DE102022200712A1 - Leistungsstrang für eine Arbeitsmaschine - Google Patents

Leistungsstrang für eine Arbeitsmaschine Download PDF

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Thomas Oberbuchner
Stefan Igl
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Abstract

Ein Leistungsstrang (10) für eine Arbeitsmaschine ist vorgesehen, wobei der Leistungsstrang (10) eine erste Elektromaschine (12) mit einer ersten Abtriebswelle (14), eine zweite Elektromaschine (16) mit einer zweiten Abtriebswelle (18), eine Pumpvorrichtung (20), eine Fahrabtriebswelle (22) und eine Zapfwelle (30) aufweist. Die erste Abtriebswelle (14) ist mit der Pumpvorrichtung (20) permanent mechanisch wirkverbunden. Die zweite Abtriebswelle (18) ist mit der Fahrabtriebswelle (22) mechanisch wirkverbindbar. Der Leistungsstrang (10) weist ein erstes Schaltelement (40) auf. Die erste Abtriebswelle (14) ist mit der zweiten Abtriebswelle (18) mittels des ersten Schaltelements (40) mechanisch wirkverbindbar. Der Leistungsstrang (10) weist ein zweites Schaltelement (32) auf. Die erste Abtriebswelle (14) ist mit der Zapfwelle (30) mittels des zweiten Schaltelements (32) mechanisch wirkverbindbar. Zudem sind ein Verfahren und eine Arbeitsmaschine vorgesehen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leistungsstrang für eine Arbeitsmaschine mit zwei Elektromaschinen. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Leistungsstrangs sowie eine Arbeitsmaschine.
  • Stand der Technik
  • Getriebesysteme für Arbeitsmaschinen mit Verbrennungskraftmaschinen sind häufig sehr komplex und aufwendig zu fertigen. Beispielsweise kann ein hydrostatisch leistungsverzweigtes Getriebe vorgesehen sein, um eine stufenlose Übersetzung bereitstellen zu können. Durch die Leistungsverzweigung kann sowohl eine Antriebsleistung als auch eine Zapfleistung von einer einzigen Verbrennungsmaschine bereitgestellt werden. Durch die Nutzung eines elektrifizierten Leistungsstrangs können sich hier Vereinfachungen ergeben.
  • In der DE 10 2019 202 994 A1 ist eine Antriebseinheit für ein Elektrofahrzeug mit einer elektrischen Maschine und einem Dreigang-Schaltgetriebe beschrieben.
  • In der DE 10 2019 214 986 A1 ist eine Antriebsachse eines Elektrofahrzeugs mit einer ersten elektrischen Maschine und einer zweiten elektrischen Maschine beschrieben, wobei die zweite elektrische Maschine bedarfsweise als zusätzlicher Antrieb zuschaltbar ist.
  • Darstellung der Erfindung
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Leistungsstrang für eine Arbeitsmaschine. Ein Leistungsstrang kann beispielsweise eine Antriebsleistung und alternativ oder zusätzlich eine Zapfleistung bereitstellen. Mit der Antriebsleistung kann ein Fahren der Arbeitsmaschine bewirkt werden. Mit der Zapfleistung kann ein Anbaugerät der Arbeitsmaschine mit einer mechanischen Leistung versorgt werden. Durch die bereitgestellte Zapfleistung kann beispielsweise eine Zapfwelle mit einem Drehmoment beaufschlagt werden. Die Zapfleistung kann eine Arbeitsleistung sein. Die Arbeitsmaschine kann als Landmaschine, z. B. als Traktor, als Baumaschine oder auch als ein Spezialfahrzeug ausgebildet sein. Ein Beispiel für eine Arbeitsmaschine ist ein Radlader, bei dem jeweilige Räder durch die Antriebsleistung antreibbar sind.
  • Der Leistungsstrang weist eine erste Elektromaschine mit einer ersten Abtriebswelle auf. An der ersten Abtriebswelle kann beispielsweise eine erste Leistung der Arbeitsmaschine bereitgestellt werden. Die erste Abtriebswelle kann beispielsweise mit einem Rotor der ersten Elektromaschine verbunden sein oder durch diesen gebildet sein. Die erste Elektromaschine kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, primär einen Fahrantrieb der Arbeitsmaschine mit Leistung zu versorgen, beispielsweise durch Antreiben einer Fahrabtriebswelle. Weiterhin weist der Leistungsstrang eine zweite Elektromaschine mit einer zweiten Abtriebswelle auf. An der zweiten Abtriebswelle kann beispielsweise eine zweite Leistung der Arbeitsmaschine bereitgestellt werden. Die zweite Elektromaschine kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, primär eine Pumpvorrichtung und alternativ oder zusätzlich einen Zapfwelle der Arbeitsmaschine mit Leistung zu versorgen. Die zweite Abtriebswelle kann beispielsweise mit einem Rotor der zweiten Elektromaschine verbunden sein oder durch diesen gebildet sein. Die Bezeichnung als zweite Abtriebswelle dient dabei lediglich der Zuordnung zu der zweiten Elektromaschine. Die zweite Elektromaschine weist beispielsweise in einer Ausführungsform nicht mehr als eine Abtriebswelle auf.
  • Der Leistungsstrang weist eine Pumpvorrichtung auf. Mittels der Pumpvorrichtung kann ein Öldruck und alternativ oder zusätzlich ein Ölstrom erzeugt werden. Die Pumpvorrichtung kann wenigstens eine Pumpe aufweisen. Mit der Pumpvorrichtung kann beispielsweise eine hydraulische Grundversorgung für die Arbeitsmaschine bereitgestellt werden. Die Pumpvorrichtung kann beispielsweise zum Bereitstellen eines Betätigungsdrucks für jeweilige Schaltelemente, eines Drucks für eine Steuerhydraulik, eines Drucks für eine Arbeitshydraulik, oder eines Ölstroms zum Schmieren der Elektromaschinen ausgebildet sein. Auch eine Kombination dieser Funktionen in der Pumpvorrichtung ist möglich. Pro Funktion der Pumpvorrichtung kann jeweils eine zugeordnete Pumpe vorgesehen sein. Eine Pumpe der Pumpvorrichtung kann auch einen Öldruck und alternativ oder zusätzlich einen Ölstrom für zwei oder mehr Funktionen bereitstellen. An der Pumpvorrichtung kann eine hydraulische Arbeitsleistung durch die Arbeitsmaschine bereitgestellt werden.
  • Der Leistungsstrang weist eine Fahrabtriebswelle auf, an welcher eine Fahrleistung durch den Leistungsstrang bereitstellbar ist. Die Fahrabtriebswelle kann beispielsweise als Fahrachse der Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Die Fahrabtriebswelle kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, eine Antriebsleistung an jeweilige Räder oder Ketten der Arbeitsmaschine zu übertragen. Durch Antreiben der Fahrabtriebswelle kann die Arbeitsmaschine beispielsweise über einen Untergrund bewegt werden. Die Arbeitsmaschine kann auch mehrere Antriebsachsen aufweisen, welche gemeinsam oder separat angetrieben werden. Die Fahrabtriebswelle kann beispielsweise drehbar an der Arbeitsmaschine gelagert sein. Durch die Rotation der Fahrabtriebswelle kann beispielsweise eine Fahrbewegung der Arbeitsmaschine bewirkt werden. Beispielsweise können an jeweiligen Enden jeweiliger Antriebsachsen Räder befestigt sein, mittels welchen ein Antriebsmoment an den Boden übertragen werden kann. Die Arbeitsmaschine kann mit diesen Rädern auf einem Untergrund stehen. Zusätzlich kann die Arbeitsmaschine jeweilige antriebslose Achsen aufweisen.
  • Der Leistungsstrang weist eine Zapfwelle auf, an welcher eine Zapfleistung durch den Leistungsstrang bereitstellbar ist. Die Zapfwelle kann beispielsweise mit einem Teilbereich von einer Rückseite der Arbeitsmaschine vorstehen. Dort kann beispielsweise ein Anbaugerät angekoppelt werden. Die Zapfwelle kann beispielsweise das Anbaugerät antreiben. Durch Drehen der Zapfwelle können jeweilige angeschlossene Anbaugeräte angetrieben werden. An der Zapfwelle kann eine mechanische Zapfleistung durch die Arbeitsmaschine bereitgestellt werden.
  • Die erste Abtriebswelle ist mit der Pumpvorrichtung permanent mechanisch wirkverbunden. Der Leistungsstrang weist ein erstes Schaltelement auf. Die erste Abtriebswelle ist mit der zweiten Abtriebswelle mittels des ersten Schaltelements mechanisch wirkverbindbar. Der Leistungsstrang weist ein zweites Schaltelement auf. Die erste Abtriebswelle ist mit der Zapfwelle mittels des zweiten Schaltelements mechanisch wirkverbindbar. Die erste Elektromaschine treibt im Betrieb des Antriebsstrangs beispielsweise dauerhaft die Pumpvorrichtung an. Bei eingeschaltetem Leistungsstrang kann die erste Elektromaschine dafür immer mit einer Mindestdrehzahl betrieben werden. Dadurch kann immer ein ausreichender hydraulischer Betriebsdruck bereitgestellt werden, um die Arbeitsmaschine sicher betreiben zu können. Beispielsweise steht so immer ein ausreichender Betriebsdruck zur Verfügung, um die beiden Schaltelemente und alternativ oder zusätzlich eine Bremse ausreichend stark betätigen zu können.
  • Bei einem Leistungsstrang einer Arbeitsmaschine könnte eine Elektromaschine für einen Fahrantrieb, eine Elektromaschine für ein Antreiben einer Pumpvorrichtung und eine Elektromaschine für ein Antreiben einer Zapfwelle vorgesehen werden. Ein solcher Leistungsstrang ist jedoch teuer und benötigt viel Bauraum, beispielsweise auch für die zugehörige Leistungselektronik. Zudem muss in diesem Fall jede Elektromaschine alle Leistungsanforderungen der jeweils zugeordneten Funktion abdecken. Beispielsweise wird mit einer Arbeitsmaschine nur selten mit Höchstgeschwindigkeit gefahren und dann wird üblicherweise keine Zapfleistung für Anbaugeräte benötigt. Bei sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten ist eine Nutzung von Anbaugeräten üblicherweise ausgeschlossen und diese stehen still. Eine einzige der Elektromaschinen muss für die Fahrleistung mit einer entsprechend hohe Leistung ausgelegt werden, obwohl beispielsweise die Elektromaschine für die Zapfleistung abgeschaltet ist. In anderen Fahrzuständen wird diese Elektromaschine aufgrund deren Auslegung für hohe Leistung dann in einem wenig effizienten Betriebsbereich betrieben, beispielsweise in einem niedrigen Teillastbereich.
  • Bei einem Leistungsstrang einer Arbeitsmaschine könnte auch nur eine Elektromaschine vorgesehen werden, um den Fahrantrieb, die Pumpvorrichtung und die Zapfwelle mit Leistung zu versorgen. Dann ist jedoch ein sehr komplexes und teures Getriebe notwendig. Zudem muss die Elektromaschine dann ein breites Leistungsspektrum abdecken und ist entsprechend teuer und groß.
  • Gemäß dem vorliegenden Konzept kann die erste Elektromaschine dauerhaft eine geringe Leistung für die Pumpvorrichtung bereitstellen. Aufgrund des ersten Schaltelements können sich die beiden Elektromaschine beim Antreiben der Fahrabtriebswelle und der Zapfwelle unterstützen. Dadurch wird der Umstand genutzt, dass bei schneller Fahrgeschwindigkeit üblicherweise keine oder nur eine geringe Arbeitsleistung an der Zapfwelle benötigt wird. Eine Versorgung der Pumpvorrichtung mit mehr Leistung als notwendig ist technisch unproblematisch. Beispielsweise kann dann einfach ein größerer Ölstrom durch einen Hydraulikkreislauf fließen. Insofern kann eine Leistungsabgabe und alternativ oder zusätzlich Drehzahl der ersten Elektromaschine gesteigert werden, um die Zapfwelle anzutreiben, ohne dass die Pumpvorrichtung in einen unzulässigen Betriebszustand gerät. Durch den Leistungsstrang kann zudem der Umstand genutzt werden, dass eine große Zapfleistung häufig nur im Stillstand oder bei geringen Fahrgeschwindigkeiten erforderlich ist. Die beiden Elektromaschinen können sich gegenseitig unterstützen, um eine erforderliche Maximalleistung bereitzustellen. Entsprechend muss keine der beiden Elektromaschinen für eine Spitzenlast an der Zapfwelle oder der Fahrabtriebswelle ausgelegt werden. Ebenso kann die zweite Elektromaschine auch das Antrieben der Pumpvorrichtung durch die erste Elektromaschine unterstützen, sofern dies erforderlich ist. Die erste Elektromaschine und die zweite Elektromaschine können so für geringere Leistungen ausgelegt sein als bei Arbeitszyklen jeweils an der Zapfwelle, der Pumpvorrichtung und der Fahrabtriebswelle benötigt werden. Da Spitzenlasten zudem üblicherweise nur kurzzeitig und selten abgerufen werden, können die beiden Elektromaschine so öfters in einem effizienten Betriebspunkt betrieben werden. So kann sich ein insgesamt effizienterer Leistungsstrang ergeben.
  • Sofern eine Zapfleistung an der Zapfwelle benötigt wird, kann diese durch das zweite Schaltelement an die erste Abtriebswelle angekoppelt werden. Die zweite Abtriebswelle kann über das erste Schaltelement mit der ersten Abtriebswelle verbunden werden und somit auch über das zweite Schaltelement mit der Zapfwelle. Das zweite Schaltelement erlaubt einen Stillstand der Zapfwelle während dennoch die Pumpvorrichtung weiterhin von der ersten Elektromaschine mit Leistung versorgt wird. Das zweite Schaltelement kann beispielsweise reibschlüssig ausgebildet sein, um ein Anfahren der Zapfwelle bei bereits angetriebener Pumpvorrichtung zu ermöglichen.
  • Insgesamt kann sich ein Konzept für einen Leistungsstrang mit zwei Elektromaschinen und gesteigertem Funktionsumfang sowie hoher Nutzleistung trotz geringer installierter elektrischer Gesamtleistung ergeben. Es kann ein flexibles Leistungsaufteilungskonzept implementiert werden. Es wird eine leistungsgerechte Dimensionierung und Skalierung der beiden Elektromaschinen ermöglicht. Der Leistungsstrang kann einfach an unterschiedliche Fahrzeugklassen angepasst werden.
  • Der Leistungsstrang kann eine Energiequelle zum Betreiben der beiden Elektromaschinen aufweisen. Beispielsweise kann der Leistungsstrang eine Batterie aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, eine elektrische Energie für die beiden Elektromaschinen bereitzustellen. Eine Abtriebswelle einer Elektromaschine kann beispielsweise permanent drehfest mit einem Rotor der Elektromaschine verbunden sein. Eine Elektromaschine kann dazu ausgebildet sein, eine elektrische Energie in eine mechanische Energie zu wandeln. Optional kann eine Elektromaschine auch zur Rekuperation ausgebildet sein. Eine Elektromaschine kann beispielsweise als Synchronmotor oder Asynchronmotor ausgebildet sein. Der Leistungsstrang kann frei von weiteren als den hier beschriebenen Komponenten sein. Beispielsweise kann der Leistungsstrang in einer Ausführungsform nicht mehr als die hier beschriebenen Wellen, Elektromaschinen, Stirnradstufen und alternativ oder zusätzlich Schaltelemente aufweisen.
  • 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. Beispielsweise kann eine mechanische Wirkverbindung durch eine formschlüssige oder reibschlüssige Verbindung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die mechanische Wirkverbindung einem Kämmen von korrespondierenden Verzahnungen von zwei Elementen entsprechen. Zwischen den Elementen können weitere Elemente, beispielsweise eine oder mehrere Stirnradstufen, vorgesehen sein. Unter einer permanent drehfesten Verbindung zweier Elemente wird eine Verbindung verstanden, bei welcher die beiden Elemente zu allen bestimmungsgemäßen Zuständen des Getriebes im Wesentlichen starr miteinander gekoppelt sind. Hierunter fällt auch eine reibschlüssige Verbindung, bei welcher es zu einem gewollten oder ungewollten Schlupf kommen kann. Permanent drehfest verbundene Elemente können als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Eine Verbindung zweier Elemente über ein weiteres Element kann bedeuten, dass dieses weitere Element an einer mittelbaren Wirkverbindung der beiden Elemente beteiligt ist. Beispielsweise kann dieses Element im Kraftfluss zwischen diesen beiden Elementen angeordnet sein. Eine Verbindung zweier Elemente über zwei oder mehr Elemente kann bedeuten, dass diese weiteren Elemente alle an einer mittelbaren Wirkverbindung der beiden Elemente beteiligt sind.
  • Eine schaltbare Verbindung kann in einem Zustand eine Drehmomentübertragung zwischen zwei Elementen ermöglichen, beispielsweise durch eine starre Kopplung, und in einem anderen Zustand diese Drehmomentübertragung im Wesentlichen unterbrechen. Dafür kann zwischen den zwei Elementen ein entsprechendes Schaltelement vorgesehen sein. Ein Schaltelement kann beispielsweise reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Ein Beispiel für ein reibschlüssiges Schaltelement ist eine Lamellenkupplung. Ein Beispiel für ein formschlüssiges Schaltelement ist eine Klauenkupplung. Ein Schaltelement kann durch Betätigung geschlossen werden. Beispielsweise kann ein Schaltelement mit einem Öldruck betätigt werden, um die Drehmomentübertragung zwischen zwei Elementen zu ermöglichen. Ein Schaltelement kann bezüglich seines geöffneten Zustands vorgespannt sein. Beispielsweise kann sich ein Schaltelement bei Wegfall eines Öldrucks selbsttätig in seinen geöffneten Zustand verstellen, um die Drehmomentübertragung zwischen zwei Elementen im Wesentlichen zu unterbrechen.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Leistungsstrangs kann es vorgesehen sein, dass der Leistungsstrang eine erste Stirnradstufe und eine erste Zwischenwelle aufweist. Eine Stirnradstufe kann beispielsweise einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein. Eine einstufige Stirnradstufe kann beispielsweise zwei miteinander kämmende Zahnräder aufweisen. Eine zweistufige Stirnradstufe kann beispielsweise drei miteinander kämmende Zahnräder aufweisen. Eine Zwischenwelle kann eine drehbar gelagerte Welle sein. Eine Zwischenwelle entspricht beispielsweise nicht einem Antrieb oder Abtrieb des Leistungsstrangs. Eine Zwischenwelle kann an einer Drehmomentübertragung beteiligt sein.
  • Die erste Abtriebswelle kann mit der ersten Zwischenwelle mittels der ersten Stirnradstufe permanent mechanisch wirkverbunden sein. Dadurch ist eine zusätzliche Übersetzung zwischen der ersten Abtriebswelle und der Zapfwelle, der Fahrabtriebswelle und alternativ oder zusätzlich der Pumpvorrichtung möglich. Zudem kann die erste Elektromaschine so radial versetzt zu diesen Wellen angeordnet sein. Es kann sich eine axial kompakte Bauweise ergeben.
  • Die erste Zwischenwelle kann mit der zweiten Abtriebswelle mittels des ersten Schaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Die erste Zwischenwelle kann durch das erste Schaltelement direkt drehfest durch das erste Schaltelement mit der zweiten Abtriebswelle verbunden werden. Die erste Zwischenwelle kann auch durch das erste Schaltelement mit der zweiten Abtriebswelle durch weitere Komponenten mechanisch wirkverbunden werden, beispielsweise indem eine weitere Stirnradstufe und alternativ oder zusätzlich eine weitere Zwischenwelle im Drehmomentfluss zwischen der ersten Zwischenwelle und der zweiten Abtriebswelle angeordnet ist. So kann eine Übersetzung von der ersten Elektromaschine zu der Zapfwelle und der Fahrabtriebswelle anders sein als eine Übersetzung von der zweiten Elektromaschine zu der Zapfwelle und der Fahrabtriebswelle. Dadurch können die Elektromaschinen für unterschiedliche Betriebspunkte ausgelegt werden. Alternativ können so trotz unterschiedlicher Anforderungen die erste Elektromaschine und die zweite Elektromaschine gleich ausgebildet sein. Dadurch können die beiden Elektromaschinen als Gleichteile ausgebildet sein. Die erste Zwischenwelle kann mit der Zapfwelle mittels des zweiten Schaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Die Zwischenwelle kann im Drehmomentfluss von der ersten Abtriebswelle zu der Zapfwelle angeordnet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Leistungsstrangs kann es vorgesehen sein, dass der Leistungsstrang eine zweite Stirnradstufe und eine zweite Zwischenwelle aufweist. Die zweite Stirnradstufe und die zweite Zwischenwelle können auch vorgesehen sein, ohne dass die erste Stirnradstufe und die erste Zwischenwelle vorgesehen sind. Nummerierungen der Bauteile dienen im Rahmen dieser Beschreibung deren eindeutiger Zuordnung.
  • Die zweite Abtriebswelle kann mit der zweiten Zwischenwelle mittels der zweiten Stirnradstufe permanent mechanisch wirkverbunden sein. Dadurch ist eine zusätzliche Übersetzung zwischen der zweiten Abtriebswelle und der Zapfwelle, der Fahrabtriebswelle und alternativ oder zusätzlich der Pumpvorrichtung möglich. Zudem kann die zweite Elektromaschine so radial versetzt zu diesen Wellen angeordnet sein. Es kann sich eine axial kompakte Bauweise ergeben.
  • Die zweite Zwischenwelle kann mit der ersten Abtriebswelle mittels des ersten Schaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Die zweite Zwischenwelle kann durch das erste Schaltelement direkt drehfest mit der ersten Abtriebswelle verbunden werden. Die zweite Zwischenwelle kann auch durch das erste Schaltelement mit der ersten Abtriebswelle mechanisch wirkverbunden werden, beispielsweise indem eine weitere Stirnradstufe und alternativ oder zusätzlich die erste Zwischenwelle im Drehmomentfluss zwischen der zweiten Zwischenwelle und der ersten Abtriebswelle angeordnet ist. So kann eine Übersetzung von der zweiten Elektromaschine zu der Zapfwelle und der Fahrabtriebswelle anders sein als eine Übersetzung von der ersten Elektromaschine zu der Zapfwelle und der Fahrabtriebswelle. Dadurch können die Elektromaschinen für unterschiedliche Betriebspunkte ausgelegt werden. Alternativ können so trotz unterschiedlicher Anforderungen die erste Elektromaschine und die zweite Elektromaschine gleich ausgebildet sein. Die zweite Zwischenwelle kann mit der Zapfwelle mittels des zweiten Schaltelements mechanisch wirkverbindbar sein, beispielsweise direkt oder über die erste Zwischenwelle.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Leistungsstrangs kann es vorgesehen sein, dass die erste Zwischenwelle mit der zweiten Zwischenwelle mittels des ersten Schaltelements drehfest verbindbar ist. Dadurch kann zentral von den beiden Zwischenwelle Leistung an die Fahrabtriebswelle, die Zapfwelle und alternativ oder zusätzlich die Pumpvorrichtung geleitet werden. Eine anforderungsgerechte Aufteilung jeweiliger bereitgestellter Leistungen ist so vereinfacht. Die erste Zapfwelle und die zweite Zapfwelle können koaxial zueinander angeordnet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Leistungsstrangs kann es vorgesehen sein, dass der Leistungsstrang eine dritte Stirnradstufe aufweist. Die erste Abtriebswelle kann mit der Pumpvorrichtung mittels der dritten Stirnradstufe mechanisch wirkverbunden sein. So kann eine zusätzliche Übersetzung zwischen der ersten Abtriebswelle und der Pumpvorrichtung vorgesehen sein. Die dritte Stirnradstufe kann mit der ersten Stirnradstufe ein Stirnrad gemeinsam nutzen, sofern die erste Stirnradstufe vorgesehen ist. So kann der Leistungsstrang kostengünstig sein, wenige Teile aufweisen und axial kompakt sein. Beispielsweise kann ein mit der ersten Abtriebswelle permanent drehfest verbundenes Stirnrad ein Stirnrad der ersten Stirnradstufe und der dritten Stirnradstufe bilden. Alternativ können die erste Stirnradstufe und die dritte Stirnradstufe getrennt sein, beispielsweise jeweils mit einem zugeordneten und mit der ersten Abtriebswelle permanent drehfest verbundenem Stirnrad. Dadurch können jeweilige Übersetzungsverhältnisse einfach unabhängig voneinander vorgegeben werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Leistungsstrangs kann es vorgesehen sein, dass der Leistungsstrang ein Fahrantriebsgetriebe aufweist. Das Fahrantriebsgetriebe kann unterschiedliche Übersetzungen zwischen den Elektromaschinen und der Fahrabtriebswelle bereitstellen. Beispielsweise kann eine Eingangswelle des Fahrantriebsgetriebes mit der zweiten Zwischenwelle mechanisch wirkverbunden sein. Das Fahrantriebsgetriebe kann dazu ausgebildet sein, mehrere Gänge schaltbar bereitzustellen.
  • Das Fahrantriebsgetriebe kann beispielsweise eine vierte Stirnradstufe, eine fünfte Stirnradstufe und ein erstes Doppelschaltelement aufweisen. Die Nummerierung dient auch hier der Zuordnung. Das Fahrantriebsgetriebe kann also in einer Ausführungsform nicht mehr als zwei Stirnradstufen aufweisen. Das Fahrantriebsgetriebe kann so mit einfachen Mitteln dazu ausgebildet sein, zwei Gänge für den Fahrantrieb bereitzustellen. Zudem kann das Fahrantriebsgetriebe optional dazu ausgebildet sein, einen Leerlauf bereitzustellen. Die zweite Abtriebswelle kann in einer ersten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements über die vierte Stirnradstufe mit der Fahrabtriebswelle mechanisch wirkverbunden sein. Die zweite Abtriebswelle kann in einer zweiten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements über die fünfte Stirnradstufe mit der Fahrabtriebswelle mechanisch wirkverbunden sein. In einer Neutralstellung des ersten Doppelschaltelements kann eine Drehmomentübertragung an die Fahrabtriebswelle unterbrochen sein.
  • Die zweite Zwischenwelle oder die zweite Abtriebswelle kann beispielsweise permanent drehfest mit einem Zahnrad der vierten Stirnradstufe verbunden sein. Die zweite Zwischenwelle oder die zweite Abtriebswelle kann beispielsweise permanent drehfest mit einem Zahnrad der fünften Stirnradstufe verbunden sein. Das erste Doppelschaltelement kann koaxial zu der Fahrabtriebswelle angeordnet sein. An dem ersten Doppelschaltelement anliegende Momente können so größer sein, dafür jeweilige Drehzahlen geringer. Das erste Doppelschaltelement kann so konstruktiv einfacher sein. Die Zwischenwelle oder die zweite Abtriebswelle kann alternativ permanent drehfest mit einer Schaltelementhälfte des Doppelschaltelements verbunden sein. Die Fahrabtriebswelle kann dann beispielsweise permanent drehfest mit einem Zahnrad der vierten Stirnradstufe verbunden sein. Die Fahrabtriebswelle kann dann beispielsweise permanent drehfest mit einem Zahnrad der fünften Stirnradstufe verbunden sein. Das Doppelschaltelement kann entsprechend koaxial zu der zweiten Zwischenwelle oder der zweiten Abtriebswelle angeordnet sein. An dem Doppelschaltelement anliegende Momente können so kleiner sein, während jeweilige Drehzahlen größer sein können. Ein benötigter Bauraum kann so geringer sein. Zudem können Schleppverluste im Leerlauf des Fahrantriebsgetriebes geringer sein.
  • Das erste Doppelschaltelement kann als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Doppelschaltelement als Lamellenkupplung ausgebildet sein. Ein Doppelschaltelement kann wenigstens zwei Schaltstellungen aufweisen. Ein Doppelschaltelement kann zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung verstellbar sein. In der ersten Schaltstellung eines Doppelschaltelements kann eine andere drehfeste Verbindung als in der zweiten Schaltstellung des Doppelschaltelements bereitgestellt werden. Optional kann ein Doppelschaltelement eine dritte Schaltstellung als Neutralstellung aufweisen, in welcher keine drehfeste Verbindung bereitgestellt wird. In der dritten Schaltstellung kann so der Leerlauf bereitgestellt werden. Ein Doppelschaltelement ist kompakt und kostengünstig. Zudem kann ein Doppelschaltelement einfach verstellt werden. Beispielsweise kann bei einem Doppelschaltelement ein Aktuator zur Verstellung ausreichend sein, während zwei einzelne Schaltelement zwei Aktuatoren benötigen können. Das Doppelschaltelement kann beispielsweise mit Öldruck betätigbar sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Leistungsstrangs kann es vorgesehen sein, dass das erste Doppelschaltelement des Fahrantriebsgetriebes koaxial zu der Fahrabtriebswelle angeordnet ist. Es ergibt sich die bereits beschriebene konstruktive Vereinfachung bei dem Doppelschaltelement.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Leistungsstrangs kann es vorgesehen sein, dass das Fahrantriebsgetriebe einen Planetenradsatz, ein erstes Fahrschaltelement und ein zweites Fahrschaltelement aufweist. Ein Fahrschaltelement kann ein Schaltelement sein und wird hier lediglich der Zuordnung zum Fahrantriebsgetriebe wegen als Fahrschaltelement bezeichnet. Durch das Vorsehen eines Planetenradsatzes kann im Vergleich zu einem Fahrantriebsgetriebe mit Stirnrädern eine größere Übersetzung und alternativ oder zusätzlich kompaktere Bauweise realisiert werden, wobei beispielsweise ebenfalls zwei Gänge und optional ein Leerlauf bereitgestellt werden können.
  • Der Planetenradsatz kann beispielsweise als Minus-Planetenradsatz ausgebildet sein. Es kann sich so ein Fahrradantrieb mit besonders hohem Wirkungsgrad ergeben. Der Planetenradsatz weist ein Hohlrad, einen Planetenträger und ein Sonnenrad auf. Diese Elemente können auch als Drehelemente bezeichnet werden. An dem Planetenträger können ein oder mehrere Planetenrädern gelagert sein. Beispielsweise können an dem Planetenträger drei Planetenräder drehbar gelagert sein. Die Planetenräder können jeweils mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad kämmen. Der Planetenradsatz kann beispielsweise koaxial zu der Fahrabtriebswelle angeordnet sein. Der Planetenradsatz kann mittels einer weiteren Stirnradstufe mit der zweiten Abtriebswelle und alternativ oder zusätzlich der zweiten Zwischenwelle mechanisch wirkverbunden sein. Der Planetenradsatz kann beispielsweise auch koaxial zu der zweiten Zwischenwelle oder der zweiten Abtriebswelle angeordnet sein. Ein Abtrieb des Planetenradsatzes kann in diesem Fall beispielsweise mittels einer weiteren Stirnradstufe mit der Fahrabtriebswelle mechanisch wirkverbunden sein.
  • Das Sonnenrad kann mit der zweiten Abtriebswelle permanent mechanisch wirkverbunden sein. Das Sonnenrad kann einen Antrieb des Planetenradsatzes bilden. Der Planetenträger kann mit der Fahrabtriebswelle permanent drehfest verbunden sein. Der Planetenträger kann einen Abtrieb des Planetenradsatzes bilden. Das Hohlrad kann mittels des ersten Fahrschaltelements festsetzbar sein. Ein festgesetztes Drehelement kann beispielsweise permanent drehfest mit einem stationären Bauteil verbunden sein. Ein stationäres Bauteil kann beispielsweise als ein Gehäuse des Fahrantriebsgetriebes ausgebildet sein. Ein festgesetztes Drehelement kann durch die Rotation anderer Drehelemente des Planetenradsatzes nicht mehr in Rotation versetzt werden. Der Planetenradsatz kann mittels des zweiten Fahrschaltelements verblockbar sein. Bei einem verblockten Planetenradsatz können zwei Drehelement drehfest miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann zur Verblockung das Sonnenrad mit dem Planetenträger mittels des zweiten Schaltelements drehfest verbunden sein. Wenn das erste Fahrschaltelement geschlossen und das zweite Fahrschaltelement geöffnet ist, kann ein erster Gang bei dem Fahrantriebsgetriebe mit Planetenradsatz eingelegt sein. Wenn das zweite Fahrschaltelement geschlossen und das erste Fahrschaltelement geöffnet ist, kann ein zweiter Gang bei dem Fahrantriebsgetriebe mit Planetenradsatz eingelegt sein. Wenn beide Fahrschaltelemente geöffnet sind, kann sich das Fahrantriebsgetriebe im Leerlauf befinden. Durch das Schließen beider Fahrschaltelemente kann der Planetenradsatz vollständig blockiert werden und beispielsweise eine Parkbremsenfunktionalität bereitgestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Leistungsstrangs kann es vorgesehen sein, dass der Leistungsstrang ein Zapfgetriebe aufweist. Das Zapfgetriebe kann unterschiedliche Übersetzungen zwischen den Elektromaschinen und der Zapfwelle bereitstellen. Beispielsweise kann eine Eingangswelle des Zapfgetriebes mit der ersten Zwischenwelle mechanisch wirkverbunden sein. Das Zapfgetriebe kann dazu ausgebildet sein, mehrere Gänge schaltbar bereitzustellen. Die Bauart des Zapfgetriebes kann zu der des Fahrantriebsgetriebes korrespondieren.
  • Das Zapfgetriebe kann beispielsweise eine sechste Stirnradstufe, eine siebte Stirnradstufe und ein zweites Doppelschaltelement aufweisen. Die Nummerierung dient auch hier der Zuordnung. Beispielsweise kann das Zapfgetriebe in einer Ausführungsform nicht mehr als zwei Stirnradstufen und ein Doppelschaltelement aufweisen. Die erste Abtriebswelle kann in einer ersten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements über die sechste Stirnradstufe mit der Zapfwelle mechanisch wirkverbunden sein. Die erste Abtriebswelle kann in einer zweiten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements über die siebte Stirnradstufe mit der Zapfwelle mechanisch wirkverbunden sein. Es ergibt sich ein kostengünstiges und effizientes Zapfgetriebe mit zwei Gängen.
  • Das Zapfgetriebe kann dazu ausgebildet sein, keinen Leerlauf bereitzustellen. Der Leerlauf bzw. eine Entkopplung der Zapfwelle kann bereits durch das zweite Schaltelement bereitgestellt sein. Beispielsweise können jeweilige Schaltelemente des Zapfgetriebes als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sein, wodurch das Zapfgetriebe kostengünstig, effizient und robust sein kann. Beispielsweise kann das zweite Doppelschaltelement formschlüssig ausgebildet sein und keine Neutralstellung aufweisen. Durch die fehlende Neutralstellung ist das zweite Doppelschaltelement kompakt und einfach.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Leistungsstrangs kann es vorgesehen sein, dass das zweite Doppelschaltelement nur die erste Schaltstellung und die zweite Schaltstellung aufweist. Entsprechend weist das Doppelschaltelement keine Neutralstellung auf.
  • Ein zweiter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Betreiben des Leistungsstrangs gemäß dem ersten Aspekt. Jeweilige Vorteile und weitere Merkmale sind der Beschreibung des ersten Aspekts zu entnehmen, wobei Ausgestaltungen des ersten Aspekts auch Ausgestaltungen des zweiten Aspekts und umgekehrt bilden. Das Verfahren weist einen Schritt eines Betreibens des Leistungsstrangs mit einem der folgenden Betriebsmodi auf. Das Verfahren weist zudem einen Schritt eines Wechsels von diesem Betriebsmodus zu einem der anderen dieser Betriebsmodi auf.
  • Ein erster Betriebsmodus ist ein entkoppelter Universalbetriebsmodus. Bei dem entkoppelten Universalbetriebsmodus ist das erste Schaltelement geöffnet. Die Zapfwelle kann mit der ersten Elektromaschine angetrieben werden. Dafür kann das zweite Schaltelement in dem entkoppelten Universalbetriebsmodus geschlossen sein. Die Fahrabtriebswelle kann mit der zweiten Elektromaschine angetrieben werden. Die Fahrabtriebswelle kann auch stillstehen. Die Zapfwelle kann alternativ oder zusätzlich auch stillstehen. Im entkoppelten Universalbetriebsmodus kann die zweite Elektromaschinen abgeschaltet sein, sofern kein Antreiben der Fahrabtriebswelle erforderlich ist. Für eine stillstehende Zapfwelle kann das zweite Schaltelement in dem entkoppelten Universalbetriebsmodus geöffnet sein. Die erste Elektromaschine kann weiter betrieben werden, um die Pumpvorrichtung für eine hydraulische Grundversorgung anzutreiben. In dem ersten Betriebsmodus kann flexibel hydraulische und mechanische Arbeitsleistung bei einem Fahren der Arbeitsmaschine bereitgestellt werden. Die Zapfwelle kann unabhängig von der Fahrabtriebswelle angetrieben werden. Es gibt keine Drehzahlkopplung zwischen der Zapfwelle und der Fahrabtriebswelle. Sofern eine Zapfleistung bereitgestellt wird, ist das zweite Schaltelement geschlossen. Sofern keine Zapfleistung bereitgestellt wird, ist das zweite Schaltelement geöffnet.
  • Ein zweiter Betriebsmodus ist ein gekoppelter Betriebsmodus mit Zapfleistungsboost. In dem gekoppelten Betriebsmodus ist das erste Schaltelement geschlossen. Die Zapfwelle kann mit der ersten Elektromaschine und der zweiten Elektromaschine angetrieben werden. Dafür kann das zweite Schaltelement geschlossen sein. So kann eine hohe mechanische Arbeitsleistung bereitgestellt werden, welche alleine durch die erste Elektromaschine nicht bereitstellbar ist. Es wird keine Fahrleistung an der Fahrabtriebswelle bereitgestellt. Dafür kann sich das Fahrantriebsgetriebe im Leerlauf befinden, in welchem keine Leistung von den beiden Elektromaschinen an die Fahrabtriebswelle übertragbar ist. Je nach Bauweise des Fahrantriebsgetriebes befindet sich das erste Doppelschaltelement dafür beispielsweise in der Neutralstellung oder beide Fahrschaltelement sind geöffnet. Die Arbeitsmaschine steht in dem gekoppelten Betriebsmodus mit Zapfleistungsboost beispielsweise still.
  • Ein dritter Betriebsmodus ist ein gekoppelter Betriebsmodus mit Zugleistungsboost. In diesem gekoppelten Betriebsmodus ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen. Die Fahrabtriebswelle kann mit der ersten Elektromaschine und der zweiten Elektromaschine angetrieben werden. So kann eine hohe Antriebsleistung bereitgestellt werden, welche alleine durch die zweite Elektromaschine nicht bereitstellbar ist. So kann die Arbeitsmaschine besonders schnell fahren und alternativ oder zusätzlich hohe Lasten ziehen. Das zweite Schaltelement ist geöffnet. So wird keine Arbeitsleistung an der Zapfwelle bereitgestellt.
  • Ein vierter Betriebsmodus ist ein gekoppelter Betriebsmodus mit Wegzapfwellenfunktion. In diesem gekoppelten Betriebsmodus ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen. Das zweite Schaltelement ist geschlossen. Die Fahrabtriebswelle wird mit der ersten Elektromaschine und der zweiten Elektromaschine angetrieben. Auch die Zapfwelle wird mit der ersten Elektromaschine und der zweiten Elektromaschine angetrieben. Es ergibt sich eine mechanische Kopplung zwischen einer Drehbewegung der Fahrantriebswelle und der Zapfwelle. Die beiden Drehbewegungen korrespondieren zueinander. Dadurch können beispielsweise fahrwegabhängige Arbeiten einfach und zuverlässig realisiert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass die erste Elektromaschine in jedem der Betriebsmodi mit einer Mindestdrehzahl betrieben wird. Die erste Elektromaschine kann in jedem der vier beschriebenen Betriebsmodi somit die Pumpvorrichtung mit Leistung versorgen. Beispielsweise wird immer eine Pumpe angetrieben, solange der Leistungsstrang angeschaltet ist. Dadurch kann eine hydraulische Grundversorgung der Arbeitsmaschine sichergestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass das erste Schaltelement für den gekoppelter Betriebsmodus mit Zugleistungsboost und den gekoppelter Betriebsmodus mit Wegzapfwellenfunktion erst geschlossen wird, wenn die Fahrabtriebswelle eine Mindestdrehzahl überschreitet. Die Mindestdrehzahl kann beispielsweise eine feste Größe sein. Die Mindestdrehzahl kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand vorgegeben sein. Die Mindestdrehzahl kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem derzeitigen Fahrbereich vorgegeben sein. Dadurch kann ein Übersetzungsverhältnis bei dem Schließen des ersten Schaltelements berücksichtigt werden. Beispielsweise kann dies dadurch realisiert werden, indem ein Wechsel in einen dieser beiden gekoppelten Betriebsmodi erfolgt, wenn die Mindestdrehzahl überschritten ist. Vorher kann die Arbeitsmaschine in dem entkoppelten Universalmodus betrieben werden, beispielsweise unabhängig von einer Fahreranforderung. Ebenso kann das Verfahren einen Schritt eines automatischen Wechsels in den entkoppelten Universalmodus aus dem gekoppelter Betriebsmodus mit Zugleistungsboost und alternativ oder zusätzlich dem gekoppelter Betriebsmodus mit Wegzapfwellenfunktion aufweisen, wenn die Mindestdrehzahl unterschritten wird.
  • Eine Arbeitsmaschine hat eine Traktionsgrenze. Die Leistung der zweiten Elektromaschine kann bis zu einer Mindestgeschwindigkeit groß genug sein, um Antriebsleistung bis zur Traktionsgrenze zur Verfügung zu stellen. Insofern ist ein Zuschalten der zweiten Elektromaschine erst bei Überschreiten der Mindestdrehzahl sinnvoll. Andernfalls kann die zusätzliche Leistung der zweiten Elektromaschine keinen zusätzlichen Antrieb bewirken, beispielsweise aufgrund eines Durchrutschens jeweiliger Räder. Die Mindestdrehzahl kann fest vorgegeben sein, beispielsweise in Abhängigkeit von einer Mindestölfördermenge der Pumpvorrichtung und alternativ oder zusätzlich in Abhängigkeit von einem Untergrund, jeweiligen Rädern und alternativ oder zusätzlich einem Gesamtgewicht bestimmt werden. Bei einer fest vorgegebenen Drehzahl kann das Verfahren besonders einfach implementiert werden.
  • Ein dritter Aspekt betrifft eine Arbeitsmaschine mit einem Leistungsstrang gemäß dem ersten Aspekt. Jeweilige Vorteile und weitere Merkmale sind der Beschreibung des ersten Aspekts zu entnehmen, wobei Ausgestaltungen des ersten Aspekts auch Ausgestaltungen des dritten Aspekts und umgekehrt bilden. Die Fahrabtriebswelle und die Zapfwelle sind drehbar an der Arbeitsmaschine gelagert. Die Arbeitsmaschine kann eine Energiequelle für den Leistungsstrang aufweisen. Die beiden Elektromaschinen können an der Arbeitsmaschine befestigt sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Arbeitsmaschine kann es vorgesehen sein, dass die Arbeitsmaschine eine Steuervorrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den Leistungsstrang mit einem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt zu betreiben. Jeweilige Vorteile und weitere Merkmale sind der Beschreibung des zweiten Aspekts zu entnehmen, wobei Ausgestaltungen des zweiten Aspekts auch Ausgestaltungen des dritten Aspekts und umgekehrt bilden. Die Steuervorrichtung kann beispielweise durch die Leistungselektronik der Elektromaschinen gebildet sein. Die Steuervorrichtung kann einen Mikroprozessor und alternativ oder zusätzlich einen oder mehrere Inverter aufweisen. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, zwischen verschiedenen Betriebsmodi des Leistungsstrangs zu wechseln.
  • Figurenliste
    • 1 veranschaulicht schematisch eine erste Ausführungsform eines Leistungsstrangs einer Arbeitsmaschine.
    • 2 veranschaulicht schematisch eine zweite Ausführungsform eines Leistungsstrangs einer Arbeitsmaschine.
    • 3 veranschaulicht schematisch eine dritte Ausführungsform eines Leistungsstrangs einer Arbeitsmaschine.
    • 4 veranschaulicht schematisch eine vierte Ausführungsform eines Leistungsstrangs einer Arbeitsmaschine.
    • 5 veranschaulicht schematisch eine fünfte Ausführungsform eines Leistungsstrangs einer Arbeitsmaschine.
    • 6 veranschaulicht schematisch eine sechste Ausführungsform eines Leistungsstrangs einer Arbeitsmaschine.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 veranschaulicht schematisch eine erste Ausführungsform eines Leistungsstrangs 10 für eine Arbeitsmaschine. Der Leistungsstrang 10 weist eine erste Elektromaschine 12 mit einer ersten Abtriebswelle 14 auf. Der Leistungsstrang 10 weist eine dazu koaxial angeordnete zweite Elektromaschine 16 mit einer zweiten Abtriebswelle 18 auf.
  • Der Leistungsstrang 10 weist eine Pumpvorrichtung 20 auf, von welcher nur eine Eingangswelle dargestellt ist. Die Pumpvorrichtung 20 ist permanent mit der ersten Abtriebswelle 14 über eine dritte Stirnradstufe ST3 verbunden. Dadurch kann dauerhaft mittels der ersten Elektromaschine 12 eine hydraulische Grundversorgung bereitgestellt werden.
  • Der Leistungsstrang 10 weist eine Fahrabtriebswelle 22 auf, mit welcher eine Achse der Arbeitsmaschine antreibbar ist und an welcher eine Fahrleistung durch den Leistungsstrang 10 bereitstellbar ist. Die Fahrabtriebswelle 22 ist mit der zweiten Abtriebswelle 18 mechanisch wirkverbindbar. Im Drehmomentfluss zwischen der zweiten Abtriebswelle 18 und der Fahrabtriebswelle 22 ist eine zweite Zwischenwelle 24 angeordnet. Die zweite Zwischenwelle 24 ist mittels einer zweiten Stirnradstufe ST2 mit der zweiten Abtriebswelle 18 permanent mechanisch wirkverbunden. Die zweite Zwischenwelle 24 ist mittels eines Fahrantriebsgetriebes 26 mit der Fahrabtriebswelle 22 mechanisch wirkverbindbar.
  • Das Fahrantriebsgetriebe 26 ist dazu ausgebildet, zwei Fahrgänge und einen Leerlauf bereitzustellen. Im Leerlauf ist die mechanische Wirkverbindung zwischen der zweiten Zwischenwelle 24 und der Fahrabtriebswelle 22 getrennt. Das Fahrantriebsgetriebe weist eine vierte Stirnradstufe ST4, eine fünfte Stirnradstufe ST5 und ein erstes Doppelschaltelement 28 auf. Das erste Doppelschaltelement 28 kann zwischen einer ersten Schaltstellung, einer zweiten Schaltstellung und einer Neutralstellung verstellt werden. Die zweite Zwischenwelle 24 und damit auch die zweite Abtriebswelle 18 ist in der ersten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements 28 über die vierte Stirnradstufe ST4 mit der Fahrabtriebswelle 22 mechanisch wirkverbunden. Die zweite Zwischenwelle 24 und damit auch die zweite Abtriebswelle 18 ist in der zweiten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements 28 über die fünfte Stirnradstufe mit der Fahrabtriebswelle mechanisch wirkverbunden. In der Neutralstellung ist die zweite Zwischenwelle 24 und damit auch die zweite Abtriebswelle 18 von der Fahrabtriebswelle 22 getrennt. Das erste Doppelschaltelement 28 ist als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet. Das erste Doppelschaltelement 28 ist koaxial zu der Fahrabtriebswelle 22 angeordnet.
  • Der Leistungsstrang 10 weist eine Zapfwelle 30 auf, an welcher eine Zapfleistung durch den Leistungsstrang 10 bereitstellbar ist. Der Leistungsstrang 10 weist ein zweites Schaltelement 32 auf. Die erste Abtriebswelle 14 ist mit der Zapfwelle 30 mittels des zweiten Schaltelements 32 mechanisch wirkverbindbar ist. Zwischen dem zweiten Schaltelement 32 und der ersten Abtriebswelle 14 ist eine erste Zwischenwelle 34 angeordnet. Die erste Abtriebswelle 14 ist mittels einer ersten Stirnradstufe ST1 permanent mit der ersten Zwischenwelle 34 mechanisch wirkverbunden. Die erste Stirnradstufe ST1 und die zweite Stirnradstufe ST2 teilen sich ein Stirnrad, welches permanent drehfest mit der ersten Abtriebswelle 14 verbunden ist. Die erste Zwischenwelle 34 und die zweite Zwischenwelle 24 sind koaxial zueinander angeordnet. Mittels des zweiten Schaltelement 32 ist die erste Zwischenwelle 34 und damit auch die erste Abtriebswelle 14 über ein Zapfgetriebe 36 mit der Zapfwelle 30 mechanisch wirkverbindbar.
  • Das Zapfgetriebe 36 weist eine sechste Stirnradstufe ST6, eine siebte Stirnradstufe ST7 und ein zweites Doppelschaltelement 38 auf. Die erste Zwischenwelle 34 und damit auch die erste Abtriebswelle 14 ist in einer ersten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements 38 über die sechste Stirnradstufe ST6 mit der Zapfwelle 30 mechanisch wirkverbunden, sofern da zweite Schaltelement 32 geschlossen ist. Die erste Zwischenwelle 34 und damit auch die erste Abtriebswelle 14 ist in einer zweiten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements 38 über die siebte Stirnradstufe ST7 mit der Zapfwelle 30 mechanisch wirkverbunden, sofern da zweite Schaltelement 32 geschlossen ist. Das zweite Doppelschaltelement 38 weist keine Neutralstellung auf und ist formschlüssig ausgebildet. Eine Anfahrfunktion für die Zapfwelle und eine Entkopplung der Zapfwelle wird durch das zweite Schaltelement 32 bereitgestellt. Das zweite Schaltelement 32 ist reibschlüssig ausgebildet.
  • Der Leistungsstrang 10 weist ein erstes Schaltelement 40 auf. Die erste Abtriebswelle 14 ist mit der zweiten Abtriebswelle 18 mittels des ersten Schaltelements 40 mechanisch wirkverbindbar. Das erste Schaltelement 40 ist dafür dazu ausgebildet, die erste Zwischenwelle 34 mit der zweiten Zwischenwelle 24 im geschlossenen Zustand drehfest zu verbinden. Das erste Schaltelement 40 ist reibschlüssig ausgebildet. Dadurch kann auch bei einer sich drehenden ersten Abtriebswelle 14 zum Antreiben der Pumpvorrichtung 20 und einer stillstehenden zweiten Abtriebswelle 18 ein Ankoppeln erfolgen.
  • Der Leistungsstrang 10 kann mit vier verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden. In einem entkoppelten Universalbetriebsmodus ist das erste Schaltelement 40 geöffnet ist. Die Pumpvorrichtung 20 wird dann nur mit der ersten Elektromaschine 12 angetrieben. Die Zapfwelle 30 wird dann mit der ersten Elektromaschine 12 angetrieben, sofern das zweite Schaltelement 32 geschlossen ist. Die Fahrabtriebswelle 22 wird dann nur mit der zweiten Elektromaschine 16 angetrieben, sofern eine Fahrbewegung gewünscht ist. In einem gekoppelten Betriebsmodus mit Zapfleistungsboost ist das erste Schaltelement 40 und das zweite Schaltelement 32 geschlossen. Die Zapfwelle 30 wird mit der ersten Elektromaschine 12 und der zweiten Elektromaschine 16 gemeinsam angetrieben. Zudem wird die Pumpvorrichtung 20 mit der ersten Elektromaschine 12 und der zweiten Elektromaschine 16 gemeinsam angetrieben. Es wird keine Fahrleistung an der Fahrabtriebswelle 22 bereitgestellt. Dafür ist das erste Doppelschaltelement 28 in seiner Neutralstellung. In einem gekoppelten Betriebsmodus mit Zugleistungsboost ist das erste Schaltelement 40 geschlossen. Die Fahrabtriebswelle 22 wird mit der ersten Elektromaschine 12 und der zweiten Elektromaschine 16 angetrieben. Dafür befindet sich das erste Doppelschaltelement 28 in seiner ersten oder zweiten Schaltstellung. Das zweite Schaltelement 32 ist geöffnet, sodass die Zapfwelle 30 nicht angetrieben wird. In einem gekoppelten Betriebsmodus mit Wegzapfwellenfunktion sind das erste Schaltelement 40 und das zweite Schaltelement 32 geschlossen. Zudem ist das erste Doppelschaltelement 28 in seiner ersten oder zweiten Schaltstellung. Die Fahrabtriebswelle 22 wird mit der ersten Elektromaschine 12 und der zweiten Elektromaschine 16 angetrieben. Ebenso wird die Zapfwelle 30 mit der ersten Elektromaschine 12 und der zweiten Elektromaschine 16 angetrieben. Entsprechend wird je nach gewählten Gängen bei dem Fahrantriebsgetriebe 26 und dem Zapfgetriebe 36 ein festes Verhältnis zwischen einer Drehbewegung der Fahrabtriebswelle 22 und der Zapfwelle 30 vorgegeben. In allen Betriebsmodi wird in einer Ausführungsform die erste Elektromaschine 12 mit einer Mindestdrehzahl betrieben, um die hydraulische Grundversorgung der Arbeitsmaschine mit der Pumpvorrichtung 20 sicherzustellen. Ein Wechsel zwischen den Betriebsmodi ist dabei möglich.
  • Das Fahrantriebsgetriebe 26 ist axial zwischen der ersten Elektromaschine 12 und der zweiten Elektromaschine 16 angeordnet. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Fahrantriebsgetriebe 26 axial zwischen der ersten Stirnradstufe ST1 und der zweiten Stirnradstufe ST2 angeordnet. Das erste Schaltelement 40 ist axial zwischen der ersten Elektromaschine 12 und der zweiten Elektromaschine 16 angeordnet. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Schaltelement 40 axial zwischen dem Fahrantriebsgetriebe 26 und der zweiten Stirnradstufe ST2 angeordnet.
  • 2 veranschaulicht schematisch eine zweite Ausführungsform des Leistungsstrangs 10. Funktional ist die zweite Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform identisch. Lediglich die Komponenten sind anders angeordnet. Entsprechend werden nur Unterschiede erläutert.
  • Bei der zweiten Ausführungsform sind die beiden Elektromaschinen 12, 16 radial voneinander beabstandet statt koaxial angeordnet. Die beiden Zwischenwellen 24, 34 sind radial zwischen den beiden Elektromaschinen 12, 16 angeordnet, ebenso wie das erste Schaltelement 40. Das Fahrantriebsgetriebe 26 und die Fahrabtriebswelle 22 sind ebenfalls radial zwischen den beiden Elektromaschinen 12, 16 angeordnet. Es ergibt sich eine axial kompakte Bauweise. Im Vergleich ist die erste Ausführungsform radial kompakter. Die beiden Elektromaschinen 12, 16 sind nicht koaxial zueinander angeordnet.
  • Die erste Abtriebswelle 14 erstreckt sich bei der zweiten Ausführungsform durch die erste Elektromaschine 12 hindurch. Axial auf einer Seite der ersten Elektromaschine 12 ist die erste Stirnradstufe ST1 angeordnet, über welche die erste Zwischenwelle 34 mit der ersten Abtriebswelle 14 permanent mechanisch verbunden ist. Axial auf einer dazu gegenüberliegenden Seite der ersten Elektromaschine 12 ist die dritte Stirnradstufe ST3 mit der ersten Abtriebswelle 14 verbunden, welche bei der zweiten Ausführungsform die erste Abtriebswelle 14 über das zweite Schaltelement 32 mit dem Zapfgetriebe 36 verbindet.
  • Die erste Stirnradstufe ST1 und die dritte Stirnradstufe ST3 teilen sich somit kein Zahnrad bei der zweiten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform bildet zudem die erste Zwischenwelle 34 die Eingangswelle der Pumpvorrichtung 20. Entsprechend ist die Pumpvorrichtung 20 hier nicht mittels der dritten Stirnradstufe ST3 mit der ersten Abtriebswelle 14 permanent mechanisch wirkverbunden sondern mit der ersten Stirnradstufe ST1. Die Pumpvorrichtung ist in einer anderen Ausführungsform des in 2 gezeigten Leistungsstrangs 10 über die dritte Stirnradstufe ST3 oder eine weitere Stirnradstufe permanent mit der ersten Abtriebswelle 14 mechanisch wirkverbunden.
  • 3 veranschaulicht schematisch eine dritte Ausführungsform des Leistungsstrangs 10. Funktional ist die dritte Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform identisch. Lediglich die Komponenten sind anders angeordnet. Entsprechend werden nur Unterschiede erläutert.
  • Bei der dritten Ausführungsform ist das erste Doppelschaltelement 28 koaxial zu der zweiten Zwischenwelle 24 angeordnet. Entsprechend werden in der Neutralstellung des Doppelschaltelements 28 die vierte Stirnradstufe ST4 und die fünfte Stirnradstufe ST5 nicht mitgeschleppt.
  • 4 veranschaulicht schematisch eine vierte Ausführungsform des Leistungsstrangs 10. Funktional ist die vierte Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform identisch. Lediglich die Komponenten sind anders angeordnet. Entsprechend werden nur Unterschiede erläutert.
  • Bei der vierten Ausführungsform ist das Fahrantriebsgetriebe 26 anders gestaltet. Statt der vierten Stirnradstufe ST4, der fünften Stirnradstufe ST5 und dem ersten Doppelschaltelement 28 weist das Fahrantriebsgetriebe 26 nun einen Planetenradsatz 400, ein erstes Fahrschaltelement 402 und ein zweites Fahrschaltelement 404 auf. Der Planetenradsatz weist ein Sonnenrad 406, ein Planetenträger 408 mit daran drehbar gelagerten Planetenrädern 410 und ein Hohlrad 412. Das Sonnenrad 406 ist mit der zweiten Abtriebswelle 18 permanent mechanisch wirkverbunden, indem das Sonnenrad 406 mit einer zusätzlichen achten Stirnradstufe ST8 mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden ist. In der gezeigten Ausführungsform teilen sich die achte Stirnradstufe ST8 und die zweite Stirnradstufe ST2 ein Stirnrad, welches permanent drehfest mit der zweiten Zwischenwelle 24 verbunden ist. Der Planetenträger 408 ist permanent drehfest mit der Fahrabtriebswelle 22 verbunden. Das Hohlrad 412 ist mittels des ersten Fahrschaltelements 402 festsetzbar. Das erste Fahrschaltelement 402 ist als reibschlüssige Bremse ausgebildet. Der Planetenradsatz 400 ist mittels des zweiten Fahrschaltelements 404 verblockbar. Das zweite Fahrschaltelement 404 ist ebenfalls reibschlüssig ausgebildet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Planetenträger 408 für das Verblocken mit dem Sonnenrad 406 mittels des zweiten Fahrschaltelements 404 drehfest verbindbar. Durch das Vorsehen des Planetenradsatzes 400 kann das Fahrantriebsgetriebe 26 eine sehr hohe Übersetzung bei geringem Bauraumbedarf erzielen. Das Fahrantriebsgetriebe 26 kann bei der vierten Ausführungsform ebenfalls zwei Gänge und einen Leerlauf bereitstellen.
  • 5 veranschaulicht schematisch eine fünfte Ausführungsform des Leistungsstrangs 10. Funktional ist die fünfte Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform identisch. Lediglich die Komponenten sind anders angeordnet. Entsprechend werden nur Unterschiede erläutert.
  • Bei der fünften Ausführungsform entfallen die erste Stirnradstufe ST1 und die zweite Stirnradstufe ST2. Entsprechend entfallen auch die erste Zwischenwelle 34 und die zweite Zwischenwelle 24. Somit ist das erste Schaltelement 40 direkt mit den beiden Abtriebswellen 14, 18 verbunden. Die erste Abtriebswelle 14 erstreckt sich wie bei der zweiten Ausführungsform durch die erste Elektromaschine 12 hindurch. Das zweite Schaltelement 32 ist an einem der zweiten Abtriebswelle 18 abgewandten Ende der ersten Abtriebswelle 14 mit der ersten Abtriebswelle 14 verbunden. Die vierte Stirnradstufe ST4 und die fünfte Stirnradstufe ST5 sind direkt mit der zweiten Abtriebswelle 18 verbunden. Es ergibt sich eine kompakte Bauweise mit einer geringeren Übersetzung.
  • 6 veranschaulicht schematisch eine sechste Ausführungsform des Leistungsstrangs 10. Funktional ist die fünfte Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform identisch. Lediglich die Komponenten sind anders angeordnet. Entsprechend werden nur Unterschiede erläutert, hier jedoch auch in Bezug auf die in 5 gezeigte fünfte Ausführungsform.
  • Bei der sechsten Ausführungsform ist wieder die zweite Stirnradstufe ST2 und die zweite Zwischenwelle 24 vorgesehen, wie bei der ersten Ausführungsform. Die erste Zwischenwelle 34 und die erste Stirnradstufe sind jedoch nicht vorgesehen, wie bei der fünften Ausführungsform. Die beiden Elektromaschinen 12, 16 sind parallel zueinander beabstandet angeordnet. Die Fahrabtriebswelle 22 und das Fahrantriebsgetriebe 26 sind radial zwischen der ersten Elektromaschine 12 und der zweiten Elektromaschine 16 angeordnet. Das Fahrantriebsgetriebe 26 ist axial überlappend mit der ersten Elektromaschine 12 angeordnet. Die vierte Stirnradstufe ST4 und die fünfte Stirnradstufe ST5 sind mit der zweiten Abtriebswelle 18 verbunden statt mit der zweiten Zwischenwelle 24.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Leistungsstrang
    12
    erste Elektromaschine
    14
    erste Abtriebswelle
    16
    zweite Elektromaschine
    18
    zweite Abtriebswelle
    20
    Pumpvorrichtung
    22
    Fahrabtriebswelle
    24
    zweite Zwischenwelle
    26
    Fahrantriebsgetriebes
    28
    erstes Doppelschaltelement
    30
    Zapfwelle
    32
    zweites Schaltelement
    34
    erste Zwischenwelle
    36
    Zapfgetriebe
    38
    zweites Doppelschaltelement
    40
    erstes Schaltelement
    400
    Planetenradsatz
    402
    erstes Fahrschaltelement
    404
    zweites Fahrschaltelement
    406
    Sonnenrad
    408
    Planetenträger
    410
    Planetenrädern
    412
    Hohlrad
    ST1
    erste Stirnradstufe
    ST2
    zweite Stirnradstufe
    ST3
    dritte Stirnradstufe
    ST4
    vierte Stirnradstufe
    ST5
    fünfte Stirnradstufe
    ST6
    sechste Stirnradstufe
    ST7
    siebte Stirnradstufe
  • 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
    • DE 102019202994 A1 [0003]
    • DE 102019214986 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Leistungsstrang (10) für eine Arbeitsmaschine, wobei der Leistungsstrang (10) eine erste Elektromaschine (12) mit einer ersten Abtriebswelle (14), eine zweite Elektromaschine (16) mit einer zweiten Abtriebswelle (18), eine Pumpvorrichtung (20), eine Fahrabtriebswelle (22), an welcher eine Fahrleistung durch den Leistungsstrang (10) bereitstellbar ist, und eine Zapfwelle (30), an welcher eine Zapfleistung durch den Leistungsstrang (10) bereitstellbar ist, aufweist, wobei - die erste Abtriebswelle (14) mit der Pumpvorrichtung (20) permanent mechanisch wirkverbunden ist, - die zweite Abtriebswelle (18) mit der Fahrabtriebswelle (22) mechanisch wirkverbindbar ist, - der Leistungsstrang (10) ein erstes Schaltelement (40) aufweist, wobei die erste Abtriebswelle (14) mit der zweiten Abtriebswelle (18) mittels des ersten Schaltelements (40) mechanisch wirkverbindbar ist, und - der Leistungsstrang (10) ein zweites Schaltelement (32) aufweist, wobei die erste Abtriebswelle (14) mit der Zapfwelle (30) mittels des zweiten Schaltelements (32) mechanisch wirkverbindbar ist.
  2. Leistungsstrang (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsstrang (10) eine erste Stirnradstufe (ST1) und eine erste Zwischenwelle (34) aufweist, wobei die erste Abtriebswelle (14) mit der ersten Zwischenwelle (34) mittels der ersten Stirnradstufe (ST1) permanent mechanisch wirkverbunden ist und wobei die erste Zwischenwelle (34) mit der zweiten Abtriebswelle (18) mittels des ersten Schaltelements (40) mechanisch wirkverbindbar ist.
  3. Leistungsstrang (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsstrang (10) eine zweite Stirnradstufe (ST2) und eine zweite Zwischenwelle (24) aufweist, wobei die zweite Abtriebswelle (18) mit der zweiten Zwischenwelle (24) mittels der zweiten Stirnradstufe (ST2) permanent mechanisch wirkverbunden ist und wobei die zweite Zwischenwelle (24) mit der ersten Abtriebswelle (14) mittels des ersten Schaltelements (40) mechanisch wirkverbindbar ist.
  4. Leistungsstrang (10) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zwischenwelle (34) mit der zweiten Zwischenwelle (24) mittels des ersten Schaltelements (40) drehfest verbindbar ist.
  5. Leistungsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsstrang (10) eine dritte Stirnradstufe (ST3) aufweist, wobei die erste Abtriebswelle (14) mit der Pumpvorrichtung (20) mittels der dritten Stirnradstufe (ST3) mechanisch wirkverbunden ist.
  6. Leistungsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsstrang (10) ein Fahrantriebsgetriebe (26) mit einer vierten Stirnradstufe (ST4), einer fünften Stirnradstufe (ST5) und einem ersten Doppelschaltelement (28) aufweist, wobei die zweite Abtriebswelle (18) in einer ersten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements (28) über die vierte Stirnradstufe (ST4) mit der Fahrabtriebswelle (22) mechanisch wirkverbunden ist und wobei die zweite Abtriebswelle (18) in einer zweiten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements (28) über die fünfte Stirnradstufe (ST5) mit der Fahrabtriebswelle (22) mechanisch wirkverbunden ist.
  7. Leistungsstrang (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Doppelschaltelement (28) des Fahrantriebsgetriebes (26) koaxial zu der Fahrabtriebswelle (22) angeordnet ist.
  8. Leistungsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsstrang (10) ein Fahrantriebsgetriebe (26) mit einem Planetenradsatz (400), einem ersten Fahrschaltelement (402) und einem zweiten Fahrschaltelement (404) aufweist, wobei der Planetenradsatz (400) ein Sonnenrad, ein Planetenträger (408) und ein Hohlrad (412) aufweist, wobei das Sonnenrad (406) mit der zweiten Abtriebswelle (18) permanent mechanisch wirkverbunden ist, wobei der Planetenträger (408) mit der Fahrabtriebswelle (22) permanent drehfest verbunden ist, wobei das Hohlrad (412) mittels des ersten Fahrschaltelements (402) festsetzbar ist und wobei der Planetenradsatz (400) mittels des zweiten Fahrschaltelements (404) verblockbar ist.
  9. Leistungsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsstrang (10) ein Zapfgetriebe (36) mit einer sechsten Stirnradstufe (ST6), einer siebten Stirnradstufe (ST7) und einem zweiten Doppelschaltelement (38) aufweist, wobei die erste Abtriebswelle (14) in einer ersten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements (38) über die sechste Stirnradstufe (ST6) mit der Zapfwelle (30) mechanisch wirkverbunden ist, wobei die erste Abtriebswelle (14) in einer zweiten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements (38) über die siebte Stirnradstufe (ST7) mit der Zapfwelle (30) mechanisch wirkverbunden ist.
  10. Leistungsstrang (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Doppelschaltelement (38) nur die erste Schaltstellung und die zweite Schaltstellung aufweist.
  11. Verfahren zum Betreiben eines Leistungsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren wenigstens einen Schritt eines Betreibens des Leistungsstrangs (10) mit einem der folgenden Betriebsmodi aufweist: - Entkoppelter Universalbetriebsmodus, bei welchem das erste Schaltelement (40) geöffnet ist, die Zapfwelle (30) mit der ersten Elektromaschine (12) angetrieben wird und die Fahrabtriebswelle (22) mit der zweiten Elektromaschine (16) angetrieben wird; - Gekoppelter Betriebsmodus mit Zapfleistungsboost, bei welchem das erste Schaltelement (40) geschlossen ist, die Zapfwelle (30) mit der ersten Elektromaschine (12) und der zweiten Elektromaschine (16) angetrieben wird und keine Fahrleistung an der Fahrabtriebswelle (22) bereitgestellt wird; - Gekoppelter Betriebsmodus mit Zugleistungsboost, bei welchem das erste Schaltelement (40) geschlossen ist, die Fahrabtriebswelle (22) mit der ersten Elektromaschine (12) und der zweiten Elektromaschine (16) angetrieben wird und das zweite Schaltelement (32) geöffnet ist; - Gekoppelter Betriebsmodus mit Wegzapfwellenfunktion, bei welchem das erste Schaltelement (40) geschlossen ist, das zweite Schaltelement (32) geschlossen ist, die Fahrabtriebswelle (22) mit der ersten Elektromaschine (12) und der zweiten Elektromaschine (16) angetrieben wird und auch die Zapfwelle (30) mit der ersten Elektromaschine (12) und der zweiten Elektromaschine (16) angetrieben wird; und wobei das Verfahren wenigstens einen Schritt eines Wechsels zu einem anderen dieser Betriebsmodi aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektromaschine (12) in jedem der Betriebsmodi mit einer Mindestdrehzahl betrieben wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (40) für den gekoppelter Betriebsmodus mit Zugleistungsboost und den gekoppelter Betriebsmodus mit Wegzapfwellenfunktion erst geschlossen wird, wenn die Fahrabtriebswelle (22) eine Mindestdrehzahl überschreitet.
  14. Arbeitsmaschine mit einem Leistungsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, wobei die Fahrabtriebswelle (22) und die Zapfwelle (30) drehbar an der Arbeitsmaschine gelagert sind.
  15. Arbeitsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsmaschine eine Steuervorrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den Leistungsstrang (10) mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13 zu betreiben.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020169539A1 (en) 2019-02-18 2020-08-27 Cnh Industrial Italia S.P.A. Electric hybrid transmission architecture for a work vehicle
DE102019202994A1 (de) 2019-03-06 2020-09-10 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinheit für ein Elektrofahrzeug und Antriebsachse mit einer Antriebseinheit
DE102019214202A1 (de) 2019-09-18 2021-03-18 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsanordnung für eine Zugmaschine
DE102019214986A1 (de) 2019-09-30 2021-04-01 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsachse eines Elektrofahrzeuges und Lastschaltverfahren

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106828064B (zh) * 2017-01-17 2018-12-11 中国农业大学 一种电动拖拉机双电机多模式驱动系统及控制方法
DE102018222251A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsvorrichtung zum Antrieb einer Fahrzeugachse und Verfahren zum Betreiben der Antriebsvorrichtung
WO2020188808A1 (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 株式会社ユニバンス 車両用駆動装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020169539A1 (en) 2019-02-18 2020-08-27 Cnh Industrial Italia S.P.A. Electric hybrid transmission architecture for a work vehicle
DE102019202994A1 (de) 2019-03-06 2020-09-10 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinheit für ein Elektrofahrzeug und Antriebsachse mit einer Antriebseinheit
DE102019214202A1 (de) 2019-09-18 2021-03-18 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsanordnung für eine Zugmaschine
DE102019214986A1 (de) 2019-09-30 2021-04-01 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsachse eines Elektrofahrzeuges und Lastschaltverfahren

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