriebsmotor
    9
    Antrieb
    10
    Lastschaltgetriebe
    11
    Abtrieb
    11.1, 12
    Festrad
    13
    Vorgelegewelle
    14
    Eingangswelle
    15
    linksseitige Hohlwelle
    16, 19
    Losrad
    17, 20
    Festrad
    18
    rechtsseitige Hohlwelle
    25
    Fluidsystem
    26
    erster Fluidkreislauf
    27
    zweiter Fluidkreislauf
    28
    Hydrauliktank
    29, 30
    Druckbegrenzungsventil
    31
    erste Hydraulikpumpe
    32
    zweite Hydraulikpumpe
    33
    Energiespeicher
    34
    Elektromotor
    35
    Welle
    36
    Steuereinrichtung
    37
    Zustandsschnittstelle
    38
    Zustandserfassungseinrichtung
    K1, K2
    Kupplung

Claims (10)

  1. Fahrantriebssystem (2) für eine Arbeitsmaschine, mit einem Antriebsmotor (8) zum Fortbewegen der Arbeitsmaschine, und einem lastschaltbaren Getriebe (10) mit mindestens zwei Gängen, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse bereitstellen, wobei das Getriebe (10) einen mit dem Antriebsmotor (8) mechanisch wirkverbundenen Getriebeantrieb (9) und einen mit Rädern der Arbeitsmaschine mechanisch wirkverbindbaren Getriebeabtrieb (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das lastschaltbare Getriebe (10) als Vorgelegegetriebe ausgebildet ist.
  2. Fahrantriebssystem (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (8) als Elektromotor ausgebildet ist.
  3. Fahrantriebssystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrantriebssystem (2) einen Fluidkreislauf (26) zum Schalten des Getriebes (10) aufweist, wobei der Fluidkreislauf (26) zum Schalten des Getriebes (10) eine Fluidpumpe (32) und einen mechanisch mit der Fluidpumpe (32) wirkverbundenen Pumpenmotor (34) zum Antreiben der Fluidpumpe (32) aufweist.
  4. Fahrantriebssystem (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrantriebssystem (2) einen weiteren Fluidkreislauf (27) zum Schmieren des Getriebes (10) aufweist, wobei der weitere Fluidkreislauf (27) eine weitere Fluidpumpe (31) aufweist.
  5. Fahrantriebssystem (2) nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor (34) mit der weiteren Fluidpumpe (31) zum Antreiben derselben mechanisch wirkverbunden ist.
  6. Fahrantriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenmotor (34) als Elektromotor ausgebildet ist.
  7. Fahrantriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkreislauf (26) zum Schalten des Getriebes (10) einen Energiespeicher (33) aufweist, über den das Getriebe (10) geschaltet und der mittels der Fluidpumpe (32) befüllt werden kann.
  8. Fahrantriebssystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrantriebssystem (2) eine Steuereinrichtung (36) aufweist, die eingerichtet ist, um das Getriebe (10) in Abhängigkeit einer Zustandsgröße der Arbeitsmaschine zu schalten.
  9. Antriebsstrang (1) für eine Arbeitsmaschine mit einem Fahrantriebssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Arbeitsmaschine mit einem Antriebsstrang (1) nach Anspruch 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102021203557A1 (de) 2021-04-12 2022-10-13 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Steuern einer Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
WO2023078975A1 (de) * 2021-11-04 2023-05-11 Zf Friedrichshafen Ag Fahrantriebssystem und verfahren zum betreiben eines fahrantriebssystems
CN116658579A (zh) * 2023-07-18 2023-08-29 精进电动科技股份有限公司 一种两档驱动总成和新能源汽车

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