DE19642503A1 - Stufenloses Getriebe, insbesondere mit hydrostatischer Leistungsverzweigung mit Steuer- und Regeleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf Einrichtungen zur Verbesserung der Schaltqualität bei der Bereichs- und Festpunktschaltung, Einrichtungen für den Notfahrbetrieb, Wendebetrieb und anderes.

Bei stufenlosen hydrostatisch-mechanischen Verzweigungsgetrieben, wie z. B. aus der DE 40 27 724 bekannt, ist es charakteristisch, daß nach jedem Bereichswechsel bzw. nach jeder Bereichsschaltung sich die Hydrostateinheiten A und B in ihrer Funktion als Pumpe und Motor vertauschen. Der lastabhängige Drehzahlschlupf des Hydrostatgetriebes bzw. der mit der Hydrostateinheit B verbundenen Welle 5 hat nach jeder Bereichsschaltung umgekehrte Auswirkung, die durch die Verstelleinrichtung innerhalb der Schaltphase korrigiert werden muß, um eine ruckfreie Schaltung zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung, bevorzugt für automatisch schaltbare Getriebe, insbesondere für stufenlose Verzweigungsgetriebe oben genannter Art mit formschlüssigen Kupplungen mit oder ohne Abweisverzahnung oder Reibkupplungen, insbesondere mit Konus-Reibflächen, wie aus DE 41 62 650 bekannt, oder auch mit bekannten Lamellenkupplungen zu schaffen, die hohe Schaltqualität ohne Lastunterbrechung gewährleistet. Desweiteren soll eine Verbesserung der Starteigenschaften des Motors im Kaltzustand sowie ein Notfahrbetrieb ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die in den Hauptansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor. Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema;

Fig. 1a ein weiteres Schaltschema;

Fig. 2 die Verstell- und Drehzahlcharakteristik über einem Schaltablauf;

Fig. 2a Druckverlauf des Hydrostatgetriebes und Drehmomentverlauf zweier Kupplungen innerhalb eines Schaltablaufes;

Fig. 2b Schaltschema einer hydraulisch-mechanischen Teileinrichtung bezogen auf den Öffnungsvorgang einer geschalteten Bereichskupplung;

Fig. 3 eine form- plus kraftschlüssige oder rein formschlüssige Kupplungseinrichtung als Doppelkupplung;

Fig. 3a eine Ausführungsform des Kupplungsprofils;

Fig. 3b eine Kupplungsausführung, bei der der Kupplungsring und der Kolben getrennte Bauteile darstellen;

Fig. 3c eine weitere Ausführungsform einer Kupplung mit hydraulischer Rückführung des Druckkolbens;

Fig. 4 bis 5a verschiedene Ausführungen der Kupplungsverzahnung;

Fig. 6 und 6a eine Kupplungsausführung als Reibkupplung mit koni­ schen Reibflächen, ausgeführt als Doppelkupplung;

Fig. 6b eine Reibkupplung mit zusätzlicher Schaltverzahnung;

Fig. 7 bis 7c verschiedene Ausführungsformen des Kupplungsprofiles mit axialer drehmomentabhängiger Kraftkomponente durch schräge Mitnahmeflächen.

Fig. 8 Getriebeschema eines stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes.

In Fig. 1 ist das Hydrostatgetriebe mit 1 gekennzeichnet, der mechanische Getriebeteil, der die Bereichskupplungen K1, K2, K3 mit den Steuerleitungen 11, 12, 13 enthält, mit 2 und das Steuergerät bzw. die Steuerlogik mit 6 gekennzeichnet. Das Hydrostatgetriebe 1 und der mechanische Getriebeteil sind zum Beispiel über Planetengetriebeeinheiten, Wellen und Zahnräder, z. B. wie in Fig. 8 dargestellt, miteinander verbunden.

Die Leckölverluste des Hydrostatgetriebes bewirken, wie eingangs erwähnt, einen zwangsläufigen Drehzahlschlupf einer Hydrostatwelle 5. Dieser Drehzahlschlupf wirkt sich in Verbindung mit einem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebe mit mehreren Fahrbereichen innerhalb der Bereichsschaltung, wie in Fig. 2 dargestellt, so aus, daß zum Beispiel bei Zugbetrieb zum Erreichen des Synchronzustandes der zu schaltenden Kupplungsglieder die Verstellgröße V alt um das Maß X am Schaltpunkt größer sein muß als der theoretische Wert, um am Schaltpunkt S den Synchronpunkt der zu schaltenden Kupplungsglieder zu erreichen. Die Verstellgröße bzw. das maximale Verstellvolumen ist bei der Getriebeauslegung entsprechend groß zu dimensionieren. Aufgrund der erwähnten Funktionsumkehrung von Pumpe zu Motor und umgekehrt nach erfolgter Schaltung in den nächsten Schaltbereich, wirkt sich der Drehzahlschlupf ebenfalls umgekehrt aus, was einer Verstellkorrekturgröße um das Maß Y und damit der Verstellgröße V neu entspricht. In der Regel haben die Korrekturgrößen x und Y unterschiedliche Größen, bedingt durch die jeweilige Getriebeauslegung und Bereichsgrößen entsprechend den unterschiedlichen Größen der Hydrostatdrücke Δp1 und p2 bzw. Δp alt und Δp neu am Ende des alten und Beginn des neuen Schaltbereiches. Innerhalb der Schaltphase ist das Hydrostatgetriebe in seiner Verstellung in Abhängigkeit zum Lastzustand um das Korrekturmaß X + Y = Z zu korrigieren. Nach einem wie in Fig. 2 dargestellten Schaltbeispiel, wobei B1 Bereich 1 und B2 Bereich 2 bedeutet, ist der Funktionsablauf wie folgt:

Bei einer Hochschaltung unter Last von B1 in B2 wird das Schaltsignal zum Schließen der neuen bzw. zweiten Bereichskupplung ausgelöst sobald das mit der zweiten Hydrostateinheit B in Triebverbindung stehende Kupplungsglied mit den zu schaltenden Kupplungsgliedern am Schaltpunkt S Synchronlauf erreicht hat. Die Hydrostat-Verstellgröße "V alt" ist hierbei um das Maß X größer als der theoretische Wert V th. Nun erfolgt die Schaltung in den neuen bzw. zweiten Bereich bzw. das Schließen der zweiten Bereichskupplung nach erfolgtem Synchronimpuls, wobei die alte bzw. erste Bereichskupplung geschlossen bleibt. Die Hydrostatverstellung wird nun um das Maß Z zurückgeregelt innerhalb beider geschlossener Kupplungen bis der Stellpunkt SK1 erreicht ist, wonach das Signal zum Öffnen der alten bzw. ersten Bereichskupplung erfolgt. Erst danach wird die Getriebeübersetzung bei weiterer Hydrostatverstellung weiter verändert, um den neuen bzw. zweiten Bereich zu durchfahren.

Um den unterschiedlichen Drehzahlschlupf-Größen des Hydrostatgetriebes am Ende des alten und zu Beginn des neuen Schaltbereiches mit den entsprechend unterschiedlichen Einzel- Verstellkorrekturgrößen X und Y zur Schaltoptimierung Rechnung zu tragen, sieht die Erfindung eine, den jeweiligen Auslegungsverhältnissen angepaßte Verstellregelung vor, wonach für die Verstellgröße bzw. das Verdrängungsvolumen V neu der verstellbaren Hydrostateinheit A eine Verstell- bzw. Volumenkorrektur bewirkt wird und zwar größenmäßig nach der Beziehung

Der Korrekturfaktor fz stellt einen Vergrößerungsfaktor in Bezug auf die Einzelkorrekturgröße X bzw. Y des alten Schaltbereiches dar, woraus sich die Gesamtkorrekturgröße Z errechnet. Der Korrekturfaktor fz ist ein fester Wert, der durch die jeweilige mechanische Getriebeübersetzung bestimmt wird und für jeden der Übersetzungsfestpunkte der einzelnen Bereichsschaltungen unterschiedliche Größe haben kann. Das heißt, daß z. B. bei einem Vierbereichs-Getriebe, wie in Fig. 8 schematisch dargestellt, mit einer bestimmten Gang- bzw. Bereichsabstufung, für eine Hochschaltung von Bereich 1 in Bereich 2 (Bereichsschaltung 1/2) der Korrekturfaktor fz = 1,85, für die Schaltung 2/3 = 3,04 und für die Schaltung 3/4 = 2,75 betragen kann. "fz" wird also durch das jeweils festgelegte Größenverhältnis der einzelnen Schaltbereiche zueinander bzw., wie bereits erwähnt, durch die festgelegten mechanischen Übersetzungen bestimmt, wodurch die unterschiedlichen Druckverhältnisse des Hydrostatgetriebes am Ende des alten und zu Beginn des neuen Schaltbereiches bei gleichbleibendem Lastzustand definiert sind. Oben genannte Beziehung 1) ist gültig für alle Schaltzustände, ob Zug- oder Schubschaltung oder Hoch- und Rückschaltung, wobei jedoch bei Rückschaltungen sich die Gesamtkorrekturgröße Z nicht aus X sondern aus Y errechnet was die Formel 2) deutlich macht. Für die Rückschaltungen besitzt z. B. das oben erwähnte Vierbereichs-Getriebe nach Fig. 8 bei gleicher vorerwähnter Übersetzungsauslegung feste Korrekturfaktoren fz beispielsweise für die Bereichsschaltung 2/1 = 2,17, für die Bereichsschaltung 3/2 = 1,49 und für die Bereichsschaltung 4/2 = 1,57.

Nachdem die Korrekturfaktoren fz sowohl für die Hochschaltung als auch für die Rückschaltungen jeweils eine feste Verhältniszahl darstellen, können diese in das Steuergerät bzw. den Prozessor als konstante Faktoren einprogrammiert werden, wobei auf die zusätzlichen kostenaufwendigen Einrichtungen für die Drucksignale für Δp alt und Δp neu für den Rechenprozeß verzichtet werden kann. Werden zur Ermittlung des Korrekturfaktors fz die Hydrostatdrücke Δp alt und Δp neu benutzt,so können diese mit ausreichender Genauigkeit sowohl aus den Differenz-Drücken als auch aus den absoluten Hydrostat-Drücken errechnet werden. Die oben erwähnte Beziehung für die Schaltkorrektur geht von der ausreichenden Genauigkeit aus, daß der Drehzahlschlupf des Hydrostatgetriebes sich annähernd proportional zum Hydrostatdruck verhält. Sollten hier jedoch nennenswerte, nichtproportionale Unterschiede vorliegen, so kann dies entsprechend berücksichtigt werden, z. B. durch eine weitere Anpassung des Faktors fz oder einer Anpassung in einem weiteren, später beschriebenen Faktor fk.

Unter Berücksichtigung verschiedener Betriebsverhältnisse sieht die Erfindung desweiteren einen Korrekturfaktor fk vor, der verschiedene Einflußgrößen wie Art der Kupplung, Lamellen-, Konus-, Zahnkupplung oder allgemein Reibkupplungen oder/und Öltemperatur oder/und Verstellgeschwindigkeit oder/und weitere Betriebseinflüsse berücksichtigt. Die Volumen- bzw. Verstellkorrektur wird hier nach folgender Beziehung ermittelt: V neu = V alt - (V alt - V theor.) · fz · fk.

Die Gesamtkorrekturgröße Z wird hierbei um einen festgelegten konstanten oder variablen Faktor fk entsprechend den vorge-nannten Einflußgrößen verkleinert. Dies bedeutet z. B., daß das Öffnungssignal für die alte Kupplung abhängig von der Art der Kupplung früher oder später ausgelöst wird.

Die beschriebene Schaltkorrektur eignet sich besonders für stufenlose Leistungsverzweigungsgetriebe wie z. B. in den europäischen Patentschriften 0 222 108 oder 0 386 214 oder 0 238 521, deren Inhalt Mitbestandteil dieser Erfindung sind, näher beschrieben.

In den Schaltplänen Fig. 1, Fig. 1a, Fig. 1b wird die Steuer- und Regelung des Getriebes dargestellt und später genauer beschrieben.

Der Schaltplan gemäß Fig. 1b zeigt den schematischen Aufbau eines stufenlosen Leistungsverzweigungsgetriebes mit dem hydrostatischen Wandler 232 sowie eine Darstellung der Steuerung/Regelung mit den Ansteuerventilen für die Bereichskupplungen. Das Getriebe besitzt hierbei vier hydrostatisch-mechanische Vorwärts- und zwei hydrostatisch-mechanische Rückwärtsbereiche. Das Getriebe besitzt zusätzlich eine Arretiereinrichtung FH in Form einer Brems- oder formschlüssigen Einrichtung, um die Abtriebsglieder des Getriebes bei Neutralschaltung, das heißt bei Fahrzeugstillstand bei nichteingelegtem Gang vor unkontrolliertem Rotieren zu sichern. In diesem Fall wird z. B. ein Hohlrad eines Planetengetriebes festgehalten, z. B. durch ein federbelastetes Getriebeglied, das nach Einlegen eines Schaltbereiches bzw. nach Vorwahl der Fahrgeschwindigkeit über die Wähleinrichtung 108 automatisch über einen Öldruck gegen den Druck der Feder ausgeschaltet wird sobald der erste Vorwärts- bzw. Rückwärtsbereich bzw. die entsprechende Fahrtrichtung vorgewählt ist.

Im Hinblick auf eine optimal kurze Schaltzeit wird die Hydrostatverstelleinrichtung unmittelbar nach geschlossener neuer Bereichskupplung in die Gegenrichtung umgesteuert. Diese, wie alle oben genannten Funktionen können auf elektronischem Weg in der Steuerlogik auf bekannte Weise einprogrammiert werden. Die vorgenannte Hydrostatumsteuerung kann auch durch ein entsprechendes, nicht dargestelltes Wechselventil, das zum Beispiel in Abhängigkeit des Steuerdruckes pK2 für die zweite Bereichskupplung umgesteuert wird, realisiert werden.

Die in Fig. 3 dargestellte Kupplung entspricht der Kupplungsausführung wie aus DE 39 03 010 bekannt. Sie ist als formschlüssige Kupplung mit oder ohne Abweisverzahnung ausgebildet. Eine Ausführung, wie in Fig. 3a; 3e sowie in Fig. 7 und 7c dargestellt, besitzt eine Kupplungsverzahnung 27, die axiale Abweisflächen aufweist, so daß abhängig vom Drehmoment eine axiale Kraftkomponente zum Ausschalten der Kupplung erzeugt wird, sobald die Kupplung 21 bzw. 25 durch das Ausschaltsignal bzw. Öffnungssignal drucklos gesetzt wird. Im eingeschalteten Zustand ist das Getriebeglied 19 über den Kupplungsring 23 und die Kupplungsverzahnung 27 mit dem mit dem Kupplungsträger 20 drehfesten und axial verschiebbaren Kupplungsglied 24, das gleichzeitig den Druckkolben darstellt, unter Druckbeaufschlagung mit dem Kupplungsträger 20, der gleichzeitig die Abtriebswelle bzw. das Abtriebsglied bildet, verbunden. Die Kupplung 22 ist hier vorzugsweise z. B. als zweite Bereichskupplung geöffnet und somit lastlos. Die Kupplungen 21, 22 können radial übereinander oder/und axial nebeneinander angeordnet werden.

Der Kupplungsträger 20, der die Kupplungen 21 und 22 trägt, ist in der Regel als rotierendes Bauteil oder nichtrotierendes Bauteil bei Verbindung eines Getriebeteiles (z. B. Hohlrad eines Planetengetriebes) beispielsweise mit dem Gehäuse, ausführbar (nicht dargestellt). Der Kupplungsring 23, 24 kann alternativ als Blechprägeteil als Kupplungsring 23′ und 24′, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, kosten- und bauraumgünstig ausgeführt werden.

Die vorgenannte Kupplung mit formschlüssiger Kupplungsverzahnung in Ausführung mit oder ohne Abweisverzahnung eignet sich besonders für hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe wie z. B. in Fig. 8 dargestellt und später näher beschrieben. Zur Erzielung optimaler Schaltqualität bei Bereichs- oder Festpunktschaltungen sieht die Erfindung spezielle Einrichtungen vor, wie eingangs bereits dargestellt und in einer weiteren Ausführungsform später näher beschrieben. In Kombination mit einem Kupplungsschaltventil 64, gemäß Fig. 7d, oder einem separaten Rückschlagventil wird die Zuflußleitung zur Kupplung, bei geschalteter Kupplung, durch eine entsprechende Rücklauf-Sperreinrichtung in sicher geschlossenem Zustand gehalten. Druckschwankungen des Systemdruckes haben keinen Einfluß auf die Kupplung bzw. auf das Kupplungsmoment. Dies ist besonders von Vorteil bei Anwendung formschlüssiger Kupplungen mit Abweisverzahnung oder Reibkupplungen. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß der Systemdruck auf ein relativ niedriges Druckniveau eingestellt werden kann. In manchen Anwendungsfällen kann dadurch auch auf einen Hydrospeicher verzichtet werden.

Die Erfindung sieht desweiteren eine Notfahreinrichtung 80′ vor, die bei Ausfall der Elektronik oder/und Elektrik oder der zentralen Regeleinrichtung einen Notbetrieb ermöglicht. Zu diesem Zweck ist eine Einrichtung 80 vorgesehen, die unabhängig von der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung 5 bzw. der Elektronik oder/und der Elektrik über eine Handbetätigung 81′ auf die Hydrostatverstellung 18 wirksam wird, so daß eine stufenlose Geschwindigkeit entsprechend eines ersten Fahrbereiches bzw. entsprechend dem maximalen Verstellweg des Hydrostatgetriebes möglich ist. Bei Anwendung in einem stufenlosen hydrostatisch- mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes, wie z. B. in Fig. 8 dargestellt, bei dem der erste Fahrbereich mit Leistungsverzweigung arbeitet und im Anfahrzustand bei Fahrgeschwindigkeit Null der Hydrostat bereits auf großes, bevorzugt maximales Fördervolumen ausgestellt ist, sieht die Erfindung vor, daß bei Ausfall der Elektrik oder/und Elektronik bevorzugt durch Handbetätigung über Stellhebel 81′ die Hydrostatverstellung 18 auf Anfahrstellung, d. h. auf die entsprechende Verstellgröße eingeregelt und darauffolgend die entsprechende Kupplung bzw. Kupplungen, z. B. für Vorwärtsfahrt KV und K1 geschlossen werden. In diesem Zustand ist nun eine Triebverbindung bis hin zur Abtriebswelle AB hergestellt, wobei die zweite Hydrostateinheit B bei Fahrzeugstillstand eine Drehzahl aufweist, die der Anfahrstellung bzw. je nach Getriebeauslegung einer zwischen Null und dem maximalen Verstellvolumen der ersten Hydrostateinheit A liegenden Verstellgröße entspricht. Die Fahrgeschwindigkeit kann nun von Null bis Ende des ersten Fahrbereiches bzw. des Notfahrbereiches stufenlos, bevorzugt von Hand betätigt, durchfahren werden. Die Funktion des Getriebes gemäß Fig. 8 ist in der DE 39 29 209 gemäß Fig. 9 oder in der DE 43 39 864 gem. Fig. 3 näher beschrieben.

Der vorbeschriebene Notfahrbetrieb ist bei einer Getriebeausführung, wie in Fig. 8 dargestellt, auch für Rückwärtsfahrbetrieb geeignet, wobei anstelle der Kupplung KV die Kupplung KR geschlossen wird über das entsprechende Ventil VR.

Die Ventile zur Ansteuerung der genannten Kupplungen für den Notfahrbetrieb - VV, VR, V1 - werden bevorzugt hydraulisch angesteuert über die entsprechenden Steuerleitungen 69′, 70′, 71′. Auch eine elektrische Ansteuerung über die üblichen, bei Normalbetrieb wirksamen Magnetventile ist möglich für den Fall, daß nur ein Teilausfall der Elektronik abgesichert werden soll. Die elektrische Ansteuerung der betreffenden Magnetventile kann in diesem Fall direkt vom Steuer- und Regelgerät 5 oder getrennt über die Notfahr-Steuereinrichtung 80′ bei entsprechender Ausbildung realisiert werden.

Je nach den Fahrzeugforderungen ist die Notfahreinrichtung verschiedenartig ausführbar, wobei in einer Einfachausführung die Hydrostatverstellung über ein Einfachventil - Schwarz-Weiß-Ventil - oder über ein Proportional-Ventil oder ein Nachfolge-Ventil mit Rückmeldung der Stellgröße des Hydrostatgetriebes eine der Hebelstellung des Hebel 81′ entsprechende Übersetzungsgröße festlegt. Diese zuletzt genannte Einrichtung ermöglicht feste Übersetzungseinstellungen innerhalb des gesamten Notfahrbereiches, wobei z. B. einem Traktoreinsatz bestimmte Arbeiten auch bei Ausfall der Elektronik bzw. Elektrik noch zu Ende gebracht werden können. Bei der Normalausführung mit Schwarz-Weiß-Schaltung kann bevorzugt der Endgeschwindigkeitspunkt bzw. Übersetzungspunkt als Konstantübersetzung gefahren werden, der z. B. bei Anwendung in einem Traktor bei einem 4-Bereichsgetriebe, wie in Fig. 8 dargestellt, ca. 6 km/h beträgt.

Der erste Geschwindigkeitsbereich bei einem stufenlosen Leistungsverzweigungs­ getriebe mit mehreren Fahrbereichen erlaubt bei Anwendung, z. B. in Arbeitsmaschinen wie Traktoren, nur eine sehr geringe Maximalgeschwindigkeit von z. B. 6 km pro Stunde. Um für den Transportbetrieb auch noch eine akzeptable Transportgeschwindigkeit im Notbetriebszustand fahren zu können, sieht die Erfindung desweiteren vor, einen "großen Notfahrbereich" zu realisieren, der insbesondere wahlweise als zweite Kupplungs- Schaltkombination zu betätigen ist, die z. B. für den Traktoreinsatz eine Geschwindigkeit von Null bis ca. 20 km ermöglicht. Hierfür werden durch die entsprechende Vorwahl nach Aktivierung der Hydrostatverstellung 18 auf Anfahrstellung die Kupplungen K1 und K4 geschlossen, wodurch eine direkte Verbindung der Kupplung K1 mit der Abtriebswelle AB hergestellt wird. Die Hydrostatverstellung erfolgt bei bei Vorwahl dieses "schnellen Notfahrbetriebes" bevorzugt über ein Proportional-Ventil, das jeder Stellgröße des Notfahrhebels 81′ eine bestimmte Getriebeübersetzung zuordnet. Auch dieser schnelle Notfahrbereich, der für geringere Zugkraftanforderungen geeignet ist, kann für eine Reihe von Traktor-einsätzen, z. B. für Pflegearbeiten, Düngerbetrieb, zum Säen und vielen anderen Arbeiten sinnvoll eingesetzt werden, so daß die erforderliche Reparaturarbeit auf einen wirtschaftlich unbedeutenden Zeitpunkt verschoben werden kann.

Beide oben beschriebenen Notfahrbereiche arbeiten mit Leistungsverzweigung. Je nach Fahrzeuganforderung kann die "langsame" oder die "schnelle Notbereichsversion" oder auch beide installiert werden, wobei je nach Betriebssituation die eine oder die andere Notbetriebsart vorwahlbar ist.

Bei einem Getriebe mit hydrostatisch-mechanischer Leistungsverzweigung, bei dem der erste Fahrbereich rein-hydrostatisch arbeitet (in den Zeichnungen nicht dargestellt), ist eine Notfahreinrichtung ähnlicher Art realisierbar, wobei der Hydrostat im Anfahrzustand bereits auf Fördervolumen Null steht. Nach Schließen der entsprechenden Bereichskupplung für den ersten Fahrbereich bzw. für den Notbetriebsbereich kann über das Hydrostatgetriebe durch entsprechende Veränderung des Verstellkolbens 18, je nach Verstellrichtung, für Vorwärts- oder für Rückwärtsfahrt wirksam sein.

Im modernen Kraftfahrzeugantrieb ist das Fahr- bzw. Gaspedal in direkter Verbindung mit dem Steuergerät 5, wobei die Motorregelung über Signale aus der Fahrregelung, insbesondere der elektronischen Fahrregelung, dem Antriebsmotor zugeleitet wird. Bei Ausfall der Elektronik kann also auch die elektronische Ansteuerung der Motorregelung ausfallen. Um den Notbetrieb trotzdem realisieren zu können, ist vorgesehen, über das in der Regel ohnehin vorhandene Handgas HG oder durch eine, für den Notbetrieb vorgesehene Fuß-Gas-Verbindung mit dem Motor zu realisieren.

Die Fahrzeugregelung kann gemäß der Erfindung mit Rücksicht auf den Notfahrbetrieb auch so konzipiert werden, daß eine doppelte Verbindung des Gas- bzw. Fahrpedals mit der Motorregelung realisiert wird, derart daß z. B. für den Normalbetrieb ohne defekte Elektronik- Elemente bzw. Steuerungs-Elemente die Motorregelung über die zentrale Elektronik bzw. Fahrregelung 5 und bei Ausfall von Elementen der zentralen Regelung bzw. der Elektronik automatisch eine direkte Verbindung des Fahr- bzw. Gaspedals F mit der Motorregelung gegeben ist. In diesem Fall ist also das Fahrpedal und die zentrale Regeleinrichtung 5 direkt oder/und indirekt mit der Motorregelung verbunden, um bei Ausfall der Elektronik die Direktverbindung des Fahrpedals mit der Motorregelung sofort automatisch in Funktion zu bringen. Diese vorbeschriebene Doppel-Verbindung des Gas- bzw. Fahrpedals F mit der Motorregelung sieht desweiteren vor, die Motorregelung so auszubilden, daß z. B. für den Normalbetrieb eine direkte Ansteuerung der Motorregelung über das Fahrpedal F und Sonderfunktionen zur Beeinflussung bzw. Übersteuerung der Motorregelung über die zweite Verbindung zur Zentral-Elektronik 5 erfolgt. Diese Sonderfunktionen können z. B. kurzzeitige Absenkung der Motorfüllung bzw. Rücknahme der Drosselklappe oder umgekehrt kurzzeitige Erhöhung der Motorfüllung zur Drehzahl- oder/und Drehmomentveränderung des Motors zur Verbesserung der Schaltqualität u. a. sein.

Die Notfahreinrichtung sieht desweiteren vor, daß bei Ausfall der Elektronik während dem Arbeits- bzw. Betriebseinsatz eine automatische Umschaltung in den Notbetriebszustand erfolgt, wobei dieser Zustand bevorzugt dem Schaltzustand des Notbetriebes entsprechen soll oder daß dabei eine automatische Drehmomentabsenkung durch automatische Gasrücknahme oder/und ein automatisches Öffnen der betreffenden Bereichskupplung ausgelöst wird, wodurch das Fahrzeug in Leerlaufstellung gebracht wird. Gleichzeitig mit dem Ausfall der Elektronik wird ein optisches oder/und akustisches Signal wirksam, das den Notbetriebszustand anzeigt.

Die Erfindung sieht desweiteren eine Einrichtung vor, die eine hohe Anfahrbeschleunigung und darüberhinaus für den Einsatz von Arbeitsmaschinen einen sehr spontan wirksamen Wendebetrieb, z. B. beim Traktor im Frontladereinsatz oder Radlader ermöglicht. Zu diesem Zweck ist, wie in Fig. 8a dargestellt, im Hinblick auf einen weitgehend kontinuierlichen Abtriebsdrehzahl- bzw. Beschleunigungsverlauf die Fahrregelung so ausgelegt, daß bei vorgewählter Fahrtrichtung bevorzugt die Betriebsbremse über das Bremspedal 7 getreten ist und bei Loslassen der Bremse das Fahrzeug anfährt, wobei bei Loslassen der Bremse bereits eine sehr schnelle Getriebeverstellung bzw. Übersetzungsänderung 1/i stattfindet, ohne das Gaspedal betätigen zu müssen. Das Bremspedal dient hierbei als "Inch-" und "Fahrpedal" und wird nachfolgend dementsprechend als IFA-Pedal bezeichnet. Die IFA- Funktion kann als gesondert vorwählbare Funktion oder als Dauerfunktion vorprogrammiert werden. Die Übersetzungsänderung erfolgt hier im wesentlichen über die Funktion des Bremspedal-Signals f, wie in der DE 44 17 335 näher beschrieben und in dieser Druckschrift in den Fig. 6i und 6k dargestellt. Die Betätigung des Bremspedals kann hierbei je nach Betätigungskraft oder Betätigungsart mit oder ohne Aktivierung der Betriebsbremse über die Funktion des Bremspedal-Signals f ablaufen. Je nach Betriebseinsatz können verschiedene Fahrprogramme vorprogrammiert werden. So ist es z. B. bei Wendebetrieb-Einsatz - Frontladerbetrieb beim Traktor - vorteilhaft, dieses IFA-Programm vorzuwählen, das eine automatische Motordrehzahl-Charakteristik gemäß nMot II ermöglicht. Für den Normalbetrieb kann es sinnvoll sein, eine Motordrehzahl-Charakteristik gemäß der Kennlinie nMot I als Konstantprogramm einzuprogrammieren, wonach bei Loslassen bzw. Lüften der Bremse keine oder nur geringe Motordrehzahldrückung erfolgt. Mit Rücksicht auf die verschiedenen dynamischen Fahrverhältnisse kann in Abhängigkeit zu den verschiedenen Betriebssituationen und Belastungsverhältnissen ein variables Programm realisiert werden, wonach die Motordrehzahl z. B. innerhalb beider Grenzen nMot I und nMot II in Abhängigkeit zu den jeweils gegebenen Betriebsbedingungen innerhalb beider Kennlinien nMot I und nMot II variiert. So kann z. B. bei Fahrbeginn und Loslassen der Bremse bzw. des IFA-Pedals bei niedriger Anfahrzugkraft oder/und niedriger Anfahrbeschleunigung ein leichter Motordrehzahlabfall gemäß nMot I und bei hoher Anfahrzugkraft oder/und geforderter hoher Anfahreschleunigung ein Motordrehzahlanstieg gemäß nMot II oder auch umgekehrt, je nach Art des Fahrzeuges, verwirklicht und vorprogrammiert werden, wobei bevorzugt immer die Motordrehzahl oder/und Motorbelastung das auslösende Signal für die Motorregelung oder/und Getrieberegelung darstellt.

Zur Erzielung einer hohen Anfahrbeschleunigung ist es erforderlich, daß im Anfahrzustand innerhalb der Phase 1V bzw. 1R, die dem ersten Fahrbereich entspricht, eine sehr schnelle Hydrostatverstellung bzw. Übersetzungsänderung 1/i und innerhalb der Betriebsphase 2V bzw. 2R, die der ersten Bereichs-Schaltphase entspricht, ein sehr schneller Schaltablauf möglich ist. Um dies zu erreichen, sieht die Erfindung vor, daß gemäß Fig. 8b die Hydrostatverstellung 261 und 268 mit Verstellregler VR mit hohem Verstelldruck versorgt wird, wozu der Hochdruck-Kreislauf 206, 207 des Hydrostatgetriebes benutzt werden kann. Hierzu dient ein spezielles Ventil 263, das eine Umschaltung von Speisedruck SP auf Hochdruck HD erlaubt, wozu ein entsprechendes Ansteuer-Signal 259 aktiviert wird. Zur Begrenzung des Verstelldruckes dient ein zusätzliches Druckbegrenzungs-Ventil 264, das eine Druckbegrenzung z. B. bei maximal 50 bar sicherstellt. Dieses Druckbegrenzungs-Ventil 264 kann eine konstante Druckbegrenzung oder auch variable Druckbegrenzung in Abhängigkeit zu verschiedenen Betriebsgrößen darstellen.

Alternativ zur vorbeschriebenen Hochdruck-Verstelleinrichtung mit den Ventilen 263, 264 kann auch eine Druckbegrenzungs-Einrichtung 270, 266, gemäß Fig. 8c, dienen, wonach der Speisedruck SP bzw. Steuerdruck abhängig von verschiedenen Betriebsparametern unterschiedliche Verstelldrücke ermöglicht. Über ein entsprechendes Signal 267 wird das betreffende Druckbegrenzungsventil 266 angesteuert, derart, daß der Verstelldruck zwei oder mehrere Einzeldruckstufen oder auch einen stufenlosen Druckverlauf in Abhängigkeit zu verschiedenen Betriebswerten bzw. Betriebszuständen ermöglicht. Z.B. kann innerhalb der Schaltphase von einem in den anderen Schaltbereich eine automatische Druckanhebung über die Signale 267 bzw. 271 oder/und 259 ausgelöst werden, um einen schnellen Schaltablauf zu bewirken. Die Einrichtungen 269 bzw. 270 zur Steuerdruckerhöhung können sowohl für den Verstelldruck des Hydrostatgetriebes als auch für die Bereichsschaltungen für einen kurzzeitigen Druckanstieg zur Beschleunigung des Schaltablaufes dienen. Der Einleitungsvorgang einer Bereichsschaltung, z. B. das Synchronsignal für die Bereichsschaltung oder ein Signal aus dem Fahr- oder Gaspedal bei schneller Gaspedalbetätigung bzw. in Abhängigkeit zur Betätigungsgeschwindigkeit oder dem Bremssignal oder andere für eine schnelle Druckanhebung geeignete Betriebsgröße bzw. Betriebssignale können hierbei als Ansteuer-Signal 267; 271; 259 für die Druckverstärkung herangezogen werden. Innerhalb der Schaltphase 2V bzw. 2R wird eine kontinuierliche Fortsetzung der Beschleunigung durch gleichzeitige Steigerung der Motordrehzahl nMot bewirkt. Zur Optimierung dieses Funktionsablaufes ist erfindungsgemäß zusätzlich eine entsprechende automatische Beeinflussung der Motorregelung zur Drehzahl- oder/und Drehmomentanhebung bzw. -absenkung, je nach Betriebszustand - Zug, Schub bzw. Beschleunigung oder Verzögerung - vorgesehen.

Besonders vorteilhaft ist diese Druckverstärkung für den Bremsbetrieb, um die Rückstellgeschwindigkeit der Getriebe-Übersetzung und die Bereichsschaltungen zu beschleunigen und eine gezielte Anpassung an unterschiedliche Betriebssituation zu ermöglichen.

Für den Wendebetrieb ist eine sehr schnelle Umschaltung von vorwärts auf rückwärts von großer Bedeutung. Um einen nahtlosen Übergang von vorwärts auf rückwärts zu erzielen, dienen für einen schnellen Kupplungswechsel ebenfalls die vorbeschriebenen Einrichtungen zur Steuerdruckverstärkung. Für den Wendebetrieb kann gemäß der Erfindung die Leerlauf- Motordrehzahl bzw. die Drehzahl bei Fahrzeugstillstand gemäß der Betriebsphase 0 auf einen höheren Wert vorprogrammiert werden, um beim Loslassen des IFA-Pedals nach oben genannter Funktion in diesem Zustand von vornherein eine höhere Anfahrleistung zur Verfügung zu haben. Nachdem über das IFA- bzw. Bremspedal, wie beschrieben, die Anfahrfunktion abläuft, wonach eine sehr schnelle Übersetzungsänderung erfolgt bzw. erfolgen soll, ist vorgesehen, daß bei einem leistungsverzweigten hydrostatischen Getriebe mit mehreren Schaltbereichen eine möglichst spontane Schaltung vom 1. in den 2. Fahrbereich erfolgt, das bedeutet, daß noch während des Loslassens der Bremse bzw. des IFA-Pedals eine sehr rasche Umschaltung vom 1. in den 2. Schaltbereich und gegebenenfalls auch in den 3. Schaltbereich erfolgen kann, ohne daß das Gaspedal betätigen zu müssen. Durch die gezielte automatische Beeinflussung der Motorregelung durch Loslassen des IFA-Pedals wird eine sehr komfortable und einfache Bedienung, insbesondere für den anspruchsvollen Wendebetriebe bei Frontlader- Einsatz oder Baumaschinen-Einsatz erzielt. Auch für den feinfühligen Fahrbetrieb "Inch- Betrieb" oder "Rangierbetrieb" ist diese Einrichtung vorzüglich geeignet, da ein zusätzliches Inch-Pedal entfallen kann. Anstelle der automatischen Motorregelung (über das sogenannte E-Gas), kann auch eine weniger komfortable manuelle Gasbetätigung, z. B. über das Handgas, gewählt werden.

Die automatische Motorregelung bzw. Ansteuerung der Motorregelung erfolgt vorzugsweise in allen vorbeschriebenen Funktionsabläufen über die zentrale Regeleinrichtung 5 (Prozessor), die sowohl die Getrieberegelung als auch die Motorregelung beinhaltet bzw. teilweise beinhalten kann. Die Ansteuerung der Motorregelung erfolgt, wie beschrieben, über jeweilige Betätigungs- und Betriebs-Signale bzw. Betriebsgrößen, wobei bevorzugt das Motordrehzahl-Signal die bestimmende Regelgröße bildet. Bei Abweichung von einer vorgegebenen Motordrehzahllinie wird eine entsprechende Veränderung der Motorregelung bzw. der Drosselklappen-Stellung oder/und der Getriebeübersetzung 1/i bewirkt, um die vorgegebenen Sollwerte möglichst exakt in allen Betriebssituationen einzuhalten.

Die Erfindung zeichnet sich desweiteren dadurch aus, daß dem IFA-Pedal eine Übersetzungs-Charakteristik zugeordnet ist, die in Abhängigkeit zur Pedalweggröße bzw. der Pedalstellung eine Übersetzungsgröße des Getriebes zugeordnet ist. Bei voll durchgetretenem Pedal, das dem Pedalweg Null entspricht, ist die Übersetzung 1/i = Null, entsprechend dem stehenden Fahrzeug. Sinngemäß ist dem Pedal-Lüftweg (Loslaßweg) eine Übersetzungs- Charakteristik zugeordnet, die bevorzugt progressiven Verlauf in Abhängigkeit zur Lüftweggröße des Pedals aufweist. Dies bedeutet, daß im Anfahrzustand zunächst ein geringer Anstieg der Übersetzung 1/i und gegen Ende des Lüftweges ein steilerer Übersetzungsanstieg erfolgt. Der Übersetzungsverlauf kann beliebig, bevorzugt kurvenförmig oder in Teilbereichen geradlinig ausgelegt werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Übersetzungs-Charakterist so ausgelegt ist, daß dem letzten Teil des Lüftweges keine feste Übersetzung zugeordnet ist, sondern, wie beim normalen Fahrbetrieb, die Übersetzung frei ist und eine beliebige Größe in Abhängigkeit zum Lastzustand sich automatisch auf eine gewünschte Übersetzung bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit einpendeln kann, die z. B. der Verbrauchsbestlinie oder einer vorgewählten Grenzgeschwindigkeit entspricht.

Die beschriebene bzw. in Fig. 8e dargestellte Übersetzungs-Charakteristik 1/i kann eine Funktion der Betätigungskraft oder/und des Lüftweges des IFA-Pedals sein. Eine weitere Alternative der Funktion des IFA-Pedals sieht vor, daß in Abhängigkeit zum Lüftweg oder/und nachlassender Pedalkraft F anstelle der Übersetzungskurve I/i eine Geschwindigkeitskurve v oder/und beide Funktionen in Abhängigkeit eines oder mehrerer Betriebsparameter, z. B. einem Lastsignal vorgegeben bzw. vorprogrammiert wird.

Für den Normalbetrieb sieht die Erfindung vor, daß mit Loslassen des Brems- bzw. IFA- Pedals, insbesondere durch das Bremspedal-Signal f eine vom Pedalweg bzw. der Pedalkraft unabhängige Übersetzungsänderung und somit Geschwindigkeitsveränderung möglich ist, wobei das Bremspedal-Signal f das Motordrehzahl-Signal beeinflußt und dieses in entsprechend unterschiedlichem Maß übersteuert, so daß sich die gewünschte Geschwindigkeit einstellt. Das Bremspedal-Signal f dient hierbei auch zur Übersetzungsrückstellung im Bremsbetrieb wie in oben genannter bekannter Patent-Druckschrift DE 44 17 335 näher beschrieben.

Die Erfindung sieht desweiteren für die Bereichsschaltungen sowohl für Hoch- als auch für Rückschaltung, Zug- oder Schubschaltung in Kombination der bereits beschriebenen Schaltkorrektur oder/und als Alternative dazu eine Schaltkorrektur-Einrichtung vor, wonach die Schaltkorrektur-Größe Z über eine Verstellkorrektur-Zeit tk ermittelt wird. Die Verstellkorrektur-Zeit tk bestimmt im Schaltzeitpunkt bzw. in der Schaltphase in Abhängigkeit zur Verstellgeschwindigkeit die Größe des Korrektur-Wertes bzw. -weges Z. Bestimmend dafür ist somit der Steuerstrom bzw. das Fördervolumen Qk. Der effektive Steuerstrom Qk wird durch verschiedene im Schaltzeitpunkt wirksame Größen wie Speisepumpen-Fördervolumen, Drehzahl, Steuerdruck (konstant oder variabel), innere Drosseleffekte, Öltemperatur u. a. bestimmt bzw. mitbeeinflußt. Die Größe der Verstellgeschwindigkeit bzw. des Verstellstroms Qk kann experimentell ermittelt werden in weiterer Abhängigkeit zu den verschiedenen Betriebszuständen, - Motordrehzahl, Motoransteuer-Signale wie Drosselklappenstellung, Gaspedalstellung, Öltemperatur u. a. - Aus diesen vorgenannten Werten erkennt die Regeleinrichtung bzw. die Elektronik welche Verstellkorrektur-Zeit in welchem Betriebszustand für die Ermittlung der jeweiligen Korrektur-Größe bzw. des neuen Verdrängungsvolumens Vneu erforderlich ist. Für eine genaue Ermittlung der Korrekturzeit tk wird auch die Temperatur, insbesondere Öltemperatur, Öl-Viskosität und gegebenenfalls weitere den Volumenstrom der Verstelleinrichtungen, Leckölveränderungen und die Schaltzeit beeinflussende Faktoren mit berücksichtigt durch entsprechende Signal-Verarbeitung in der Regeleinrichtung. Auch bekannte Leckölveränderungen in Abhängigkeit zur Betriebszeit oder/und Belastungsart und -größe können im Programm vorgegeben werden, wodurch eine entsprechend angepaßte Vergrößerung bzw. Veränderung der Korrektur (Z; tk) realisiert wird.

In der Steuer- und Regeleinrichtung bzw. Elektronik wird gemäß der Erfindung desweiteren eine automatische Änderung und Anpassung vorgegebener Werte, die insbesondere von Betriebsdauer oder/und Einsatzart abhängig sind, realisiert. Die genannte Anpassung kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden, z. B. derart, daß Fehlfunktionen oder Störfunktionen in der Regeleinrichtung bzw. Elektronik erkannt werden, woraus z. B. ein stoßerzeugendes Signal bzw. Störsignal bewirkt, daß eine Veränderung eines oder mehrerer vorgegebener Größen oder Festwerte stattfindet, so daß trotz sich verändernder Betriebswerte, z. B. die Leckölmenge, die Korrekturgrößen tk; Z derart angepaßt werden, daß gute Schaltqualität erhalten bleibt oder diese verbessert wird. Auslösendes Signal für diese Korrektur bzw. innere Korrektur von bevorzugt vorgegebenen oder vorherrschenden Größen kann eine, insbesondere innerhalb der Schaltphase auftretende Drehmomentveränderung eines Motor- oder Getriebegliedes oder ein drehmoment- oder drehzahlveränderndes Signal oder/und Änderungsgeschwindigkeit oder/und Veränderung einer Massenkraft oder allgemein ein stoß- bzw. ruckanzeigendes Signal sein. Als geeignete Signalgröße zur Veränderung innerer Vorgabe oder Festwerte kann das Motordrehzahlsignal, insbesondere im Konstantfahrbereich, sein, wobei bei einem Verzögerungsstoß eine Motordrehzahl-Anhebung ausgelöst wird, wodurch automatisch eine entsprechend angepaßte Veränderung eines oder mehrerer der inneren Vorgabewerte oder Festwerte oder/und Signalgröße bewirkt wird, so daß in diesem Fall z. B. eine entsprechende Vergrößerung des Verstellkorrekturwertes tk bzw. Z erzielt wird. Bei einem Beschleunigungsstoß wird eine umgekehrte Veränderung vorgenannter Festwerte bewirkt. Anstelle der für die Veränderung innerer Festwerte benutzten Signale kann auch ein Signal sein, das aus der Veränderung einer oben genannten Massenkraft resultiert, wobei beispielsweise durch die Massenveränderung innerhalb des Schaltablaufes eine Entscheidung zur Verkürzung oder Verlängerung der Schaltkorrekturzeit tk oder der Verstellkorrekturgröße Z realisiert wird. Die Veränderungsgröße der inneren Festwerte hängt im wesentlichen von im Laufe der Betriebszeit sich verändernden Werten ab, die z. B. in Abhängigkeit zum Verschleiß einzelner Elemente oder/und in Abhängigkeit zu einer stark verändernden Betriebs- Charakteristik eines Fahrzeuges stehen kann. Dies bedeutet, daß zur Optimierung oder Aufrechterhaltung guter Schaltqualität die Elektronik bzw. Regeleinrichtung die Entscheidung für eine Veränderung einer oder mehrerer innerer Festwerte bevorzugt aus der Information mehrerer Schaltvorgänge trifft, um daraus den geeignetsten Änderungswert zu bestimmen.

Die Erfindung sieht desweiteren vor, daß im Hinblick auf die Schaltzeitverkürzung der Synchrondrehzahlbereich, der das Maß der Synchronungenauigkeit umfaßt, in Abhängigkeit zu einem oder mehreren Betriebsparametern unterschiedlich groß sein kann. Dies bedeutet, daß das Signal zum Schließen der neuen Kupplung bei einer Bereichsschaltung bzw. der Kupplung für Festpunktschaltung in mehr oder weniger großem Abstand tkS (Fig. 7c) vom absoluten Synchronpunkt ausgelöst werden kann. Die Elektronik berücksichtigt hierbei, z. B. bei einer sehr schnellen Übersetzungsänderung die erforderliche Schließzeit vom Zeitpunkt der Signalauslösung bis Beginn des aktiven Schließvorganges. Dementsprechend wird das Kupplungs-Schließsignal entsprechend früh vor Erreichen des Synchronzustandes bzw. vor Erreichen des zulässigen Synchronbereiches eingeleitet. Dies ist insbesondere von Bedeutung bei hohen Beschleunigungsvorgängen, bei denen auch ein entsprechend hoher Kick-down-Effekt wirksam ist oder auch bei Bremsvorgängen, die eine entsprechend hohe Übersetzungs- Rückregelung des Getriebes erfordern. Der vorgenannte Synchronbereich kann in Abhängigkeit zur Art der Kupplung - Reibkupplung, z. B. in Form einer Lamellen- oder Konuskupplung oder formschlüssigen Kupplung mit oder ohne Abweisverzahnung - unterschiedlich groß sein. Die genauen Werte sind vorzugsweise experimentell zu ermitteln. Die Information für den geeignetsten Schaltzeitpunkt entnimmt die Elektronik z. B. aus der Veränderungsgeschwindigkeit/-kraft der Übersetzung oder/und bzw. der Betätigungskraft/-geschwindigkeit von Fahrpedal oder/und Bremspedal oder anderen, dafür geeigneten Betriebsparametern oder Einflußgrößen, die sich aus der experimentellen Ermittlung und Erkenntnissen ergeben. Das Rückmeldesignal zur Anzeige der geschlossenen neuen Kupplung ergibt den Impuls für die Einleitung der Korrekturverstellung Z bzw. tk.

Ebenso kann, wie oben näher erläutert, auch der Öffnungszeitpunkt für die alte Kupplung unterschiedlich variiert werden bzw. um ein entsprechendes Maß tkv vorgezogen werden.

Die Schaltkorrektureinrichtung mit zeitabhängiger Schaltkorrektur hat den Vorteil, daß auf einen kostenaufwendigen Hydrostat-Drucksensor und in manchen Fällen auch auf einen Hydrostat-Verstellweg-Sensor (Potentiometer; Weggeber) verzichtet werden kann. Dieses Verfahren eignet sich sowohl für die Bereichsschaltungen als auch für die Festpunktschaltungen KB; KH; KD bei Getrieben wie aus der DE 43 39 864 und EP 0 599 263 bekannt und auch für Wende-Schaltungen, z. B. für den Reversierbetrieb einer Arbeitsmaschine - Radlader, Traktor- Frontlader u. a. - Insbesondere bei Anwendung formschlüssiger Kupplungen mit Abweisverzahnung oder Reibkupplungen kann sehr schaltzeitverkürzend das Öffnungssignal noch vor vollständiger Übergabe des Drehmomentes von der alten auf die neue Kupplung, d. h. vor Ende der Verstellkorrektur Z bzw. Korrekturzeit tk eingeleitet werden, da nach erfolgtem Öffnungssignal gegebenenfalls die betreffende bzw. alte Kupplung unterstützend aufgedrückt werden kann. Das Öffnungssignal wird somit um die Zeit tkv vorgezogen, wobei tkv beeinflußbar ist durch ein oder mehrere oben genannter Betriebssignale oder/und Änderungssignale. Der Verstellvorgang des Hydrostatgetriebes kann somit weitgehend kontinuierlich auch während dem Öffnungsvorgang der vorgenannten Kupplung fortgesetzt werden wodurch eine Funktionsüberschneidung des Öffnungssignals bzw. des Öffnungsvorganges der genannten Kupplung und der Hydrostat-Verstellung wirksam ist, wodurch eine Schaltzeit-Verkürzung und hohe Schaltqualität erzielt wird.

Das System erkennt Schub-, Zug- oder Hoch- Rückschaltung auf einfache Art aus der jeweiligen Motordrehzahl und der Drosselklappenstellung bzw. der Größe der Motoransteuerung, woraus die Korrektur-Richtung der Hydrostat-Verstelleinrichtung bestimmt wird (s. Fig. 2 und 2ab).

Unterstützend zu einem oder allen vorgenannten Schaltkorrektur-Einrichtungen kann gemäß der Erfindung auch eine zusätzliche Beeinflussung bzw. Absenkung des Motor­ drehmomentes innerhalb der Schaltphase dienen durch automatische Gasrücknahme, z. B. bei Anwendung eines elektronischen Gaspedals, um optimale Schaltqualität für die Bereichs-, Wende- und Festpunktschaltungen in allen Betriebssituationen zu erzielen.

Beim Schließen einer neuen Kupplung wird zwangsläufig durch den Befüllungsvorgang dieser Kupplung eine Druckabsenkung des Steuerdruckes für die geschlossenen Kupplungen bewirkt, was zu einer Drehmomentabsenkung oder gar zum Öffnen der geschlossenen bzw. alten Kupplung führen kann. Das gilt für alle hydraulisch betätigbaren Kupplungen oder vergleichbare Einrichtungen oder Verbraucher. Um dies zu verhindern ist eine Einrichtung 64′ vorgesehen, die einen Ölrückfluß und somit einen Druckabbau des Steuerdruckes für die alte bzw. die geschlossene Kupplung verhindert oder verringert. Weitere Vorteile dieser Einrichtung 64′, die bevorzugt als Rückschlag-Ventil innerhalb des Schaltventils 64 oder als separate Einrichtung ausgebildet ist, sind, daß die Speiseölmenge und somit die Speisepumpe 36 kleiner oder/und ein vorgesehener Hydrospeicher 36′ ebenfalls kleiner ausgeführt werden oder auf diesen ganz verzichtet werden kann. Desweiteren kann bei Anwendung einer formschlüssigen Kupplung, insbesondere bei einer Ausführung wie in der DE 41 26 650 A1, die bevorzugt Mitbestandteil dieser Erfindung ist und darin in Fig. 3, 3a und 3e dargestellt, mit einem niedrigeren Mitnehmerprofil ausgebildet werden, wodurch der Schaltweg und somit das Druckölvolumen auf ein geringeres Maß abgesenkt werden kann. Bei vorgenannter Kupplung mit formschlüssiger Kupplungsverzahnung handelt es sich um eine Kupplungseinrichtung, bei der auf einen Kupplungsträger ein drehfester aber axial verschiebbarer Kupplungsring angeordnet ist, der durch einen axialverschiebbaren hydraulisch betätigbaren Kolben beaufschlagt wird, wobei beim Schließen der Kupplung der genannte Kupplungsring in das entsprechende Gegenprofil der zweiten Kupplungshälfte eingreift. Das genannte Kupplungsprofil kann in abweisender oder nichtabweisender Form ausgebildet sein.

Die vorgenannte Einrichtung 64′ ist bevorzugt als Rückschlagventil innerhalb eines Schaltventils 64 gemäß Fig. 7d dargestellt ausgeführt, z. B. derart, daß ein Steuerkolben 64a ein verschiebbares Verschlußelement 64b besitzt, das über ein Federelement 64c nach geschlossener Kupplung die Zuflußleitung 64e zur Kupplung verschließt. Nach geschlossener Kupplung sind gleiche Druckverhältnisse in der Steuerleitung K und dem Steuerdruck P gegeben, wodurch geringe Federkraft der Feder 64c ausreichend ist, um das Verschlußelement bzw. den Kolbenring 64b in Verschlußstellung zu bringen. Das Schaltventil wird bevorzugt über ein Magnetventil 64d angesteuert, das als Vorsteuerventil wirksam ist. Im geöffneten Zustand wird das Schaltventil bei nichtangesteuertem Zustand des Magnetventils 64d gegen die Kraft einer Feder 64c in Neutralstellung gehalten, wobei die Kupplungsleitung 64e mit der Rücklaufleitung 64g drucklos verbunden ist. Hierbei wird der Verschlußkörper 64b durch den Steuerdruck P gegen den Druck der Feder 64c in einer festen Position zum Schaltkolben 64a gehalten und zwar solange, bis nach einem erfolgten Schaltvorgang die Kupplung geschlossen ist.

Die Rücklaufsperre hat den weiteren Vorteil, daß Veränderungen des Systemdruckes durch irgendwelche zuschaltbare Verbraucher oder andere ein Kupplungsöffnen verhindern.

Die formschlüssige Kupplung gemäß Fig. 3; 3a und 3b besitzt eine Kupplungsverzahnung 27; 77; 79; 76 mit oder ohne Abweisfunktion. Die Größe des Funktionswinkels der Mitnahmefläche 74 entscheidet über die Größe der Abweiswirkung. Der Kupplungsring 25 kann mit dem Druckkolben 25′ ein Bauteil oder zwei getrennte Bauteile bilden.

Um die Herstellkosten des Kupplungsringes 25; 24; 23; 26 zu senken, werden gemäß der Erfindung, wie in Fig. 5a und 5b dargestellt, die Mitnahmeflächen 74 der Kupplungsverzahnung durch ein Kalibrier-Verfahren auf ein genaues Maß und die erforderliche Oberflächenqualität gebracht. Hierbei kann auf das sehr kostenintensive Feinschmiede- Verfahren verzichtet werden. Das Kupplungsprofil bzw. die Kupplungsverzahnung kann gemäß der Erfindung bevorzugt durch das kostengünstige Grobschmiede-Verfahren geschmiedet werden. Die erforderliche Genauigkeit der Mitnahmeflächen 74 der Kupplungsverzahnung werden in einem weiteren Arbeitsgang bzw. in einem nachfolgenden Arbeitsgang durch ein Kalibrier-Verfahren auf das erforderliche genaue Maß gebracht. Die Grobschmiede-Kontur 74′ besitzt eine örtliche Überhöhung 74′, die vorzugsweise nicht über die gesamte Zahnbreite sondern sich nur über einen Teilbereich entsprechend dem Maß b′ erstreckt. Die Kontur 74′ kann in vorgeschmiedetem Zustand eine beliebige Form haben, wobei bevorzugt eine ballige oder, wie dargestellt, schräg zur Zahnmitte zulaufende geradlinienige Form vorgezogen wird. Auch der Zahngrund 94 kann im Kalibrier-Verfahren auf genaues Maß gebracht werden, wobei örtliche Überhöhungen 74′′ in Grobschmied-verfahren vorgeschmiedet sind. Für die Kupplungsverzahnung ist es wichtig, daß die Mitnahmeflächen 74 und auch der Zahnkopf 94 und der Zahngrund 94′′ maßgenau sind. Durch das genannte Kalibrier-Verfahren können diese Flächen im wesentlichen durch einen einzigen Arbeitsgang auf das erforderliche genaue Maß gebracht werden. Da das Grobschmiedeteil gemäß der Erfindung an den Funktionsflächen - Mitnahmefläche 74, Zahnkopf 94, Zahngrund 94′′ - nur relativ kleinflächige örtliche Überhöhungen - 74′; 74′′; 94′ - besitzt, sind die Kalibrierkräfte relativ gering, wodurch eine entsprechend kostengünstige Kalibrier-Einrichtung Anwendung finden kann. Aussparungen bzw. Freiräume 95′ dienen zur Aufnahme des durch den Kalibrier-Vorgang verdrängten Materials. Ein weiterer Vorteil besteht bei diesem Fertigungs-Verfahren darin, daß für verschiedenartig ausgebildete Kupplungskörper 25, 26 bzw. 23, 24 ein und dasselbe Kalibrier-Werkzeug bzw. Kalibrier-Einrichtung verwendet werden kann, jedoch mit jeweils unterschiedlichen aber kostengünstigen Grundkörpern für die Aufnahme des jeweiligen Bauteils.

Eine weitere Ausführung der Schaltkupplung 25; 24; 23; 26 besitzt Kupplungsringe 24; 23, die als Blechprägeteil, wie in Fig. 4, 4a, 4b und 5 dargestellt, ausgebildet sind, deren Kupplungsverzahnung 27′; 28′ eingeprägt oder eingestanzt werden. Auch diese Kupplung zeichnet sich dadurch aus, daß durch den Wegfall der spanenden Bearbeitung bei einem oder beiden Kupplungshälften/-ringen 23′; 24′ eine sehr kostengünstige Herstellung erzielt wird. Die Mitnahmeflächen 27′′ können meist in einem einzigen Arbeitsgang formgerecht mit oder ohne Abweiswinkel ausgebildet werden. Durch das Stanz-/Prägeverfahren können die Bauteile, wie in Fig. 4, 4a bis 4d dargestellt, aus Werkstoff hoher Festigkeit bestehen, der vorwiegend in Kaltzustand bei dieser Ausbildungsform der Kupplungsringe verformbar ist.

Gemäß der Erfindung ist, wie in Fig. 4b; 4c; 4d; 4e; 4f dargestellt, der Kupplungskörper/-ring 23′ mit Ausnehmungen bzw. Ausstanzungen 27′′′ versehen, die als Mitnahmeprofil dienen. Die Mitnahmeflächen 27′′ können auch hier mit einem entsprechenden Abweiswinkel für eine Abweisfunktion ausgebildet werden, die bevorzugt in einem Arbeitsgang - Stanzen/Prägen - herstellbar sind. Das Gegenprofil des gegenüberliegenden Kupplungskörpers/-ringes 24′ besitzt hierbei das Mitnahmeprofil 27′, das teilweise gestanzt und eingeprägt wird. Die Zahnkontur 73 kann in beliebiger Form, wie z. B. in Fig. 3a und 3b dargestellt, in einem oder mehreren Arbeitsgängen spanlos mit angeprägt werden. Ein Umfangsspiel SV erleichtert das Ineinandergreifen beider Kupplungshälften bzw. Kupplungskörper 23′ und 24′ im Schaltvorgang und gleicht desweiteren fertigungsbedingte Ungenauigkeiten aus. Besonders vorteilhaft und kostengünstig ist diese zuletzt genannte Kupplungs-Ausführung bei Anwendung in einem Leistungsverzweigungsgetriebe, wie bereits beschrieben, wobei ein Kupplungskörper 23′ gleichzeitig als Bauteil, z. B. für einen Planetenträger dient, der in gewissen Schaltzuständen mit dem Gehäuse zu verbinden ist.

Wie in Fig. 4c bis 4f dargestellt, besitzen die beiden Kupplungshälften 23′ und 24′ ein Mitnahmeprofil mit hohen Zähnen 79′ und niedrigeren Zähnen 77′. Hiermit wird ein sicheres Ineinandergreifen bei Schaltungen mit größeren Synchronungenauigkeiten erzielt, was besonders vorteilhaft z. B. bei Anwendung in stufenlosen Getrieben, insbesondere mit hydrostatischer Leistungsverzweigung ist, wie an früherer Stelle bereits beschrieben.

Die Erfindung sieht desweiteren ein Verfahren für die Bremsregelung vor, wonach bei einem stufenlosen Getriebe, z. B. elektrischer, mechanischer, hydrostatischer oder hydrostatisch­ mechanischer Art mit oder ohne Leistungsverzweigung oder auch anderen stufenlosen Getrieben nach Betätigen der Bremse die Übersetzung des Getriebes um ein definiertes Maß zurückgeregelt wird. Mit der Übersetzungs-Rückregelung wird bewirkt, daß die vor Loslassen der Bremse gegebene Fahrgeschwindigkeit weitgehend aufrecht erhalten bleibt durch entsprechende Übernahme der Betriebsbremskraft durch den Antriebsmotor. Dies bedeutet, daß durch die Übersetzungsrückregelung die Motordrehzahl, bedingt durch das Eintreten des Schubverhaltens um eine gewisses Maß angehoben wird, um das entsprechende Motorbremsmoment aufzubauen. Innerhalb diesem Regelvorgang erfolgt also, wie erwähnt, eine teilweise oder vollständige Übergabe der Betriebsbremswirkung auf die Motorbremswirkung. Je nach Bremssituation ist der Antriebsmotor in der Lage, die volle oder auch nur teilweise Bremskraft der Betriebsbremse zu übernehmen. Die Größe der vom Antriebsmotor übernehmbaren Bremskraft ist abhängig von der zulässigen Motordrehzahl im Schubbetrieb oder/und von der Akzeptanz des Motorgeräusches, was von fahrzeugspezifischen Forderungen bestimmt in der Regeleinrichtung entsprechend vorprogrammiert bzw. vorgegeben wird. Für den Fall, daß der Motor nur einen Teil der Betriebsbremskraft übernehmen kann, ist der Fahrer, z. B. wegen zu hoher Motordrehzahl gezwungen, das Fahrzeug durch eine erneute Bremsung, die mit weiterer automatischer Getriebe-Rückregelung verbunden ist, auf eine niedrigere Fahrgeschwindigkeit zurückzunehmen. Dieser zuletzt genannte Funktionsablauf kann auch automatisch erfolgen durch entsprechende automatische zusätzliche Zuhilfenahme der Betriebsbremse über die Bremsregelung des Fahrzeugs. Als Regelsignal dient hier bevorzugt das Motordrehzahl-Signal, welches ausgehend von einem oder mehreren Kriterien wie Motorgeräusch oder/und zulässige Belastungsgrenzen u. a. den genannten Bremsfunktionsablauf steuert/regelt, wobei ein konstanter oder variabler Wert bzw. bestimmte Charakteristik vorgegeben wird. Bei einer alternativen Fahrregelung ist es möglich, eine automatische Aufteilung der Gesamt-Bremskraft in Betriebsbremskraft und Motorbremskraft zu realisieren, wobei der Anteil der Betriebsbremskraft bevorzugt durch ein schubbedingtes Motordrehzahl- Signal beeinflußt wird. Eine automatische Betätigung der Betriebsbremse kann durch Fremd- Bremskraft auch für hydraulische oder/und pneumatische Weise erzeugt werden. Um einen gefahrlosen Funktionsablauf für die automatische Bremsregelung sicherzustellen, sind entsprechende, bevorzugt kontinuierlich wirkende Dämpfungs- bzw. Verzögerungselemente in der Bremsregel-Einrichtung vorgesehen, um einen kontinuierlichen komfortablen Bremskraft- und Geschwindigkeitsverlauf zu gewährleisten.

Nach Betätigen des Fahr-/Gaspedals wird der Bremseffekt aufgehoben, bevorzugt nach einer vorgegebenen Charakteristik, so daß ein kontinuierlicher und komfortabler Übergang von Bremsbetrieb auf gewünschten Folge betrieb gegeben ist.

Um ein sicheres und schnelles Ineinandergreifen und Schließen der formschlüssig ausgebildeten Kupplung zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß beim Kupplungseinrücken eine kurzzeitige Verstelländerung und Drehzahländerung eines der Kupplungsglieder der neuen Kupplung in wenigstens eine der beiden Verstellrichtungen ausgelöst wird, um bei Zahn-auf- Zahn-Stellung eine geringfügige gegenseitige Verdrehung beider Kupplungsringe bzw. beider Kupplungshälften zu bewirken, so daß in jedem Schaltvorgang ein sicheres Einrasten gewährleistet ist. Die genannte Verstelländerung kann eine einmalige oder mehrmalige Hoch- oder/und Rückstellung des Verstellorganes innerhalb des Synchronbereiches sein, was eine entsprechende Veränderung des Verstellstromes bzw. des Verstellsignales des Hydrostatgetriebes bewirkt. Um eine möglichst effektive Wirksamkeit dieser Funktion sicherzustellen, wird eine direkte Gegensteuerung in die eine und möglicherweise darauf folgend in die andere Verstellrichtung durch bevorzugt stoßartige Verstell-Impulse erzeugt, wodurch, je nach Ausführungsart und Erfordernis u. a. ein "Rütteleffekt" entstehen kann. Ein gezielter Funktionsablauf sieht vor, daß dieser Schalteffekt bzw. diese Schalthilfe-Einrichtung erst aktiviert wird, nachdem nach angesteuerter neuer Kupplung bereits eine Druckrückmeldung des Druckkolbens über eine entsprechende Rückmelde-Leitung 57; 58; 59 in die Steuer- und Regeleinrichtung 5 erfolgt ist. Eine weitere Variante sieht vor, daß der genannte Schalteffekt nach einer definierten Zeitspanne, z. B. von zwanzig Millisekunden, nach Auslösen des Einschaltimpulses für die neue Kupplung ausgelöst wird und über eine festgelegte, insbesondere experimentell ermittelte Zeitspanne anhält. Die genannte Zeitspanne kann ein konstanter oder von einem oder mehreren Betriebswerten abhängiger Wert, z. B. der Öltemperatur, sein. In der Regel ist ein einmaliger Verstellimpuls in eine Verstellrichtung, der als Störimpuls bezogen auf den Synchronzustand wirkt, ausreichend. Die optimale Wirksamkeit dieser Schaltfunktion kann experimentell ermittelt werden. Nachdem der Funktionsablauf dieser Schalthilfe bei weitgehend drehmomentfreiem Zustand der neu zu schaltenden Kupplung abläuft, ist keine negative Beeinflussung der Schaltqualität gegeben. Diese vorbeschriebene Schalthilfe eignet sich besonders für formschlüssige Kupplungen, z. B. wie in Fig. 3 dargestellt, mit oder ohne Abweisverzahnung wie eingangs bereits beschrieben und in den Druckschriften DE-A-41 26 650 A1 bzw. der PCT-Anmeldung DE 88/00 563 näher beschrieben.

Die Erfindung sieht desweiteren vor, daß zur weitgehenden Beseitigung von Kupplungsverschleiß das Umfangsspiel SV sehr klein oder gar auf Null gesetzt wird, so daß beide Kupplungsringe 24 und 25 der z. B. in Fig. 3 dargestellten Kupplung im geschalteten Zustand keine oder nur geringe Relativbewegung zueinander zulassen. Für diese Ausführungsform ist es erforderlich, wenigstens einen der beiden Kupplungsringe 23, 24; 26, 25 so auszubilden, daß zwischen ihrem Mitnahmeprofil 23a; 26a; 24a; 25a und dem betreffenden Getriebeglied 19; 20; 28a ausreichendes Umfangsspiel gegeben ist, um z. B. fertigungsbedingte Ungenauigkeiten in ausreichendem Maße ausgleichen zu können. Desweiteren sieht die Erfindung für diese Ausführungsform vor, daß zumindest während dem Schaltvorgang, der bei Synchronlauf stattfindet, bei Aufeinandertreffen von Zahn auf Zahn beider Kupplungsringe eine Reduzierung des Schaltdruckes wirksam wird, um die für das Einrasten erforderliche Relativverdrehung der Kupplungsringe zueinander zu erleichtern und Zahnverschleiß, insbesondere während dem Einschaltvorgang, zu verhindern. Die beschriebene Druckreduzierung kann auf verschiedene Weise realisiert werden, z. B. durch das sich aufbauende Drucksignal nach Aufeinandertreffen der besagten Zahnköpfe 94, wodurch ein entsprechendes Druckventil angesteuert wird und den Steuerdruck bzw. Druck des Druckkolbens 24′; 25, entsprechend zu verringern und in gewünschtem Maße zu begrenzen. Anstelle der beschriebenen Druckreduzierung ist es auch möglich, eine gezielte Druckmodulation oder eine entsprechende Druckcharakteristik vorzugeben, die nach eingerasteter Kupplung sich automatisch aufhebt, wonach der normale Kupplungseinschaltdruck, der ein konstanter oder modulierter, insbesondere von dem Lastzustand abhängiger Druck sein kann. Es ist sinnvoll, für derartige Kupplungen den Kupplungsring 25 vom Druckkolben 25, zu trennen, um evtl. mögliche Beschädigungen in der Kolbendichtung aufgrund der oben beschriebenen Ausgleichsbewegung zwischen Kupplungsring 24; 25 und der Mitnahmeverzahnung 24a; 25a zu verhindern. Der Zahnkopf 94 kann mit einer Zahnkupplung 73 oder als ebener Zahnkopf ausgebildet sein.

Diese Kupplung ist für jede Art mechanischer Getriebe, insbesondere automatische Schaltgetriebe, Stufen- oder stufenlose Getriebe anwendbar.

Claims (38)

1. Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit vorzugsweise mehreren Schaltbereichen, bestehend aus einem stufenlosen hydrostatischen Wandler mit einer ersten Hydrostateinheit A verstellbaren Volumens und einer zweiten Hydrostateinheit B vorzugsweise konstanten Volumens und einer Leistungsverzweigungseinrichtung, bei dem die Antriebsleistung aufgeteilt wird in einen hydraulischen und einen mechanischen Zweig, die vor dem Getriebeausgang wieder aufsummiert wird, wobei der stufenlose Wandler von der Antriebswelle direkt oder über Zwischenglieder bzw. Zwischenstufen angetrieben wird und mit einem Verzweigungs/Summierungsgetriebe in Triebverbindung steht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Notfahreinrichtung (80′) vorgesehen ist, die bei Ausfall der zentralen Steuer- und Regeleinrichtung bzw. der Elektronik (5) oder/und der Elektrik einen Notbetrieb ermöglicht, derart daß über eine manuell betätigbare Steuereinrichtung (80′, 81′) die Hydrostatverstellung (18) ansteuerbar ist und für einen Notbetriebsbereich ein stufenloser Fahrbetrieb vorzugsweise mit Leistungsverzweigung arbeitet, daß bei Betätigung der genannten Einrichtung eine oder mehrere Kupplungen (KV, K1 bzw. KR, K1 bzw. K1, K4) schließbar sind, insbesondere bei Fahrgeschwindigkeit Null und eine Triebverbindung über ein Summierungs­ planetengetriebe (251) zwischen Antriebs- und Abtriebswelle des Getriebes und dem Hydrostatgetriebe (232) herstellen, wobei über eine manuelle Betätigungseinrichtung (Hebel 81′; 108) ein stufenloser Betrieb von Null bis Ende des Schaltbereiches fahrbar ist und daß die genannten Kupplungen über Ventile (VV, V1 bzw. VR, V1 bzw. V1, V4) bevorzugt hydraulisch ansteuerbar sind.

2. Getriebe mit Notfahreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Betätigen der Notfahreinrichtung bei einem Leistungs-verzweigungsgetriebe mit leistungsverzweigten Notfahrbetrieb die Hydrostatverstellung (18) bei Fahrgeschwindigkeit Null zunächst in Anfahrstellung gebracht wird, die der dem Fahrzeugstillstand entsprechenden Drehzahl der betreffenden Hydrostateinheit (B) entspricht oder daß die Verstelleinrichtung (18) sich bereits in dieser Stellung befindet, insbesondere durch eine Federzentriereinrichtung und daß darauf folgend die entsprechende Bereichskupplung bzw. Kupplungen (KV, K1 bzw. KR, K1 bzw. K1, K4) geschlossen werden und daß in weiterer Folge über den Stellhebel (81′; 108) die gewünschte Fahrgeschwindigkeit stufenlos einstellbar ist bis Ende des Notfahrbereiches.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder/und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Notfahrbereich für Vorwärtsfahrt oder wahlweise zwei Vorwärtsfahrbereiche mit verschieden großen Endgeschwindigkeiten und bevorzugt ein Rückwärtsfahrbereich vorwählbar sind, wobei jeder einzelne Bereich mit Fahrgeschwindigkeit Null beginnt und stufenlose Übersetzungseinstellung bis zum jeweiligen Bereichsende erlaubt.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrostatverstellung (18) über ein Proportionalventil, bevorzugt als Nachfolgeventil in Abhängigkeit zur Verstellgröße des Hydrostaten oder ein Schwarz-Weiß-Ventil besitzt.

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsventile (VV; VR; V1; V2; V3; V4) sowohl für den Normalbetrieb als auch für den Notbetrieb wirksam sind und bei Normalbetrieb elektrisch und bei Notbetrieb hydraulisch angesteuert werden.

6. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein Notfahrbereich mit Leistungsverzweigung arbeitet.

7. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für den Notfahrbetrieb ein separater Übersetzungswählhebel (81′) oder die Normalwähleinrichtung (108) dient, wobei diese Einrichtung so ausgelegt ist, daß über den Wählhebel (108′) die gewünschte Getriebeübersetzung einstellbar ist.

8. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Notbetrieb die Motoransteuerung über eine Hand- oder Fußgasbetätigung und die Übersetzungseinstellung über Handbetätigung erfolgt.

9. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß je nach Auslegung des Leistungsverzweigungsgetriebes der Notfahrbetrieb auch reinhydrostatisch betrieben werden kann durch entsprechende Kupplungskombination, wobei die Hydrostatverstellung (18) sich bei Fahrgeschwindigkeit Null in Neutralstellung befindet und je nach Betätigungsrichtung Rückwärts- oder Vorwärtsfahrgeschwindigkeit einstellbar ist.

10. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall der Elektronik oder/und der Elektrik automatisch der Notfahrbetrieb vorgewählt wird, wobei bevorzugt durch ein optisches oder akustisches Signal dieser Betriebszustand angezeigt wird.

11. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Ausfall der Elektronik sofort ein optisches oder/und akustisches Signal wirksam wird und ein drehmomentfreier Zustand, z. B. durch automatisches Öffnen der Kupplung hergestellt oder daß ein Betriebszustand, der außerhalb einer Gefahrensituation und bevorzugt im Notbetriebs-Schaltbereich liegt, aufrecht erhalten bleibt während das bzw. die Warnsignale (optisches oder/und akustisches Signal) wirksam sind.

12. Hydrostatisch-mechanische s Leistungsverzweigungsgetriebe mit zwei oder mehreren Schaltbereichen mit einer ersten Hydrostateinheit (A) verstellbaren Volumens und einer zweiten Hydrostateinheit (B) vorzugsweise konstanten Volumens mit einem Summierungsplanetengetriebe zum Aufsummieren der hydraulischen und mechanischen Leistung und zwei oder mehreren Schaltbereichen mit einer Steuer- und Regeleinrichtung, die so ausgelegt ist, daß der hydrostatische Wandler beim Anfahren auf Fördervolumen, vorzugsweise auf nahezu maximales Fördervolumen ausgestellt ist, was der Anfahrstellung des Fahrzeugs entspricht, daß der hydrostatische Wandler eine Verstelleinrichtung besitzt, die beim Starten des Motors das Hydrostatgetriebe derart beeinflußt, daß innere Startwiderstände des hydrostatischen Wandlers auf ein Minimum reduziert, dadurch gekennzeichnet, daß beim Starten des Motors das Hydrostatgetriebe auf Fördervolumen, vorzugsweise auf nahezu maximales Fördervolumen ausgestellt ist, was vorzugsweise der Anfahrstellung des Fahrzeugs entspricht und daß beim Motoranlassen sofort eine Hydrostatrückstellung auf kleineres Fördervolumen oder auf Fördervolumen Null erfolgt, daß während dem Startvorgang die Bereichskupplungen bzw. die den Anfahrbereich betreffende Kupplung geöffnet ist und daß in Abhängigkeit zur Öltemperatur bei wärmer werdendem Öl eine Ausschwenkung der Hydrostatverstellung auf Anfahrstellung erfolgt.

13. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach gestartetem Motor die Hydrostat-Verstelleinrichtung in Anfahrstellung ausschwenkt, wobei die Ausschwenk-Geschwindigkeit in Abhängigkeit zu einem oder mehreren Betriebsparametern steht, wobei als Betriebsparameter ein Motordrehzahl-Signal oder/und ein Temperatur-Signal oder/und ein Last-Signal sein kann.

14. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Starten des Motors eine Federspeicher-Bremse wirksam sein kann, die ihre Wirkfunktion nach gestartetem Motor in Abhängigkeit zu einem Drehzahl-Signal oder/und einem elektronisch gespeicherten Funktions-Signal nach betätigter Fahrtrichtungsvorwahl oder/und einem Drehzahl-Signal aufgehoben wird.

15. Getriebe nach einem der Oberbegriffe der Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Anfahrvorgang über ein Inch- Fahrpedal (IFA-Pedal) in Form eines Bremspedals bewirkt, wobei bei Loslassen (Lüften) dieses Pedals (107) automatisch der Anfahrvorgang ausgelöst wird durch entsprechende automatische Übersetzungsänderung (1/i), wobei gleichzeitig eine automatische Ansteuerung der Motorregelung bewirkt wird in der Form, daß abhängig vom Lastzustand oder/und von anderen Betriebsgrößen oder einer vorgegebenen Motordrehzahl-Charakteristik (nMot I; nMot II) die Drosselklappenstellung bzw. der Motorregler angesteuert wird (Fig. 8a).

16. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Wende- bzw. Reversierbetrieb bevorzugt eine Betriebs- Charakteristik vorwählbar ist, derart daß eine automatische oder manuelle Motordrehzahl- Anhebung im Leerlaufbereich oder/und Anfahrbereich wirksam wird.

17. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das IFA-Pedal in voll durchgetretenem Zustand Fahrzeugstillstand bewirkt und bei Loslassen bzw. Lüften dieses Pedals (107) eine der jeweiligen Pedalstellung zugeordnete Getriebeübersetzung oder/und Fahrgeschwindigkeit zugeordnet ist.

18. Getriebe nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem IFA-Pedalweg eine Übersetzungs-Charakteristik des Getriebes zugeordnet ist, die einer festen Übersetzungskurve bzw. Übersetzungslinie oder einer von einem oder mehreren Betriebsparametern abhängigen unterschiedlichen bzw. veränderbaren Übersetzungskurve entspricht.

19. Getriebe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die dem IFA-Pedalweg zugeordnete Übersetzung derart verläuft, daß aus Fahrgeschwindigkeit Null zunächst ein geringer Übersetzungsanstieg (1/i-Anstieg) und gegen Ende des Pedalwegs ein steilerer Übersetzungsanstieg erfolgt oder daß die Übersetzungskurve (1/i) einen dem Lüftweg des Pedals zugeordneten progressiven Übersetzungsverlauf oder/und Geschwindigkeitsverlauf hat (Fig. 8e).

20. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor eine vom IFA-Pedal abhängige oder/und lastabhängige automatische Beeinflussung der Motorregelung erfährt, derart daß in Abhängigkeit vom jeweiligen Lastzustand eine automatische Veränderung der Motorregelung bzw. der Drosselklappenstellung erfolgt, so daß in Abhängigkeit zum jeweiligen Lastzustand eine unterschiedliche, entsprechend angepaßte Motor-Regelgröße ausgelöst wird, die einem günstigen Betriebszustand, inbesondere des Motors, entspricht.

21. Getriebe nach einem der Oberbegriffe der Ansprüche dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine automatische Anhebung der Steuerdrücke für die Hydrostatverstellung oder/und für die Kupplungsschaltung der Bereichskupplungen bewirkt, derart, daß in Abhängigkeit eines oder mehrerer Betriebsparameter das Druckventil (266) über ein entsprechendes Signal (267) angesteuert wird, wobei das Ansteuer-Signal (267) resultiert aus dem Fahrpedalssignal oder/und einem Bereichsschalt-Signal (z. B. Synchron-Signal zum Schließen der neuen Kupplung) oder/und einem Lastsignal (Hydrostatdruck) oder/und dem Brems- bzw. IFA-Pedal-Signal (Bremspedal- Signal f), oder/und Veränderungs-geschwindigkeits-Signal des Brems- bzw. IFA-Pedal-Signals f oder/und anderen zur Druckanhebung geeigneten Betriebs-Signalen.

22. Getriebe nach einem der Ansprüche, insbesondere Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfindung eine Einrichtung (269 gem. Fig. 8b) zur Anhebung des Steuerdruckes (Ventil 263) vorsieht, die eine Umschaltung des Speisedruckes SP auf Hochdruck HD ermöglicht, derart, daß über ein Steuer-Signal (259) der Arbeitsdruck HD als Steuerdruck für die Hydrostatverstellung oder/und für eine oder mehrere der Bereichsschaltungen des Getriebes wirksam wird, wobei vorzugsweise ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil (264) eine Maximal-Druckbegrenzung ermöglicht, wobei diese Druckbegrenzung ein Konstantdruck oder ein über ein Signal (271) wirksamer, variabler Druck sein kann, der von verschiedenen Betriebsgrößen beeinflußbar sein kann.

23. Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsbetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit zwei oder mehreren Schaltbereichen mit einer ersten Hydrostateinheit (A) verstellbaren Volumens und einer zweiten Hydrostateinheit (B), vorzugsweise konstanten Volumens, mit einem Summierungs-Planetengetriebe zum Aufsummieren der hydraulischen und mechanischen Leistung und zwei oder mehrere Schaltkupplungen zum Schalten ohne Lastunterbrechung der oben genannten Schaltbereiche, wobei der Bereichswechsel bei Synchrondrehzahl der zu schaltenden Kupplungsglieder erfolgt und die Hydrostateinheiten (A und B) bei jedem Bereichswechsel ihre Funktionen als Pumpe und Motor vertauschen und wobei innerhalb der Schaltphase eine Verstellkorrektur des Hydrostatgetriebes erfolgt dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkorrektur-Einrichtung eine Funktionsüberschneidung von Öffnungs-Signal der alten Kupplung bzw. Kupplung der Festpunktschaltung oder Wendeschaltung und des Hydrostat-Verstellsignals vorsieht, derart daß eine weitgehend kontinuierliche Fortsetzung der Hydrostat-Verstellung innerhalb des Öffnungsvorganges der vorgenannten Kupplung wirksam ist.

24. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkorrektur-Einrichtung Störfunktionen oder/und Stoßsignale erkennt und verarbeitet, derart daß Änderungssignale wirksam werden, die eine oder mehrere der inneren Festwerte bzw. vorgegebenen Größen verändern, so daß eine automatische gezielte Anpassung der Schaltkorrekturgrößen (Z; tk) erfolgt.

25. Getriebe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Änderungssignal zur Änderung von Festwerten oder/und vorgegebener Größen bzw. Grundgrößen ein Drehzahlsignal oder/und ein Geschwindigkeitsänderungssignal oder/und ein Massenänderungs-Signal oder/und ein Signal, das die Änderung einer Kontinuität in irgendwie gearteter Form sein kann.

26. Getriebe nach Anspruch 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung innerer Festwerte aus einem oder mehreren Störsignalen, die innerhalb einer oder mehrerer Schaltungen auftreten, resultieren.

27. Getriebe nach einem der Oberbegriffe der Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die Bereichsschaltung oder Festpunktschaltungen das Signal zum Schließen der neuen Kupplung bzw. der betreffenden Kupplung innerhalb eines definierten Synchronbereiches ausgelöst wird, wobei der Synchronbereich bzw. Synchron-Fehlerbereich in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter automatisch änderbar ist, wodurch unterschiedlich große Verhaltezeiten (tkS) für den Schalt-Signalbeginn vorprogrammiert bzw. realisierbar sind.

28. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kupplungssteuerung eine Einrichtung (64′) vorgesehen ist, die beim Schalten einer Kupplung oder eines anderen Verbrauchers einen Druckabfall der/einer geschlossenen Kupplung verhindert oder verringert.

29. Getriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsschaltventil (64) einen mehrteiligen Steuerkolben (64a, 64b, 64c) mit einem verschiebbaren Verschlußkörper (64b) besitzt, der über ein Federelement (64c) die Zulaufleitung (64e) zur Kupplung verschließt und eine Rücklauf­ sperrfunktion bei geschlossener Kupplung aufrecht erhält.

30. Getriebe nach einem der Oberbegriffe vorhergehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (K1 bis K4; KV, KR; 21, 22) eine formschlüssige Kupplung ist und einen Kupplungsring (23; 24; 25; 26) besitzt, dessen Kupplungsverzahnung (27; 77; 79; 76) durch ein bevorzugt spanloses Kalibrier-Verfahren auf Formgenauigkeit gebracht wird, wobei das Kupplungsprofil (27; 77; 79; 76) vorgeschmiedet bzw. bevorzugt spanlos vorgefertigt ist und in diesem vorgefertigten Zustand an den Funktionsflächen (insbesondere Mitnahmefläche 74) Überhöhungen, bevorzugt örtliche Überhöhungen (74′ bzw. 74′′ bzw. 94′) besitzt.

31. Getriebe nach einem der Oberbegriffe vorhergehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung (K1 bis K4; KV; KR) einen Kupplungsring (24′; 23′) besitzt, der als Blechprägeteil ausgebildet ist, wobei die Kupplungsverzahnung (27′; 28′) spanlos eingeprägt bzw. eingestanzt ist (Fig. 4; 4a bis 4f; 5).

32. Getriebe nach vorgenanntem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshälften bzw. Kupplungsringe (24′ und 23′ ) hohe Schaltzähne (79; 79′ ) und niedrige Schaltzähne (77; 77′) besitzen (Fig. 3b; 4d; 4f).

33. Stufenloses Getriebe, z. B. mechanischer, elektrischer oder hydrostatischer Art mit oder ohne Leistungsverzweigung mit zugeordneter Bremsanlage verschiedener Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Bremsvorgang nach Loslassen der Bremse die Getriebe-Übersetzung automatisch um ein definiertes Maß zurückgeregelt wird.

34. Getriebe nach vorgenanntem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Loslassen der Bremse wirksame Rückregelung der Getriebe-Übersetzung so groß ist, daß bei zumindest annähernd gleichbleibender Geschwindigkeit die Betriebsbremskraft durch die schubbedingte Motordrehzahl-Anhebung und das entsprechende Motordrehmoment voll oder teilweise ersetzt bzw. ausgeglichen wird.

35. Getriebe nach einem oder beiden der zuletzt genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Ansteuerung der Betriebsbremse vorgesehen ist welche in Abhängigkeit zur schubbedingten Motordrehzahl wirksam wird oder/und daß eine automatische zusätzliche Übersetzungs-Rückstellung eine Geschwindigkeitsverminderung bewirkt, so daß die Betriebsbremskraft reduziert oder auf "Null" gesetzt werden kann.

36. Getriebe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach Betätigen des Fahr-/Gaspedals die Bremswirkung aufgehoben wird, wobei der Übergang von Bremsbetrieb auf Folgebetrieb nach einer vorgegebenen Größe bzw. nach einer vorgegebenen Charakteristik erfolgt.

37. Getriebe nach vorgenanntem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsweg oder/und die Betätigungsgeschwindigkeit des Fahr-/Gaspedals die Übergangs-Charakteristik von Bremsbetrieb auf Folgebetrieb bestimmt bzw. mitbestimmt.

38. Getriebe mit formschlüssiger Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssig schaltbare Kupplung (Fig. 3) und die Kupplungsschalt-Einrichtung so ausgebildet ist, daß bei Schließen der Kupplung eine Reduzierung bzw. Änderung des Kupplungssteuerdruckes wirksam wird, derart daß bei Zahn-auf-Zahn-Stellung die Kolbenkraft bzw. Schaltkraft verringert wird.