DE102023203332A1 - Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes für eine Arbeitsmaschine - Google Patents

Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes für eine Arbeitsmaschine Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes (1) für eine Arbeitsmaschine mit einem Hydrauliksystem (11) zum Betätigen von mindestens einem Schaltelement (8; 9; 10) des Getriebes (1). Das Verfahren umfasst ein Erkennen (I) eines Aufwärmbedarfs des Getriebes (1) und ein Ansteuern (IV) des Hydrauliksystems (11) zum Betreiben desselben bei einem erhöhten Systemdruck (19). Der erhöhte Systemdruck (19) ist höher als ein für das Betätigen des Schaltelements (8; 9; 10) erforderliche Mindestsystemdruck (18). Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Steuereinrichtung (15), die eingerichtet ist, um solch ein Verfahren auszuführen, auf ein Getriebe (1) mit solch einer Steuereinrichtung (15), und auf eine Arbeitsmaschine mit solch einem Getriebe (1).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes für eine Arbeitsmaschine. Das Getriebe weist ein Hydrauliksystem zum Betätigen von mindestens einem Schaltelement auf. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, um solch ein Verfahren auszuführen, auf ein Getriebe mit solch einer Steuereinrichtung, und auf eine Arbeitsmaschine mit solch einem Getriebe.
  • Stand der Technik
  • Arbeitsmaschinen umfassen häufig stufenlose hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigte Getriebe, die auch unter kalten Umgebungsbedingungen betrieben werden müssen. Um einen Betrieb solcher Getriebe bei kalten Umgebungsbedingungen zu ermöglichen, ist häufig ein Aufwärmen des Getriebes erforderlich. Die DE 10 2019 201 135 A1 und die DE 10 2015 208 008 A1 beziehen sich auf Verfahren zum Aufwärmen derartiger hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigter Getriebe, bei denen der hydrostatische Leistungszweig des Getriebes zum Aufwärmen des Hydrauliksystems angesteuert wird.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes für eine Arbeitsmaschine. Bei dem Getriebe kann es sich um ein stufenloses leistungsverzweigtes Getriebe, beispielsweise um ein hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe oder ein elektrisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe, handeln. Bei dem Getriebe kann es sich auch um ein andersartiges Getriebe, beispielsweise um ein Lastschaltgetriebe, handeln. Bei der Arbeitsmaschine kann es sich um eine Bau- oder Landmaschine, beispielsweise um einen Radlader oder einen Traktor, handeln. Das Getriebe umfasst ein Hydrauliksystem zum Betätigen von mindestens einem Schaltelement des Getriebes. Das Hydrauliksystem kann eine Hydraulikpumpe aufweisen, über welche ein Hydraulikfluid, beispielsweise Öl, aus einem Hydrauliksumpf gefördert und komprimiert werden kann. Mittels des durch die Pumpe komprimierten Hydraulikfluids kann das Schaltelement des Getriebes betätigt werden. In einer Ausführungsform können alle Schaltelemente des Getriebes mittels des Hydrauliksystems betätigt werden. Bei dem Schaltelement beziehungsweise den Schaltelementen kann es sich um eine Kupplung, eine Bremse, einen Verstellaktuator, beispielsweise zum Verstellen eines Schluckvolumens einer hydraulischen Maschine, oder um ein sonstiges Schaltelement handeln.
  • Handelt es sich bei dem Getriebe um ein stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, kann dieses einen hydrostatischen Leistungszweig mit einem als Hydrostaten ausgebildeten Variator und einen mechanischen Leistungszweig aufweisen, die über ein als Summierungsgetriebe fungierendes Planetengetriebe zusammengeführt werden können. Das Getriebe kann mehrere Fahrbereiche mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen zwischen dem Getriebeantrieb und dem Getriebeabtrieb aufweisen, die jeweils über eine Kupplung schaltbar sein können, wobei die Übersetzung innerhalb der jeweiligen Fahrbereiche durch den Variator stufenlos variiert werden kann. Sowohl die Kupplungen zum Schalten der Fahrbereiche als auch ein Verstellaktuator zum Verstellen des Variators, beispielsweise zum Verstellen eines Schluckvolumens einer hydraulischen Maschine des Variators, können mittels des Hydrauliksystems betätigt werden.
  • Das Verfahren umfasst das Erkennen eines Aufwärmbedarfs des Getriebes. Liegt ein Aufwärmbedarf des Getriebes vor, so kann beispielsweise das Hydraulikfluid des Hydrauliksystems eine nicht optimale Temperatur aufweisen, die mit einer nachteiligen Viskosität einhergehen kann. Wird als Hydraulikfluid beispielsweise Öl verwendet, so kann dieses bei sehr niedrigen Temperaturen seinen Aggregatzustand von flüssig zu fest ändern, was einen Betrieb des Getriebes unsicher oder sogar unmöglich macht. Durch das Aufwärmen des Getriebes kann dieses in einen sicheren Betriebszustand überführt werden. Das Erkennen eines Aufwärmbedarfs des Getriebes kann auf Basis von Messdaten erfolgen, die innerhalb oder außerhalb des Getriebes, beispielsweise in der Umgebung des Getriebes, erfasst werden können. Der Aufwärmbedarf kann sowohl im Stillstand als auch im Fahrbetrieb des Getriebes ermittelt werden.
  • Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Ansteuern des Hydrauliksystems derart, dass dieses bei einem erhöhten Systemdruck betrieben wird. Der erhöhte Systemdruck ist dabei höher als ein für das Betätigen des Schaltelements erforderlicher Mindestsystemdruck. Unter einem Mindestsystemdruck, der zum Betätigen des Schaltelements erforderlich ist, wird ein wirkungsgradoptimierter Druck verstanden, der solch ein Ausmaß aufweist, dass ein sicherer Betrieb des Schaltelements möglich, jedoch kein Drucküberschuss vorhanden ist. Beim Betreiben des Hydrauliksystems des Getriebes beim Mindestsystemdruck kann demnach die Verlustleistung im hydraulischen System minimiert werden.
  • Im vorliegenden Verfahren wird das Hydrauliksystem hingegen beim Erkennen eines Aufwärmbedarfs des Getriebes bei einem Druck oberhalb dieses Mindestsystemdrucks betrieben, wodurch die im Getriebe anfallende Wärmemenge gesteigert wird. Hierdurch kann der Aufwärmvorgang des Getriebes bei kalten Start- und/oder Betriebsbedingungen signifikant verkürzt werden. Im Ergebnis wird so eine einfach und kosteneffizient implementierbare Strategie zum Aufwärmen des Getriebes bereitgestellt. Die erhöhte Leistungsaufnahme des Getriebes durch den angehobenen Systemdruck hat weiterhin den Vorteil, dass eine mit dem Getriebe mechanisch wirkverbundene Antriebseinrichtung, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, durch die erhöhte Belastung die Betriebstemperatur schneller erreicht. Dies wiederum führt zu einer Verschleißreduzierung und erlaubt eine frühere effektive Funktion der Abgasreinigungsanlage.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform umfasst das Erkennen eines Aufwärmbedarfs ein Erfassen einer Getriebetemperatur und ein Vergleichen der erfassten Temperatur mit einer Grenztemperatur. Die Getriebetemperatur kann beispielsweise an einem Ort innerhalb des Getriebes erfasst werden, welcher entfernt von Hydraulikflüssigkeit führenden Abschnitten des Getriebes ist und sich demnach erst zu einem späten Zeitpunkt aufwärmt. Die Temperatur kann auch an verschiedenen Punkten innerhalb des Getriebes erfasst werden, wobei das Erfassen der Temperatur das Bilden eines Mittelwerts der erfassten Temperaturen aufweisen kann. Befindet sich die erfasste Temperatur unterhalb der Grenztemperatur, kann ein Aufwärmbedarf des Getriebes erkannt werden, während bei einer Temperatur, die oberhalb der Grenztemperatur liegt, keine Aufwärmung des Getriebes erforderlich sein kann. Das Erfassen der Temperatur und das Vergleichen der Temperatur mit der Grenztemperatur kann sowohl im Stillstand des Fahrzeugs, beispielsweise umgehend nach dem Starten einer Antriebseinrichtung des Fahrzeugs, erfolgen, als auch während des Betriebs, beispielsweise während eines Fahrt- oder Arbeitsbetriebs. Alternativ oder zusätzlich kann das Erkennen eines Aufwärmbedarfs ein Erfassen eines Getriebekaltstarts umfassen. Ein Kaltstart kann dann vorliegen, wenn eine Antriebseinrichtung, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, in Betrieb genommen wird, ohne dass vorher eine Hydraulikflüssigkeit des Hydrauliksystems vorgewärmt und/oder das Hydrauliksystem mit Druck beaufschlagt wurde. Beim Erkennen eines Aufwärmbedarfs beim Getriebekaltstart kann sich das Getriebe noch im Stillstand befinden und der Fahrbetrieb noch nicht aufgenommen sein.
  • Durch das Verfahren zum Erwärmen des Getriebes kann die Zeitdauer der Aufwärmphase und damit die Stillstandzeit des Fahrzeugs signifikant verringert werden. Wird hingegen ein Aufwärmbedarf des Getriebes während des Fahrbetriebs erkannt, beispielsweise durch Erfassen einer Getriebetemperatur und Vergleichen der Getriebetemperatur mit einem Grenzwert, wie oben beschrieben, können mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung die vorgesehene Betriebstemperatur des Getriebes schnellstmöglich erreicht und die damit verbundenen Vorteile zügig realisiert werden, um so beispielsweise den Getriebewirkungsgrad zu erhöhen. Ein Aufwärmbedarf des Getriebes kann auch auf Basis anderer Faktoren erkannt werden.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform umfasst das Ansteuern des Hydrauliksystems ein Ansteuern eines Hydraulikventils zum Einstellen des erhöhten Systemdrucks in dem Hydrauliksystem. Das Hydrauliksystem kann ein Hydraulikventil, beispielsweise ein Proportionalventil, aufweisen, welches beispielsweise im hydraulischen Leistungsübertragungspfad zwischen einer Hydraulikpumpe und dem hydraulischen Schaltelement angeordnet sein kann. Mittels des Hydraulikventils kann der im Hydrauliksystem vorherrschende Systemdruck eingestellt werden. Im Rahmen dieser Ausgestaltung kann eine Hydraulikpumpe mit konstantem Schluckvolumen ausgebildet sein und beispielsweise über einen Variator des Getriebes angetrieben werden. Durch das Vorsehen des Hydraulikventils, über welches der erhöhte Systemdruck im Hydrauliksystem eingestellt werden kann, kann das Getriebe gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung mit geringer Komplexität erwärmt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der erhöhte Systemdruck in dem Hydrauliksystem auch mittels eines anderen Bauteils, beispielsweise mittels einer Hydraulikpumpe, eingestellt werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein Ermitteln eines aktuellen Betriebspunkts des Getriebes sowie eines mit dem aktuellen Betriebspunkt korrespondierenden Mindestsystemdrucks des Hydrauliksystems. So können für unterschiedliche Betriebspunkte des Getriebes unterschiedliche Mindestsystemdrücke im Hydrauliksystem des Getriebes erforderlich sein. Ist bei einem ersten Betriebspunkt beispielsweise eine erste Kupplung und bei einem zweiten Betriebspunkt eine zweite Kupplung zu schließen, so können die Kräfte, welche zum Schließen der ersten beziehungsweise der zweiten Kupplung erforderlich sind, unterschiedlich voneinander sein. Diese unterschiedlichen Kräfte resultieren dabei auch in unterschiedlichen Mindestsystemdrücken im Hydrauliksystem, welche zum Betätigen der jeweiligen Kupplung erforderlich sind. Das Getriebe kann jedem Betriebspunkt einen wirkungsgradoptimierten Mindestsystemdruck im Hydrauliksystem zuweisen.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform umfasst das Ermitteln des aktuellen Betriebspunkts dabei ein Ermitteln einer aktuellen Getriebeübersetzung, beispielsweise einer aktuellen reziproken Übersetzung des Getriebes. Die Getriebeübersetzung kann auf Basis von einem oder mehreren Drehzahlsensoren, die innerhalb des Getriebes angeordnet sein können, erfolgen. In dem Getriebe kann ein Datensatz hinterlegt sein, welcher jeder Getriebeübersetzung einen korrespondierenden Mindestsystemdruck im Hydrauliksystem zuweist. Im Rahmen dieser Ausführungsform kann demnach zunächst die aktuell im Getriebe vorherrschende Übersetzung und anschließend auf Basis des Datensatzes der der aktuellen Übersetzung zugeordnete Mindestsystemdruck ermittelt werden. Auf Basis des Mindestsystemdrucks, welcher mit der aktuellen Übersetzung korrespondiert, kann nun ein erhöhter Systemdruck definiert werden. Der erhöhte Systemdruck kann dabei beispielsweise um einen bestimmten Wert höher als der Mindestsystemdruck an dem jeweiligen ermittelten Betriebspunkt sein. In einer alternativen Ausführungsform ist der erhöhte Systemdruck konstant und unabhängig von dem aktuellen Betriebspunkt des Getriebes. Ferner kann in einer alternativen Ausführungsform ein betriebspunktabhängiger erhöhter Systemdruck hinterlegt sein. All diesen Ausführungsformen kann gemeinsam sein, dass der erhöhte Systemdruck in jedem Betriebspunkt, beispielsweise bei jeder Übersetzung, des Getriebes höher als der jeweilige Mindestsystemdruck an dem jeweiligen Betriebspunkt sein kann. Im Rahmen dieser Ausführungsform kann ein schnelles Aufwärmen des Getriebes ermöglicht werden, während gleichzeitig Schwankungen im erforderlichen Mindestsystemdruck im Hydrauliksystem berücksichtigt werden können. So kann ein guter Kompromiss zwischen schneller Erwärmung und guter Effizienz des Getriebes bereitgestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Steuereinrichtung, die eingerichtet, also spezifisch hergerichtet, beispielsweise programmiert, ist, um ein Verfahren nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Die Steuereinrichtung kann einen Speicher, beispielsweise einen nicht-flüchtigen Speicher, aufweisen, auf dem ein Programm zum Ausführen des Verfahrens nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen gespeichert sein kann. Auf dem Speicher kann ferner ein Datensatz hinterlegt sein, beispielsweise der oben beschriebene Datensatz, welcher jedem Betriebspunkt des Getriebes, beispielsweise jeder Getriebeübersetzung, einen korrespondierenden Mindestsystemdruck im Hydrauliksystem des Getriebes zuweist. In dem Datensatz kann ferner jedem Betriebspunkt des Getriebes, beispielsweise jeder Getriebeübersetzung, ein erhöhter Systemdruck zugewiesen sein. Die Steuereinrichtung kann eine oder mehrere Schnittstellen aufweisen, um mit den jeweiligen Komponenten des Getriebes in der beschriebenen Art und Weise interagieren zu können. Ferner kann die Steuereinrichtung eine oder mehrere Komponenten aufweisen, die an demselben oder an verschiedenen Orten angeordnet und beispielsweise über ein Netzwerk, wie das Internet, in kommunizierender Verbindung stehen können.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Getriebe für eine Arbeitsmaschine mit einem Hydrauliksystem zum Betätigen von mindestens einem Schaltelement und einer Steuereinrichtung gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Das Getriebe kann ein stufenloses hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe mit mehreren Kupplungen zum Schalten von mehreren Fahrbereichen sein, wobei die Kupplungen mittels des Hydrauliksystems betätigbar sind. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Arbeitsmaschine mit solch einem Getriebe. Hinsichtlich der Ausgestaltungen und Vorteile der einzelnen Merkmale wird auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes verwiesen.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
    • 1 zeigt schematisch ein Getriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erwärmen des Getriebes aus 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 3 zeigt schematisch einen betriebspunktabhängigen Verlauf eines Mindestsystemdrucks in einem Hydrauliksystem des Getriebes aus 1.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 zeigt ein Getriebe 1 für eine Arbeitsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Getriebe 1 ist in der vorliegenden Ausführungsform als stufenloses hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe ausgebildet. Das Getriebe 1 umfasst einen Antrieb 2 und einen Abtrieb 3, wobei der Antrieb 2 mit einer Antriebseinrichtung 4, beispielsweise einem Verbrennungs- oder Elektromotor, mechanisch wirkverbunden ist. Der Abtrieb 3 ist in der vorliegenden Ausführungsform mit nicht gezeigten Rädern der Arbeitsmaschine mechanisch wirkverbunden. Das Getriebe 1 umfasst zwischen dem Antrieb 2 und dem Abtrieb 3 einen hydrostatischen Leistungszweig 5 sowie einen mechanischen Leistungszweig 6. Der hydrostatische Leistungszweig 5 weist einen Variator 7 auf, der in der vorliegenden Ausführungsform als Hydrostat ausgebildet ist. Der Hydrostat 7 umfasst zwei hydraulische Maschinen, die jeweils als Pumpe und Motor betrieben werden können. Zumindest eine der hydraulischen Maschinen des Hydrostaten 7 ist in ihrem Schluckvolumen mittels eines Verstellaktors 8 verstellbar.
  • Der mechanische Leistungszweig 6 weist mehrere Kupplungen 9, 10 auf, mittels denen unterschiedliche Fahrbereiche, also unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse, des Getriebes 1 schaltbar sind. Während in 1 lediglich zwei Kupplungen 9, 10 gezeigt sind, kann das Getriebe 1 der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise vier Kupplungen zum Schalten von vier unterschiedlichen Fahrbereichen sowie zwei weitere Kupplungen zum Schalten der Fahrbereiche in Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsrichtung aufweisen. Die Kupplungen 9, 10 sowie der Verstellaktor 8 sind in der vorliegenden Ausführungsform mittels eines Hydrauliksystems 11 betätigbar. Das Hydrauliksystem 11 weist eine Hydraulikpumpe 12 auf, die beispielsweise mit dem Hydrostaten 7 des Getriebes 1 zum Antreiben derselben in mechanischer Wirkverbindung stehen kann. Die Pumpe 12 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Pumpe mit konstantem Schluckvolumen ausgeführt.
  • Über die Pumpe 12 kann eine Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise Öl, aus einem Hydrauliksumpf 13 gefördert und den Kupplungen 9, 10 beziehungsweise dem Verstellaktor 8 zum Betätigen derselben zugeführt werden. Das Hydrauliksystem 11 umfasst ferner ein Hydraulikventil 14, das in der vorliegenden Ausführungsform als Proportionalventil ausgebildet ist. Das Hydraulikventil 14 ist im Hydrauliksystem zwischen der Pumpe 12 und den Kupplungen 9, 10 beziehungsweise dem Verstellaktor 8 vorgesehen. Mittels des Hydraulikventils 14 ist in der vorliegenden Ausführungsform der Systemdruck Psys im Hydrauliksystem 11 einstellbar.
  • Zum Einstellen des Systemdrucks Psys weist das Hydrauliksystem 11 eine Steuereinrichtung 15 auf, die einen Speicher 16 sowie einen Mikroprozessor 17 umfasst. Auf dem Speicher 16 ist ein Datensatz gespeichert, welcher jeder Getriebeübersetzung i einen Mindestsystemdruck 18 zuweist, der zum Betätigen der Kupplungen 9, 10 beziehungsweise des Verstellaktors 8 bei der jeweiligen Übersetzung i erforderlich ist. Der übersetzungsabhängige Mindestsystemdruck 18 ist schematisch in 3 in Abhängigkeit der Übersetzung i des Getriebes 1 dargestellt. Wie aus 3 ersichtlich, sind bei unterschiedlichen Übersetzungen i des Getriebes 1 verschiedene Mindestsystemdrücke 18 im Hydrauliksystem 11 zum Betätigen der jeweils zu schaltenden Kupplungen 9, 10 beziehungsweise des zu betätigenden Verstellaktors 8 erforderlich. Auf dem Speicher 16 ist ein Datensatz hinterlegt, welcher jeder Übersetzung i einen wirkungsgradoptimierten Mindestsystemdruck 18 zuweist. Die Steuereinrichtung 15, genauer gesagt der Mikroprozessor 17, ist eingerichtet, also spezifisch programmiert, um das im Folgenden unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Verfahren zum Erwärmen des Getriebes 1 auszuführen.
  • In einem ersten Schritt I prüft die Steuereinrichtung 15, ob ein Aufwärmbedarf für das Getriebe 1 vorliegt. Hierfür wird mittels eines nicht gezeigten Temperatursensors die im Getriebe 1 vorherrschende Temperatur erfasst und mit einer Grenztemperatur verglichen. Es wird ein Aufwärmbedarf des Getriebes 1 erkannt, wenn die mit dem Sensor erfasste Temperatur geringer als die Grenztemperatur ist. Ebenfalls wird ein Aufwärmbedarf des Getriebes erkannt, wenn ein Kaltstart des Getriebes 1 ausgeführt wurde, also das Getriebe 1 beispielsweise durch die Antriebseinrichtung 4 in Rotation versetzt wurde, das Fahrzeug aber noch stillsteht. Der Erkennungsschritt I wird in der vorliegenden Ausführungsform sowohl im Stillstand des Fahrzeugs als auch während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs ausgeführt.
  • Wurde im Schritt I ein Aufwärmbedarf des Getriebes 1 erkannt, ermittelt die Steuereinrichtung 15 in einem Folgeschritt II einen aktuellen Betriebspunkt des Getriebes 1, in dem die Übersetzung i des Getriebes bestimmt wird, beispielsweise auf Basis von Drehzahlmessdaten innerhalb des Getriebes 1 ermittelt wird. Auf Basis der ermittelten Übersetzung i des Getriebes 1 ermittelt die Steuereinrichtung 15 nun im Schritt II einen mit der aktuell vorherrschenden Übersetzung i korrespondierenden Mindestsystemdruck 18 im Hydrauliksystem 11. Dieser Mindestsystemdruck 18 wird durch den Mikroprozessor 17 auf Basis des im Speicher 16 gespeicherten Datensatzes ermittelt, welcher jeder Übersetzung i einen Mindestsystemdruck 18 zuweist, wie in 3 schematisch gezeigt.
  • In einem Folgeschritt III wird in der vorliegenden Ausführungsform für die aktuell vorherrschende Übersetzung i ein erhöhter Systemdruck 19 bestimmt, welcher beispielsweise um einen konstanten Wert höher als der bei der Übersetzung i hinterlegte Mindestsystemdruck 18 ist. In einer alternativen Ausführungsform ist ein konstanter erhöhter Systemdruck 19 in dem Speicher 16 hinterlegt, der für alle Übersetzungen i des Getriebes 1 den gleichen Wert aufweist. In einer alternativen Ausführungsform ist ein übersetzungsabhängiger erhöhter Systemdruck 19 in dem Speicher 16 hinterlegt, der für verschiedene Übersetzungen i verschiedene Druckniveaus aufweist. All diesen Ausführungsformen ist jedoch gemeinsam, dass der erhöhte Systemdruck 19 bei jeder Übersetzung i einen Druckwert aufweist, welcher höher als der korrespondierende Mindestsystemdruck 18 bei der jeweiligen Übersetzung i ist.
  • In einem Folgeschritt IV steuert die Steuereinrichtung 15 nun das Hydraulikventil 14 derart an, dass dieses den im Schritt III bei der aktuellen Übersetzung i bestimmten erhöhten Systemdruck 19 in dem Hydrauliksystem 11 einstellt. Im Ergebnis wird das Hydrauliksystem 11 damit beim Erkennen eines Aufwärmbedarfs im Schritt I bei einem Systemdruck Psys betrieben, welcher höher als der Mindestsystemdruck 18 bei der aktuell vorliegenden Übersetzung i ist. Damit wird die Antriebsleistung der Getriebepumpe 12 des Hydrauliksystems 11 und folglich die im Getriebe 1 anfallende Wärmemenge gesteigert, wodurch der Aufwärmvorgang des Getriebes 1 bei kalten Start- oder Betriebsbedingungen verkürzt wird. Bei einem Kaltstartvorgang des Getriebes 1 kann so der Aufwärmvorgang bis zur möglichen Inbetriebnahme des Getriebes 1 signifikant verkürzt werden. Bei einem Aufwärmvorgang während des Fahrbetriebs können so Getriebeschleppverluste effektiv und schnell reduziert werden. Nach Abschluss von Schritt IV kehrt das Verfahren zurück zu Schritt I, um erneut zu prüfen, ob das Getriebe 1 erwärmt werden muss oder nicht.
  • Bezugszeichen
  • 1
    Getriebe
    2
    Antrieb
    3
    Abtrieb
    4
    Antriebseinrichtung
    5
    hydrostatischer Leistungszweig
    6
    mechanischer Leistungszweig
    7
    Variator
    8
    Verstellaktor
    9,10
    Kupplung
    11
    Hydrauliksystem
    12
    Pumpe
    13
    Hydrauliksumpf
    14
    Hydraulikventil
    15
    Steuereinrichtung
    16
    Speicher
    17
    Mikroprozessor
    I
    Erkennen Aufwärmbedarf
    II
    Ermitteln Betriebspunkt und Mindestsystemdruck
    III
    Ermitteln erhöhter Systemdruck
    IV
    Ansteuern Hydrauliksystem
    18
    Mindestsystemdruck
    19
    erhöhter Systemdruck
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102019201135 A1 [0002]
    • DE 102015208008 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes (1) für eine Arbeitsmaschine mit einem Hydrauliksystem (11) zum Betätigen von mindestens einem Schaltelement (8; 9; 10) des Getriebes (1), umfassend ein Erkennen (I) eines Aufwärmbedarfs des Getriebes (1) und ein Ansteuern (IV) des Hydrauliksystems (11) zum Betreiben desselben bei einem erhöhten Systemdruck (19), welcher höher als ein für das Betätigen des Schaltelements (8; 9; 10) erforderlicher Mindestsystemdruck (18) ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen (I) eines Aufwärmbedarfs ein Erfassen einer Getriebetemperatur und ein Vergleichen der erfassten Temperatur mit einer Grenztemperatur umfasst.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen (I) eines Aufwärmbedarfs ein Erfassen eines Getriebekaltstarts umfasst.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern (IV) des Hydrauliksystems (11) ein Ansteuern eines Hydraulikventils (14) zum Einstellen des erhöhten Systemdrucks (19) in dem Hydrauliksystem (11) umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Ermitteln (II) eines aktuellen Betriebspunkts des Getriebes (1) sowie eines mit dem aktuellen Betriebspunkt korrespondierenden Mindestsystemdrucks (18) des Hydrauliksystems (11) umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln (II) des aktuellen Betriebspunkts ein Ermitteln einer aktuellen Getriebeübersetzung (i) und das Ermitteln des mit dem aktuellen Betriebspunkt korrespondierenden Mindestsystemdrucks (18) ein Auslesen des Mindestsystemdrucks (18) aus einem Datensatz umfasst, welcher einen Zusammenhang zwischen der Getriebeübersetzung (i) und dem Mindestsystemdruck (18) des Hydrauliksystems (11) beschreibt.
  7. Steuereinrichtung (15), die eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
  8. Getriebe (1) für eine Arbeitsmaschine mit einem Hydrauliksystem (11) zum Betätigen von mindestens einem Schaltelement (8; 9; 10) und einer Steuereinrichtung (15) nach Anspruch 7.
  9. Getriebe (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) ein stufenloses hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe mit mehreren Kupplungen (9, 10) zum Schalten von mehreren Fahrbereichen ist, wobei die Kupplungen (9, 10) mittels des Hydrauliksystems (11) betätigbar sind.
  10. Arbeitsmaschine mit einem Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 8 und 9.
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