WO1996002400A2 - Stufenloses getriebe, insbesondere mit leistungsverzweigung - Google Patents

Stufenloses getriebe, insbesondere mit leistungsverzweigung Download PDF

Info

Publication number
WO1996002400A2
WO1996002400A2 PCT/DE1995/000932 DE9500932W WO9602400A2 WO 1996002400 A2 WO1996002400 A2 WO 1996002400A2 DE 9500932 W DE9500932 W DE 9500932W WO 9602400 A2 WO9602400 A2 WO 9602400A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydrostatic
transmission
clutch
signal
switching
Prior art date
Application number
PCT/DE1995/000932
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO1996002400A3 (de
Inventor
Michael Meyerle
Original Assignee
Michael Meyerle
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michael Meyerle filed Critical Michael Meyerle
Priority to EP95925691A priority Critical patent/EP0721404A1/de
Publication of WO1996002400A2 publication Critical patent/WO1996002400A2/de
Publication of WO1996002400A3 publication Critical patent/WO1996002400A3/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F16H61/462—Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target speed ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/08—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium
    • B60T1/093—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels using fluid or powdered medium in hydrostatic, i.e. positive displacement, retarders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T10/00—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/04—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrostatic brake
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/58—Combined or convertible systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
    • F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
    • F16H2037/0886—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft with switching means, e.g. to change ranges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H59/16—Dynamometric measurement of torque

Definitions

  • the invention relates to a continuously variable transmission, preferably em power distribution with a hydrostatic or mechanical continuously variable converter and its control and regulating device according to the preamble of claim 1 and further independent claims.
  • the transmission allows different driving strategies or driving programs that are user-friendly adjustable or retrievable
  • a converter bridging can be switched at several transmission points and the highest possible braking effect can be used and comfortably controlled via the stepless hydrostatic converter.
  • For switching optimization of range switches, fixed point circuits for converter bridging and others a targeted adjustment correction of the stepless converter is provided
  • the object of the invention is to eliminate these disadvantages, in particular in the case of continuously variable transmissions, in particular hydrostatic-mechanical power-split transmissions.
  • the advantages of the continuously variable transmission should also be better exploitable by improving the devices known from EP-A-0280 757
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of the control and regulating device for a continuously variable transmission with several shift ranges.
  • FIG. 2 gearbox construction with device for hydrostatic bridging of a continuously variable, in particular hydrostatic, gearbox with power split.
  • FIG. 3 gearbox diagram of a continuously variable hydrostatic power split gear
  • FIG. 1 shows the basic circuit diagram of a continuously variable, in particular hydrostatic power split transmission with several shift ranges.
  • a transmission diagram of such a transmission is shown in FIG. 3.
  • the transmission adjustment is via a signal c or / and via a so-called EP adjustment, according to FIG. 8, resulting from two or more operating signals, in particular engine speed signal b and accelerator pedal signal or engine control signal a or throttle valve angle DW
  • two input signals Ci and C2 for adjusting the hydrostatic force possible Cl and C2 are electrical variables which act on an electrical adjustment with a proportional magnet and are proportional to the adjustment size of the hydrostatic unit
  • the accelerator pedal signal a can be a throttle valve adjustment signal or can also serve as an engine control signal k, which is connected to the engine via the control device 5, the signal k being identical to the accelerator pedal signal or a modulated variable, depending on specific operating parameters, represents
  • the invention further relates to a motor vehicle transmission, in particular with a power split, which consists of a stepless converter 4c, according to FIG. 2; 3, 4, ⁇ preferably a hydrostatic converter, which consists of a first and a second hydrostatic unit, both units preferably forming a common structural unit and drive or output of the stepless converter 4c, depending on the embodiment, via direct drive or via intermediate drive wheels Power is divided on the input side into two power branches, one power branch flowing through the stepless converter and, before the transmission output, possibly summed up again in a summation table 5c with the other power branch.
  • a power split which consists of a stepless converter 4c, according to FIG. 2; 3, 4, ⁇ preferably a hydrostatic converter, which consists of a first and a second hydrostatic unit, both units preferably forming a common structural unit and drive or output of the stepless converter 4c, depending on the embodiment, via direct drive or via intermediate drive wheels Power is divided on the input side into two power branches, one power branch flowing through
  • Power split gearboxes consist of one or more shift ranges
  • the shift from one to the other takes place ⁇ or preferably at one end adjustment point of the hydrostatic unit, whereby the adjustment size remains unchanged during the shift phase, with the exception of any slight adjustment corrections.
  • the hydrostatic drive four times over the entire transmission range from one adjustment maximum to the other adjustment maximum. In this transmission according to FIG.
  • the third area is then again controlled by regulating the hydrostatic by "zero" and further up to its positive adjustment maximum, where at the end of the third switching range the clutch K4 and the disengagement of the clutches KV and K3, the fourth area, are now switched.
  • the hydrostat By regulating the hydrostat back to the opposite adjustment maximum, corresponding to the negative adjustment end of the hydrostat, the hydrostat is driven through fully for the last time until the transmission's end point of transmission is reached.
  • the mechanical power component is conducted via spur gear stages 26c and the hydrostatic power component via gear stage 10b, hydrostatic converter 4c and drive train 7c with gear stage 228 to summation gear 5c.
  • the summation gear is designed here as a multi-shaft planetary gear P1, in which the mechanical and hydraulic power is added up.
  • the mechanical and hydraulic power flows via the second planetary gear P2 with the clutch KV closed.
  • the first and the second shift range are made possible by closing the clutch KR by reversing the direction of rotation in the planetary gear P2.
  • the adjustment maximum of the hydrostatic mentioned in each case defines the point at which the shift into the next driving range takes place, which does not necessarily have to be the adjustment end of the hydrostatic, but can also lie somewhat in front of it, in order, for example, to be able to compensate for load-dependent slippage of the hydrostatic transmission.
  • Also defined under synchronous operation of the clutch elements to be closed is not absolute synchronous operation, but the synchronous operation range, which can also include wanted or unwanted synchronous operation errors that can be bridged or still recorded by the shift or range clutches
  • Gearboxes of this type are described in more detail according to DE 40 27 724, DE 41 06 746.EP 0 386 214, US 5,267,911, which are part of this invention.
  • the invention represents, inter alia, an improved embodiment of this known transmission and the invention according to DE-A 44 17 335. EP 0599 263.
  • the description of the latter two documents are part of this patent application and serve to explain details in more detail.
  • the invention provides, inter alia, to improve the efficiency, the noise behavior and / or to create an effective integrated brake system. to realize one or more non-hydrostatic operating points, in particular fixed transmission points.
  • the hydrostatic system is switched off or bridged at one or more operating points, which are in particular in the main operating areas, by appropriately designed devices in order to put the latter into an inoperative state.
  • This switch-off or bridging device is implemented in the form of a hydrostatic blocking device KH or / and an area block circuit or / and a stabilizing device KD with or without direct throughput without a hydrostatic power component.
  • FIG. 4 shows an example of a power split with a hydrostatic converter 4c and a summation gear 5c.
  • the summation gear 5c can also have the function of a branching gear, which is why the term 'summation zbranching gear' is used below.
  • the hydrostatic converter consists of a first hydrostatic unit A adjustable Volume and a second hydrostatic unit B preferably constant volume.
  • Both hydrostatic units A and B preferably form a common structural unit which is in direct connection with the drive shaft 1c or via drive wheels with the drive shaft 1c and on the opposite side directly via drive wheels with a summing gear 5c.
  • the summing gear is preferred formed as a planetary gear, to which, depending on the design, a further gear 5d, with or without switching devices, for example for range shifting for shifting several driving ranges, can be assigned Power on this transmission is divided into a hydrostatic and a mechanical branch on the input side.
  • the hydrostatic power component flows via the drive wheels and intermediate links 227 via the stepless converter 4c and the drive wheels to the summation gear 5c.
  • the mechanical branch is fed directly or via intermediate links into the summation gear 5c by adding up hydraulic and mechanical power flows and jointly reaching the output shaft 2c.
  • the stepless converter or the hydrostatic device 4c is equipped with a hydrostatic lock-up device as a hydrostatic locking device in the form of a brake or clutch KH, which serves to drive the drive shaft 7c to hold the second hydrostatic unit B or to couple it to the housing 19c of the stepless converter or a fixed gear part, so that the supporting moments known in power branching, in addition to the clutch or brake, preferably on the gearbox e or converter housings are supported in order to relieve the hydrostatic load or to keep it torque-free and pressure-free. It is also possible to completely separate the hydrostatic shaft 7c of the hydrostatic unit B by a further coupling, not shown
  • the hydrostatic locking device KH has the task of keeping the stepless converter 4c or the hydrostatic unit in the hydraulically inoperative operating states with hydrostatic adjustment size "zero" torque or load-free. This is solved in such a way that the torque support force from the summation of branching unit 5c in the hydrostatic unit Zero position, which is generally in the middle of each shift range, is not supported on the hydrostatic elements but on a corresponding intermediate brake or clutch element with respect to a stationary housing part or gearbox part.
  • the hydrostatic valve is moved through several times within its% correct adjustment range , with the hydraulically powerless state in neutral position, that is to say with zero adjustment of the hydrostatic unit, corresponding to the neutral hydrostatic position, occurring within each switching range.
  • This operating point is usually in a w real operating range of the vehicle, in which a particularly good efficiency is required
  • the adjustment characteristics of the hydrostatgetebes are described in more detail in the power branching targets according to DE-A-40 27 724, DE-A-41 06 746 and PCT / DE 89 00 586, which, as already mentioned, are part of this invention
  • a bypass valve 114c is provided, which is connected between the two working pressure lines of the two hydrostatic units A and B.
  • This bypass valve can be actuated automatically or also manually when the hydrostatic blocking device is switched, so that both working pressure lines are depressurized or without differential pressure.
  • the hydrostatic locking device or the clutch brake KH and the bypass valve are controlled by the same control pressure, but the bypass valve is only activated after the clutch / brake KH is closed, such that the pressure pressure signal after the clutch KH closes the signal or the control pressure Activation of the bypass valve triggers
  • the hydrostatic locking device KH can be switched automatically or manually, e.g.
  • the hydrostatic lock can also be released in various ways, for example by means of an accelerator or accelerator pedal signal, that is to say when the accelerator pedal position is changed or by a load-dependent signal or by various signals which are determined by variable operating values with a view to optimizing the Fuel consumption can, for example the driving control should be designed in such a way that the get ebe efficiency line and the fuel consumption of the engine are never stored and the vehicle control, depending on the respective operating situation, decides whether the following transmission ratio point should be controlled with a hydrostatic neutral position or not.
  • a further parameter can be stored or programmed as a decision factor depending on the load or noise behavior of the transmission. This can be useful, for example, when using a car
  • the invention further provides for the hydraulic power branch to also be switched off at the translation points of the range switching points.
  • the clutches KB remain closed for both ranges and the hydrostat is fixed in this adjustment size and set without load, e.g. by simultaneously actuating the above-mentioned bypass valve or / and a precise alignment or Correction of the Hydrostatver position, such that the two hydrostatic working pressure lines are depressurized or without differential pressure.
  • the power is transmitted purely mechanically, specifically via the clutches or coupling devices of the two adjacent or adjacent switching areas.
  • the switching signals for this circuit can be transmitted with the same signals as for the hydrostatic Locking device KH described, can be realized.
  • a transmission e.g. B. with four forward driving ranges, as shown in Fig. 3, seven translation fixed points can be switched in this way with no load hydrostat.
  • the invention provides, for power branching devices, a stabilizing device KD or hydrostatic bridging device which holds fixed translation settings at one or more transmission points at which the hydrostatic power flow can be switched off to further improve the efficiency.
  • a stabilizing device KD or hydrostatic bridging device which holds fixed translation settings at one or more transmission points at which the hydrostatic power flow can be switched off to further improve the efficiency.
  • z. B the output shaft 2c via a gear stage 10b with the drive shaft lc via an intermediate shaft 227 by engaging a clutch KD in driving connection to put the hydrostat after the clutch without load.
  • further transmission stages (not shown) with a correspondingly assigned clutch can be provided.
  • FIG. 3 shows e.g. a stabilization or hydrostatic bridging device, in which a direct through-drive, without tooth mesh or tooth-rolling power, is produced between the drive shaft lc and the output shaft 2c by means of a clutch KD and thus the converter 4c and the summation-branching gear 5c are set in a no-load condition .
  • the stabilization device or hydrostatic lockup device KD can also be implemented with two or more clutches (not shown) in order to completely decouple the continuously variable converter and the summation branching gear.
  • the second clutch can be dispensed with.
  • the invention provides an improvement of the device according to the German patent application DE 41 04 167, claim 17.
  • the fixed point circuit KB described serves by closing both range clutches, for example K1 and K2, as shown in FIG. 7b in accordance with the operating phase Ph 2.
  • the fixed point circuit KB is automatically triggered, the operating variable being a difference value of the hydrostatic adjustment volume ⁇ V or ⁇ nHy or / and a difference value for the load signal ⁇ p or / and a pre-programmed time-difference signal or other signals .
  • the corresponding aforementioned signal sizes can be preprogrammed and additionally influenced depending on various operating values, such as operating temperature, accelerator pedal signal or others.
  • the functional sequence is such that, as shown in FIG. 7b, the output speed nHy of the second hydrostatic unit B is automatically increased in the vicinity of the translation fixed point KB while the driving speed or output speed Nab remains the same, while the engine speed nMot is reduced accordingly by the difference value delta nMot.
  • the first range clutch Kl and at Fixed point circuit according to operating phase Ph2 the clutch K1 and K2 must be closed and in the third operating phase Ph3, the clutch K1 is again closed and the clutch K2 is opened.
  • the difference values delta nHy or delta nMot for the drive motor can be preprogrammed in any size or in any ratio and, depending on the type of vehicle, vary in size from, for example, 5% to 10% of the respective reference size.
  • the speed variables nHy and nMot can be in different relation to each other, whereby, for example, as shown in Figure 7b, the motor speed variable nMot is smaller than the hydrostatic speed variable nHy or, in a relation (not shown), the speeds lie so that they are in phase the fixed point circuit Ph2 rotates the engine speed nMot synchronously with the hydrostatic speed nHy .., as would be the case with the relevant planetary gear members HMot and sHy of the transmission according to FIG. 3 in the fixed point circuit K1 K2 by block circulation of the summation planetary gear Pl.
  • the clutch for the hydrostatic bridging devices KH: KB; KD can be implemented in various ways and can be arranged, for example, for the hydrostatic locking device KH as desired on one of the intermediate links or drive elements 7c between the second hydrostatic unit B and the summation gear 5c.
  • the KH couplings; KB; KD are preferably designed as a positive coupling as in PCT publication DE-A-87/00 324, DE-A-41 26 650 AI and in European PCT application DE 88/00 563, which are part of this invention described.
  • the clutch is characterized in particular by the fact that it has form-fit switchable clutch elements with a clutch toothing with or without deflection toothing and that by means of a hydraulically actuatable piston which is displaceably arranged on a clutch carrier, the shifting in synchronous operation or in the synchronous operation range is also possible at a certain relative speed. It is also possible, as described in the known publications mentioned above, to provide additional synchronizing devices.
  • This positive clutch has the advantage that it is almost drag-free, since there are no friction elements. But it is also possible to use the clutch as a friction clutch in the form of a cone clutch, such as. B. shown in DE-A-41 26 650 to use.
  • This clutch can also be largely free of drag loss since the conical effect means that the friction surface is relatively small. Under certain circumstances, the use of a multi-plate clutch in a known design can also be designed meaningfully.
  • Another type of positive coupling with mechanical switching elements, e.g. B. by means of shifting claw, shift sleeve and / or with servo-reinforced shifting elements is, depending on the selected gearbox design, usable.
  • the clutch KH for the hydrostatic locking device is alternatively arranged in the summation gear 5c. In the embodiment according to FIG. 2, it is advisable to arrange the clutch KH on a shaft 73c connected to a traction booster 77c.
  • traction booster 77c and clutch KH can be combined into a common structural unit in a space-saving and cost-effective manner.
  • the hydrostat is in all of the devices already described for switching off the hydrostatic operation via the bypass valve 114c; 216 or / and to be set without load by a suitably trained hydrostatic adjustment control. ⁇ Within the fixed point circuit, the hydrostatic transmission is based on the theoretical
  • Adjustment volume-large Vth is set or adjusted so that no quantity of differential oil is exchanged between the working pressure lines 206, 207 when the bypass valve is open, or without a switched bypass valve 114c, 216 or a missing bypass valve, the working pressure lines 206, 207 are almost free of differential pressure.
  • the hydrostatic adjustment can automatically and continuously adjust itself to a new adjustment size corresponding to a displacement-large Vneu, which varies depending on the drive torque or the respective changing load state of the engine and transmission, with the bypass valve preferably switched. that when you leave the fixed-point circuit, ie at the start of the new circuit or range circuit, the correct adjustment size or displacement volume Vneu is immediately available, which corresponds to the torque-free state of the old clutch Kl; K2 or clutch KH; KD and the cheapest adjustment size Vneu for the opening signal of the corresponding clutch in an almost torque-free condition.
  • the switching sequence for leaving the fixed point switching and switching to the new stepless switching range is carried out according to the invention in this switching variant such that with automatic torque-dependent constant adjustment of the adjustment to the size Vneu takes place in such a way that first the bypass valve closes and then the opening signal for the old clutch is initiated when the clutch clutch concerned is in a torque-free state.
  • the bypass valve 114c, 216 is closed automatically.
  • the relevant clutch KH; KD relieved of the torque and then opened by a corresponding opening signal.
  • bypass valve 114c, 216 is alternatively designed in such a way that a continuous but nevertheless rapid pressure build-up is ensured during the closing process.
  • the continuous pressure build-up can have various characteristic curves and, for example, correspond to a fixed specification by known means such as throttle damping, steaming grooves, etc. or vary depending on one or more operating values, in particular load-dependent values, for example due to the hydrostatic pressure. Electrical-electronic controls can also be useful for a seamless switching sequence, especially in connection with the hydrostatic retarder described.
  • Range shift carried out in such a way that the full torque is first shifted to the new clutch K1 or K2, such that the hydrostatic adjustment is first adjusted to the new adjustment or displacement volume Vneu depending on the current load condition, whereby the old clutch is torque-free and receive the opening signal.
  • the opening signal for the old clutch can be triggered automatically depending on Vneu.
  • new clutch in the fixed point circuit KB means the clutch Kl or K2 loaded after leaving the fixed point circuit and with “old clutch” the clutch Kl or K2 to be relieved of the torque and then opened.
  • both clutches Kl and K2 are loaded with torque
  • the adjustment unit A is adjusted to an adjustment size "zero"
  • the entire pumping capacity of the second hydrostatic unit B which is generally designed as a constant unit, is fed into the brake working pressure circuit 206; 207 led.
  • the adjustment unit A also works as a pump, at the end of its adjustment size, that is to say with a full adjustment volume. same pump output as the constant unit B delivers.
  • the highest braking energy can be transmitted at twice the pump power, with both units A and B being driven via the braking torque via their drive shafts 7c and 6c and associated drive trains 227, 228.
  • Both hydrostatic units A and B can also be of different sizes are formed, the respective braking powers being different according to their size and their associated speed.
  • the second hydrostatic unit B is also designed as an adjustment unit, further variations are possible, for example in such a way that both units are adjusted simultaneously or first the unit B and then the unit A, depending on the operating situations, can be sensibly regulated in their adjustment variables.
  • braking energy transmission is only possible via the first hydrostatic unit A, which is driven by the corresponding drive train 227. In most operating situations this is sufficient. In the event of a higher braking energy demand, this clutch KH can be opened and another translation fixed point can be actuated very quickly by the automatic interaction of the control device.
  • the invention provides for this to automatically switch on the service brake briefly. so that a smooth, jerk-free braking behavior is guaranteed over the entire transmission range. If, for example, a change from a fixed translation point KH to a fixed translation point KB is carried out during the braking phase, the service brake is first activated via the automatic brake control, so that a largely no-load state in the hydrostatic transmission is carried out with simultaneous automatic resetting of the hydrostatic unit A. In accordance with the automatic brake energy consumption via the hydrostatic transmission, the braking effect of the service brake increases continuously.
  • the hydrostatic transmission is now brought into the corresponding end position or final adjustment variable, after which the service brake immediately after completion of the switching of the above-mentioned fixed translation point, with simultaneous readjustment of the hydrostatic transmission and taking over the hydrostatic Brake performance the service brake is continuously released.
  • This functional sequence can be implemented using appropriately coordinated signal variables from a plurality of operating variables such as brake pressure signal, hydrostatic pressure signal, adjustment signal of the hydrostatic transmission and / or engine speed signal and / or further signals.
  • the hydrostatic braking device consists of a first check valve 209, via which the oil flow of the respective high-pressure line 206 or 207 is passed to a first switching valve 203 and a downstream pressure control valve 204.
  • the switching valve 203 is switched via an opening signal 214 to release the hydrostatic braking function.
  • the pressure control valve 204 is controlled via a variable control signal 215, which is dependent on the magnitude of the braking force and determines the hydrostatic pressure.
  • the heat exchanger 205 is arranged downstream of the pressure control valve 204, which receives the heated oil flowing from the pressure control valve via a corresponding line 217 and re-introduces the cooled liquid into the working pressure circuit of the brake system via a further line 213 and a corresponding check valve 210.
  • the hydrostatic units A and B interchange in their function as pumps and motors.
  • the load-dependent speed slip of the hydrostatic transmission or the shaft 5 connected to the hydrostatic unit B has the reverse effect after each range shift, which must be corrected by the adjusting device within the shift phase in order to ensure a smooth shift.
  • the object of the invention is to provide a switching device, preferably for automatically switchable transmissions, in particular for continuously variable branching transmissions of the above-mentioned type with form-fitting clutches with or without deflection teeth or friction clutches with conical friction surfaces, as known from DE 41 62 650, or also with known multi-plate clutches ensure the high switching quality without interrupting the load
  • Adjustment size V new corresponds to the correction sizes X and Y usually have different sizes, due to the respective gearbox design and area sizes corresponding to the different sizes of the hydrostatic pressures ⁇ pl and ⁇ p2 or ⁇ p old and ⁇ p new at the end of the old and start of the new shift range.
  • the switching signal for closing the new or second range clutch is triggered as soon as the coupling member which is in drive connection with the second hydrostatic unit B has reached synchronous operation with the clutch gethers to be shifted at the switching point S.
  • the hydrostatic variable ' ⁇ old' is larger by a dimension X than the theoretical value V th.
  • the invention provides an adjustment control that is adapted to the respective design conditions before, according to which an adjustment or volume correction is effected for the adjustment variable or the displacement volume V new of the adjustable hydrostatic unit A, namely in terms of size according to the relationship
  • V new V old - (V old - V new).
  • the correction factor fz represents a magnification factor in relation to the individual correction variable X or Y of the old switching range, from which the total correction variable Z is calculated.
  • the correction factor fz is a fixed value, which is determined by the respective mechanical transmission ratio and can have different sizes for each of the translation fixed points of the individual range shifts. That is, e.g. in a four-range transmission, as shown schematically in FIG.
  • the new clutch is pushed when the new clutch closes, in the synchronous state of the clutch elements of the new clutch, preferably two or more speed sensors determining the synchronous state by comparing the speeds of at least two transmission elements and the switching pulse for the new clutch trigger.
  • the instantaneous drive torque of the transmission or engine torque Tan determines the load size of the hydrostatic transmission and the corresponding speed slip of the hydraulic motor / pump and thus also the size of the adjustment correction required in each case within both closed clutches.
  • Each drive torque is therefore also assigned a specific adjustment variable or displacement volume Vneu, which corresponds to the torque-free state of the old clutch, after which the opening amount for this clutch is triggered.
  • Torque changes within the switching phase, with both clutches closed, are automatically taken into account in this correction device, since the instantaneous drive torque Tan or engine torque Tmot always determines the opening signal of the old clutch or triggers corresponding corresponding signals to open the old clutch . Regardless of whether it is a train upshift, pull upshift, push upshift or push upshift, the system recognizes the most favorable opening point or the new adjustment volume Vneu for triggering the opening signal of the old clutch.
  • the detection in the control device as to whether pushing or pulling operation takes place by means of engine parameters or load variables / signals, and possibly also external influencing variables, with each engine torque Tmot and engine speed n mot having a specific control variable such as throttle valve position during pulling operation; Accelerator or accelerator pedal position, accelerator pedal change speed, temperature, possibly also air pressure, etc. assigned is. For example, if the accelerator pedal / accelerator pedal is suddenly released within the switching phase, the immediate opening signal at Vth can be issued because the drive torque or the engine torque immediately drops to zero or even assumes negative torque, although Valt and correction-sized X had maximum size at the start of the shift.
  • the system also recognizes the respective operating state in that when the overrun torque is reached, the engine is correspondingly toured and, depending on the speed, corresponding signal b, a corresponding braking torque or negative engine torque or overrun torque size is recognized, and from the corresponding signal sizes b, a or brake signal f, torque size Tmot; Tan and torque direction are determined and from this the shift correction size and correction direction and Vneu for opening the old clutch are determined and signaled.
  • the correction sizes and correction directions are reversed, the displacement volume or manipulated variable Valt being smaller than Vneu when upshifting and Valt greater than Vneu when shifting up. This corresponds to the general characteristic switching correction behavior in such hydrostatic-mechanical, but also purely mechanical power-split branches.
  • the speed slip sizes of the hydrostatic transmission before and after the range shift with the same input and output torque at each range switching point (upshifts 1/2; 2/3; 3/4 or downshifts 4/3: 3/2; 2/1) be very different depending on the gearbox design and division of the area.
  • the correction size ratios X to Y are correspondingly different. Accordingly, the correction sizes or correction size ratios X to Y are programmed in the control system. each drive torque is assigned and preprogrammed a separate manipulated variable or displacement volume Vneu for each range switching point, the dependency of changing load conditions and other factors within the switching phase can be corrected, so that a switching operation without switching shocks is ensured in all operating states.
  • the signal and signal sizes suitable for determining the engine torque are programmed in the drive control or control and regulating device.
  • RQ control each throttle valve or accelerator pedal position and given engine speed is assigned a specific engine torque, so that throttle valve or accelerator pedal position signal and engine speed signal provide information about the respective engine torque, after which the new displacement volume or the adjustment size Vneu is determined and from this the opening signal for the old clutch can be initiated.
  • RQV control each accelerator or accelerator pedal position corresponds to a specified engine speed regardless of the engine torque. With this type of control, it is therefore necessary to use an appropriate signal to determine the engine torque, which corresponds to the degree of completion of the fuel injection or a similar signal size that is suitable for determining the torque.
  • the known displacement pressure or electrical displacement current quantity can also be used for the displacement variable or displacement volume measurement, provided that these are suitable for determining the correct opening signal for the old clutch.
  • a pressure sensor for recording the respective hydrostatic pressure is not required with this correction variant
  • the brake signal f effective for the transmission jerk control can be dependent on the brake actuation force and / or in a more or less large dependence on the engine speed, preferably in the lower speed range and starting range, for example when the brake is released, the brake portion via the service brake is very low or almost zero Depending on the type of vehicle, the brake signal f can therefore represent a fixed or variable characteristic that can be varied according to a certain operating parameter, depending on a particular braking characteristic
  • the brake signals 113, 217; 215 of the braking, control and regulating device for the retarder brake system can advantageously be brought into direct or indirect connection with the brake signal f or be effective as a brake signal f.
  • An improvement in the range switching within the braking or / and coasting operation is achieved by the combination of the transmission-side braking via the influence of the brake signal on the transmission ratio and the interaction with the bypass valve described.
  • the braking components are automatically metered via the normal service brake system and the transmission brake in such a way that a counteraction between the transmission and service brakes is prevented by a correspondingly adjusted metering of the service brake and transmission or retarder brake system being achieved by means of active connections of the aforementioned signals.
  • the amount of engine braking is metered in such a way that the engine noise remains within an acceptable range. For example, at very low driving speeds, the engine braking power can be very low in spite of the relatively high braking force, it being sensible to pre-program a corresponding engine speed control depending on the driving speed and / or the gear ratio or / and the brake size.
  • the invention provides for an engine speed reduction with a preferably continuous profile with the vehicle deceleration or with a decreasing profile
  • the invention further provides an emergency driving device 80 'which, if the
  • a device 80 which acts independently of the central control and regulating device 5 or the electronics or / and the electrics via a manual control 81 'on the hydrostatic adjustment 18, so that a stepless speed corresponding to a first driving range or is possible according to the maximum adjustment path of the hydrostatic transmission.
  • a continuously variable hydrostatic-mechanical power branching transmission as shown for example in FIG.
  • the invention in which the first driving range works with power split and when the hydrostatic is already set to a large, preferably maximum, delivery volume in the starting state at zero driving speed, the invention provides that in the event of failure of the electrics and / or electronics, preferably by manual actuation via control lever 81 ', the hydrostatic adjustment 18 to the starting position, ie to the corresponding adjustment variable adjusted and then the corresponding clutch or clutches are closed, eg for forward travel KV and Kl.
  • a drive connection is now made up to the output shaft AB, the second hydrostatic unit B having a vehicle standstill at a speed that corresponds to the starting position or, depending on the transmission design, an adjustment size between zero and the maximum adjustment volume of the first hydrostatic unit A.
  • the driving speed can now be traversed continuously from zero to the end of the first driving range or the emergency driving range, preferably operated by hand. 8 is described in DE 39 29209 in accordance with FIG. 9 or in DE 43 39 864. Fig. 3 described in more detail.
  • the above-described emergency driving mode is also suitable for a backward driving mode in a transmission design, as shown in FIG. 8, the clutch KR being closed via the corresponding valve VR instead of the clutch KV.
  • valves for controlling the above-mentioned clutches for emergency operation - W, VR, VI - are preferably controlled hydraulically via the corresponding control lines 69 ', 70', 71 '.
  • Electrical control via the usual solenoid valves which are effective during normal operation is also possible in the event that only a partial failure of the electronics is to be protected.
  • the electrical actuation of the relevant solenoid valves can be implemented directly by the control and regulating device 5 or separately via the emergency drive control device 80 'with appropriate training.
  • the emergency drive device can be designed in various ways, with the hydrostatic adjustment in a single version being via a single valve - black and white valve - or via a proportional valve or a follower valve with feedback of the actuating variable of the hydrostatic transmission, one of the lever positions of the lever 81 ' appropriate translation size sets.
  • This last-mentioned device enables fixed translation settings within the entire emergency driving area, e.g. certain tasks can still be completed even if the electronics or electrics fail.
  • the final speed point or translation point can preferably be operated as constant translation, which, for example, when used in a tractor with a 4-range transmission, as shown in Fig. 8, is about 6 km h.
  • the first speed range in the case of a stepless power split system with several driving ranges only allows a very low maximum speed of, for example, 6 km per hour when used, for example in work machines such as tractors.
  • the invention also provides for a "large emergency driving range" to be implemented, which can in particular optionally be operated as a second clutch / shift combination, which, for example, can be used at a speed of zero to approx
  • the clutches K1 and K4 are closed by the corresponding preselection after activation of the hydrostatic adjustment 18 to the starting position, whereby a direct connection between the clutch Kl and the output shaft AB is established operation "preferably via a proportional valve that assigns a certain gear ratio to each manipulated variable of the emergency lever 81 '.
  • This fast emergency driving area which is suitable for lower traction requirements, can also be used for a number of tractor applications, e.g. for maintenance work, manure operation, sowing and many other tasks, so that the necessary repair work can be postponed to an economically insignificant point in time .
  • an emergency driving device of a similar type can be implemented, the hydrostatic already being at zero demand volume in the starting state.
  • the hydrostatic transmission can be used for forward or backward travel by changing the adjusting piston 18 accordingly, depending on the adjusting direction.
  • the accelerator or accelerator pedal is in direct connection with the control unit 5, the engine control being fed to the drive motor via signals from the drive control, in particular the electronic drive control. If the electronics fail, the electronic control of the motor control can also fail. In order to still be able to implement emergency operation, provision is made to implement the hand gas HG, which is generally present anyway, or by means of a foot-gas connection to the engine which is intended for emergency operation.
  • the vehicle control can also be designed according to the invention with a view to the emergency driving mode so that a double connection of the accelerator or accelerator pedal is realized with the engine control, such that, for example, for normal operation without defective electronics.
  • the accelerator pedal and the Central control device 5 directly or indirectly connected to the engine control in order to immediately automatically bring the direct connection of the accelerator pedal to the engine control into operation in the event of a failure of the electronics.
  • the above-described double connection of the accelerator or accelerator pedal F to the engine control also provides for engine control in such a way that, for normal operation, for example, direct control of the engine control via the accelerator pedal F and special functions for influencing or overriding the engine control via the second connection to the central electronics 5 are carried out.
  • These special functions can, for example, briefly lower the engine charge or reset de r Throttle valve or vice versa briefly increase the engine fill to change the speed or / and torque of the engine to improve the switching quality
  • the emergency driving device further provides that if the electronics fail, an automatic switchover to the emergency operating state takes place during the work or operational use, this state preferably corresponding to the switching state of the emergency operation or that an automatic torque reduction through automatic gas withdrawal and / or automatic opening of the area clutch in question is triggered, whereby the vehicle is brought into idle position. Simultaneously with the failure of the electronics, an optical and / or acoustic signal becomes effective, which indicates the emergency operating state
  • the invention further provides a device. which enables high starting acceleration and, moreover, a very spontaneously effective turning operation for the use of working machines, e.g. for tractors in front loader applications or wheel loaders
  • the driving control is so with regard to a largely continuous output speed or acceleration curve designed that when the direction of travel is selected, the service brake is preferably depressed via the brake pedal 7 and the vehicle starts up when the brake is released, and when the brake is released there is already a very rapid transmission adjustment or transmission change l / i without having to operate the accelerator pedal.
  • the brake pedal is used here as inch “and" accelerator pedal “and is accordingly referred to below as IFA pedal.
  • the IFA function can be preprogrammed as a separately preselectable function or as a permanent function.
  • the change in the translation takes place essentially via the function of the brake pedal signal f, as described in more detail in DE 44 17 335 and shown in this publication in FIGS. 6 ⁇ and 6k.
  • the actuation of the brake pedal can take place depending on the actuation force or actuation type with or without activation of the service brake via the function of the brake pedal signal f.
  • Different driving programs can be preprogrammed.For example, it is advantageous to select this IFA program for turning operation - front loader operation for the tractor - which enables an automatic engine speed characteristic in accordance with nMot II.
  • nMot I For normal operation, it may be useful to have an engine speed characteristic in accordance with the characteristic curve To program nMot I as a constant program, according to which there is no or only low engine speed pressure when the brake is released or released.
  • a variable programe can be made depending on the various operating situations and load conditions mm are realized according to which the engine speed z B varies within both limits nMot I and nMot II depending on the given operating conditions within both characteristics nMot I and nMot II.
  • a slight drop in engine speed according to nMot I and with high starting traction or / and required high acceleration an increase in engine speed according to nMot II or vice versa, depending on the type of vehicle, can be realized and preprogrammed, whereby the engine speed and / or engine load is always preferred triggering signal for engine control and / or transmission control
  • phase IV or 1R. which corresponds to the first driving range
  • a very fast hydrostatic adjustment or gear change left and within the operating phase 2V or 2R, which corresponds to the first range switching phase a very fast switching sequence is possible.
  • the invention provides that according to FIG Hydrostat adjustment 261 and 268 is supplied with adjustment regulator VR with high adjustment pressure, for which purpose the high-pressure circuit 206 207 of the hydrostatic transmission can be used.
  • a special valve 263 is used for this purpose, which allows a switching from supply pressure SP to high pressure HD, for which purpose a corresponding control signal 259 is activated becomes.
  • An additional pressure limiting valve 264 is used to limit the adjustment pressure, which ensures pressure limitation, for example at a maximum of 50 bar.
  • This pressure limiting valve 264 can represent a constant pressure limitation or also variable pressure limitation depending on different operating sizes
  • a pressure-limiting device 270, 266, according to FIG. 8c can also be used, according to which the feed pressure SP or control pressure enables different adjusting pressures depending on different operating parameters.
  • the relevant pressure relief valve 266 is controlled via a corresponding signal 267 in such a way that the adjustment pressure enables two or more individual pressure stages or also a stepless pressure curve depending on various operating values or operating states. For example, an automatic pressure increase via the signals 267 or 271 or / and 259 can be triggered during the switching phase from one to the other switching range in order to effect a fast switching sequence.
  • the devices 269 and 270 for increasing the control pressure can serve both for the adjustment pressure of the hydrostatic transmission and for the range switches for a brief pressure increase to accelerate the switching process.
  • the initiation process of a range shift for example the synchronous signal for the range shift or a signal from the accelerator pedal or accelerator pedal when the accelerator pedal is actuated quickly or depending on the actuation speed or the brake signal or other operating variable or operating signals suitable for a rapid pressure increase can be used as control signal 267 ; 271; 259 can be used for pressure boosting.
  • the acceleration is continued continuously by simultaneously increasing the engine speed nMot.
  • a corresponding automatic influencing of the engine control for speed or / and torque increase or reduction, depending on the operating state - train, thrust or acceleration or deceleration - is additionally provided according to the invention.
  • This pressure boost is particularly advantageous for braking operation, in order to accelerate the reset speed of the transmission ratio and the range shifts and to enable a targeted adaptation to different operating situations.
  • the above-described devices for boosting the control pressure are also used for a quick clutch change.
  • the idling engine speed or the speed when the vehicle is stationary according to the operating phase 0 can be preprogrammed to a higher value in order to provide a higher starting power in this state from the start when the IFA pedal is released to have.
  • This device By deliberately automatically influencing the engine control by releasing the IFA pedal, it is very convenient and easy to operate, especially for demanding turning operations achieved in front loader or construction machine use
  • This device is also particularly suitable for sensitive "inching” or “maneuvering” driving operations, since an additional inch pedal can be omitted instead of automatic engine control (via the so-called E-gas), can also a whom convenient manual gas actuation, e.g. by hand throttle
  • the automatic motor control or control of the motor control is preferably carried out in all functional sequences via the central control device 5 (processor), which includes or can include both the transmission control and the motor control.
  • the control of the motor control takes place, as described, via respective actuation and Operating signals or operating variables, with the engine speed signal preferably forming the determining control variable If there is a deviation from a predetermined engine speed, a corresponding change in the engine control or throttle valve position and / or the transmission ratio l / i is effected in order to achieve the specified target values as precisely as possible to comply with all operating situations
  • the invention is further characterized in that the IFA pedal is assigned a translation characteristic which, depending on the pedal travel size or the pedal position, is assigned a transmission size of the transmission.
  • the course of the translation can be arbitrary, preferably curved or rectilinear in some areas.
  • the translation character is designed so that the last part of the airway is not assigned a fixed translation but, as in normal driving, the translation is free and any size depending on Lastrustand automatically brw to a desired translation.
  • the vehicle speed can level off, which corresponds, for example, to the best consumption line or a pre-selected limit speed
  • the translation characteristic 'i described or shown in FIG. 8e can be a function of the actuating force and / or the release path of the IFA pedal.
  • Another alternative of the function of the IFA pedal ⁇ provides that, depending on the release path and / or decreasing pedal force F, instead of the translation curve I / i, a speed curve Y or / and both functions depending on one or more operating partners. e.g. a load signal is specified or preprogrammed.
  • the invention provides that when the brake or IFA pedal is released, in particular by the brake pedal signal f, a gear change independent of the pedal travel or pedal force and thus speed change is possible, the brake pedal signal f affects the engine speed signal and overrides it to a correspondingly different extent, so that the desired speed is set.
  • the brake pedal signal f also serves to reset the translation in braking operation as described in more detail in the above-mentioned known patent publication DE 44 17 335.
  • the invention further provides for the range shifts for upshifting as well as for downshifting, pulling or pushing shifting in combination with the shift correction already described or / and as an alternative to this a shift correction device, according to which the shift correction G ⁇ öss Z over a tax correction time tk is determined.
  • the adjustment correction time tk determines the size of the correction value or path Z in the switching instant or in the switching phase depending on the adjustment speed.
  • the determining factor for this is therefore the control current or the delivery volume Qk.
  • the effective control current Qk is determined by various at the time of switching effective variables such as feed pump delivery volume, speed, control pressure (constant or variable), internal throttling effects, oil temperature, etc. determined or influenced.
  • the size of the adjustment speed or the adjustment current Qk can be determined experimentally, depending on the various operating states, engine speed, engine control signals such as throttle valve position, accelerator pedal position, oil temperature, etc.
  • the control device or the electronics recognize which control correction time from these aforementioned values in which operating state is necessary for the "determination of the respective correction variable or the new displacement volume Vneu.
  • Control devices leakage oil changes and factors influencing the switching time are also taken into account by appropriate signal processing in the control device.
  • Also known eck east lver transeptept in response to the operating time or / and load type and size of the program can be specified, whereby a suitably adapted increase or change of the correction (Z; k) is realized.
  • This switching correction device has the advantage that an expensive hydrostatic pressure sensor and in some cases also a hydrostatic displacement sensor (potentiometer) can be dispensed with.
  • This method is suitable for both the area circuits and for the fixed-point circuits KB; KH; KD and also for reversing circuits, e.g. for service operation.
  • the opening signal is reduced very much before the torque is completely transferred from the old to the new clutch, ie before the end of the tax correction Z, since after the opening signal has been given, the relevant or The adjustment process of the hydrostatic transmission can thus largely be continued continuously even during the opening process of the aforementioned clutch, whereby a function overlap of the opening signal or the opening process of the named clutch and the hydrostatic adjustment is effective, whereby a Switching time reduction and high switching quality is achieved.
  • the system recognizes overrun, pull or cook downshifting in a simple manner from the respective engine speed and the throttle valve position or the size of the engine control, from which the correction direction of the hydrostatic adjustment device is determined: (see Fig. 7 and
  • an additional influencing or lowering of the engine torque can also be used during the shift phase by automatic gas reduction, e.g. when using an electronic accelerator pedal in order to achieve optimum shift quality for the range, reversing and fixed point shifts in all operating situations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe mit mehreren Schaltbereichen, das ausgerüstet ist mit Einrichtungen zur Überbrückung des hydrostatischen Wandlers, zur Verbesserung der Schaltqualität, zur Optimierung von Fahreigenschaften und Betriebsqualität, z.B. für den Reversierbetrieb. Des weiteren ist eine Einrichtung für Notfahrbetrieb bei Ausfall der Elektronik u.a. vorgesehen.

Description

Stufenloses Getriebe, insbesondere mit Leistungsverzweigung
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenloses Getriebe, bevorzugt em Leistungsverzweigungsgetnebe mit hydrostatischem oder mechanischem stufenlosem Wandler und dessen Steuer- und Regeleinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und weiterer unabhängiger Ansprüche Das Getriebe erlaubt unterschiedliche Fahrstrategien bzw Fahrprogramme, die bedienungsfreundhch einstellbar bzw. abrufbar sind Desweiteren ist eine Wandleruberbruckung an mehreren Ubersetzungspunkten schaltbar und höchstmögliche Bremswirkung über den stufenlosen hydrostatischen Wandler ausnutzbar und komfortabel steuerbar Zur Schaltoptimierung von Bereichsschaltungen, Festpunktschaltungen zur Wandler¬ uberbruckung u.a. ist eine gezielte Verstellkorrektur des stufenlosen Wandlers vorgesehen
Ahnliche Teil-Einrichtungen sind bereits bekannt. Sie erfordern jedoch größeren Aufwand an Kosten, Gewicht und Bauraum
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile, insbesondere bei stufenlosen Getrieben, vorallem hydrostatitsch-mechanischen leistungsverzweigten Getrieben, zu beseitigen Darüber hinaus sollen die Vorteile des stufenlosen Getriebes auch durch Verbesserung der aus der EP-A- 0280 757 bekannten Einrichtungen besser ausnutzbar sein
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch die in den Hauptanspruchen aufgeführten Merkmale gelost Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteranspruchen und der Beschreibung hervor.
Die Erfindung wird an Ausfuhrungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert Es zeigen Figur 1 Schaltplan der Steuer- und Regelungseinrichtung für ein stufenloses Getriebe mit mehreren Schaltbereichen. Figur 2 Getriebeaufbau mit Einrichtung zur Hydrostat-Uberbruckung eines stufen¬ losen, insbesondere hydrostatischen Getriebes mit Leistungsverzweigung Figur 3 Getriebeschema eines stufenlosen hydrostatischen Leistungsverzweigungsgetπebes
Figur 4 Getriebeaufbau mit hydrostatischer Bremseinrichtung (Hydrostat-Retarder)
Fig. 5 u 6 Getriebe mit Einrichtung zur Bremsenergie-Ruckgewinnung Fig 6ι 6k 6m Diagramm Fahrregelung
Fig 7 u 7a Verstell-, Drehzahl-, Drehmoment-, Druckverlauf wahrend eines Schaltablaufes Figur 7b Funktionsdarstellung für Festpunktschaltung KB Figur 8 Schaltplan
Figur 8a Funktionsdarstellung für Anfahr-Automatik
Figur 1 stellt den Grund-Schaltplan eines stufenlosen, insbesondere hydrostatischen Leistungsverzweigungsgetriebes mit mehreren Schaltbereichen dar Ein Getriebe-Schema eines derartigen Getriebes ist in Figur 3 aufgezeigt.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist die Getriebeverstellung über ein aus zwei oder mehreren Betriebssignalen, insbesondere Motordrehzahl-Signal b und Gaspedalsignal oder Motor- Regelsignal a bzw Drosselklappenwinkel DW resultierendes Signal c oder/und über eine sogenannte EP-Verstellung, gemäß Figur 8, mit zwei Eingangssignalen Ci und C2 zur Verstellung des Hydrostatgetπebes möglich Cl und C2 sind elektrische Großen, die auf einer elektrischen Verstellung mit Proportionalmagnet wirken und in proportionaler Abhängigkeit zur Verstellgroße des Hydrostaten stehen
Das Gaspedalsignal a kann ein Drosselklappen-Verstellsignal sein oder auch als Motor- Regelsignal k, das über das Steuergerat 5 mit dem Motor verbunden ist, dienen, wobei das Signal k mit dem Gaspedalsignal identisch ist oder eine modulierte Große, in Abhängigkeit zu bestimmten Betriebsparametern, darstellt
Die Erfindung betrifft desweiteren ein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere mit Leistungsverzweigung, das aus einem stufenlosen Wandler 4c, gemäß Figur 2; 3, 4, δ bevorzugt einem hydrostatischen Wandler, der aus einer ersten und einer zweiten Hydrostateinheit besteht, wobei beide Einheiten bevorzugt eine gemeinsame Baueinheit bilden und Antrieb oder und Abtrieb des stufenlosen Wandlers 4c, je nach Ausfuhrungsform, über Direktantrieb oder über zwischengeschaltete Triebrader erfolgt Die Leistung wird eingangsseitig aufgeteilt in zwei Leistungszweige, wobei ein Leistungszweig über den stufenlosen Wandler fließt und vor dem Getriebeausgang wieder gegebenenfalls in einem Summierungsgetnebe 5c mit dem anderen Leistungszweig aufsummiert wird. Leistungsverzweigungsgetriebe bestehen aus einem oder mehreren Schaltbereichen Die Schaltung von einem in den anderen Bereich erfolgt λ orzugsweise an jeweils einem End-Verstellpunkt des Hydrostaten, wobei innerhalb der Schaltphase die Verstellgroße, mit Ausnahme eventueller geringfügiger Verstellkorrekturen, unverändert bleibt So wird zum Beispiel bei einem 4-Bereιchsgetnebe, wie in Figur 3 dargestelt, der Hydrostat über den gesamten Ubersetzungsbereich viermal von einem Verstellmaximum zum anderen Verstellmaximum durchfahren Bei diesem Getriebe nach Fig. 3 ist im Anfahrzustand bei geschlossenen Kupplungen K5 und KV und nach Schließen der Kupplung 1 der Hydrostat auf seine maximale negative Verstellgroße eingestellt Zum Anfahren wird nun der Hydrostat zuruckgeschwenkt auf "Null" und darüber hinaus bis zu seinem anderen Verstellende, positives Verstellmaximum, wo am Ende des ersten und zu Beginn des zweiten Schaltbereiches bei Synchronlauf aller Kupplungsgheder der zweite Bereich durch Schließen der Kupplung K2 und Offnen der Kupplung Kl der zweite Bereich geschaltet ist Nun wird der Hydrostat wieder zuruckgeregelt innerhalb des zweiten Schaltbereiches bis auf "Null" und darüber hinaus bis zu seinem negativen Verstellmaximum, um den dritten Schaltbereich durch Schließen der Kupplung K3 und Offnen der Kupplung KV zu schalten. Der dritte Bereich wird nun wiederum durch Rückregelung des Hydrostaten durch "Null" und weiter bis zu seinem positiven Verstellmaximum, wo am Ende des dritten Schaltbereiches nun bei Synchronlauf die Kupplung K4 und Offnen der Kupplungen KV und K3 der vierte Bereich geschaltet wird. Durch Ruckregelung des Hydrostaten bis zum entgegengesetzten Verstellmaximum, entsprechend negativem Verstellende, des Hydrostaten wird der Hydrostat zum letzten mal voll durchfahren bis Erreichen des Über Setzungsendpunktes des Getriebes. Der mechanische Leistungsanteil wird bei diesem Getriebe über Stirnradstufen 26c und der hydrostatische Leistungsanteil über die Zahnradstufe 10b, den hydrostatischen Wandler 4c und den Triebstrang 7c mit Zahnradstufe 228 auf das Summierungsgetriebe 5c geleitet. Das Summierungsgetriebe ist hier als mehrwelliges Planetengetriebe Pl ausgebildet, in dem die mechanische und hydraulische Leistung aufsummiert wird. Im ersten und im zweiten Schaltbereich fließt die mechanische und hydraulische Leistung über den zweiten Planetentrieb P2 bei geschlossener Kupplung KV. Für den Ruckwartsbereich wird der erste und der zweite Schaltbereich durch Schließen der Kupplung KR ermöglicht, indem die Drehrichtung im Planetentrieb P2 umgekehrt wird.
Das jeweils erwähnte Verstellmaximum des Hydrostaten definiert den Punkt, an dem die Schaltung in den nächsten Fahrbereich erfolgt, der nicht unbedingt das Verstellende des Hydrostaten sein muß, sondern auch etwas davor liegen kann, um zum Beispiel lastabhangigen Schlupf des Hydrostatgetriebes ausgleichen zu können. Auch ist unter Synchronlauf der zu schließenden Kupplungselemente nicht absoluter Synchronlauf sondern der Synchronlaufbereich definiert, der auch gewollte oder nicht gewollte Synchronlauffehler beinhalten kann, die durch die Schalt- bzw. Bereichskupplungen überbrückt bzw. noch aufgenommen werden können
Getriebe dieser Art sind nach DE 40 27 724, DE 41 06 746.EP 0 386 214, US 5.267,911, die mit Bestandteil dieser Erfindung sind, naher beschrieben. Die Erfindung stellt unter anderem eine verbesserte Ausgestaltung dieser bekannten Getriebe sowie der Erfindung gemäß DE-A 44 17 335. EP 0599 263 dar. Die Beschreibung der beiden letztgenannten Druckschriften sind Teil dieser Patentanmeldung und dienen zur näheren Erläuterung von Einzelheiten.
Zur Verbesserung des Wirkungsgrades, des Gerauschverhaltens oder/und zur Schaffung einer wirksamen integrierten Bremsanlage sieht die Erfindung unter anderem vor. einen oder mehrere hydrostatisch-leistungslose Betriebspunkte, insbesondere Ubersetzungsfestpunkte, zu realisieren. Zu diesem Zweck wird der Hydrostat an einem oder an mehreren Betriebspunkten, die insbesondere in Hauptbetriebsbereichen liegen, durch entsprechend ausgebildete Einrichtungen abgeschaltet bzw. überbrückt, um diesen in leistungslosen Zustand zu versetzen. Diese Abschalt¬ bzw. Uberbruckungseinπchtung wird in Form einer Hydrostat-Sperremrichtung KH oder/und einer Bereichs-blockschaltung oder/und einer Stabilisierungseinrichtung KD mit oder ohne Direkt-Durchtπeb ohne Hydrostatleistungsanteil realisiert.
Desweiteren ist das Getriebe mit einer Bremseinrichtung ausgestattet, die in Wirkverbindung mit der Hydrostat-Uberbruckungsemrichtung bzw. Ubersetzungs- Festpunktschaltung und dem stufenlosen Wandler 4c steht, wie teilweise in DE 44 17 135 AI beschrieben In Figur 4 ist beispielhaft ein Leistungsverzweigungsgetnebe mit einem hydrostatischen Wandler 4c und einem Summierungsgetriebe 5c dargestellt Das Summierungsgetriebe 5c kann auch die Funktion eines Verzweigungsgetriebes haben, weshalb nachfolgend auch die Bezeichnung 'Summierungs-zVerzweigungsgetnebe" verwendet wird Der hydrostatische Wandler besteht aus einer ersten Hydrostateinheit A verstellbaren Volumens und einer zweiten Hydrostateinheit B vorzugsweise konstanten Volumens Beide Hydrostatemheiten A und B bilden vorzugsweise eine gemeinsame Baueinheit, die direkt oder über Triebräder mit der Antriebswelle lc und auf der gegenüberliegenden Seite direkt über weitere Triebrader mit einem Summierungsgetriebe 5c in Triebverbindung steht. Das Summierungsgetriebe ist vorzugsweise als Planetengetriebe ausgebildet, dem je nach Ausfuhrung ein weiteres Getriebe 5d, mit oder ohne Schalteinrichtungen, z B für Bereichsschaltungen zum Schalten mehrerer Fahrbereiche, zugeordnet sein kann Die Leistung w rd bei diesem Getriebe emgangsseitig aufgeteilt in einen hydrostatischen und einen mechanischen Zweig Der hydrostatische Leistungsanteil fließt über die Triebrader und Zwischenglieder 227 über den stufenlosen Wandler 4c und die Triebräder auf das Summierungsgetriebe 5c Der mechanische Zweig wird direkt oder über Zwischenglieder in das Summierungsgetriebe 5c geleitet, indem hydraulische und mechanische Leistungsflusse aufsummiert werden und gemeinsam auf die Abtriebswelle 2c gelangen Der stufenlose Wandler bzw das Hydrostatgetnebe 4c ist hierbei mit einer Hydrostat-Uberbruckungseinπchtung als Hydrostat-Sperreinπchtung in Form einer Bremse bzw Kupplung KH ausgestattet, die dazu dient, die Triebwelle 7c der zweiten Hydrostateinheit B festzuhalten bzw mit dem Gehäuse 19c des stufenlosen Wandlers oder einem feststehenden Getriebeteil zu koppeln, so daß die bei Leistungsverzweigungsgetneben bekannten Stutzmomente über die genannte Kupplung bzw Bremse bevorzugt am Getriebe- oder Wandler-Gehäuse abgestutzt werden um das Hydrostatgetnebe zu entlasten bzw dieses drehmomentfrei und druckfrei zu halten Es ist auch möglich die Hvdrostatwelle 7c der Hydrostateinheit B durch eine weitere, nicht dargestellte Kupplung ganz zu trennen
Die Hydrostat-Sperreinnchtung KH hat die Aufgabe, den stufenlosen Wandler 4c bzw das Hydrostatgetnebe in den hydraulisch leistungslosen Betriebszustanden bei Hydrostat- Verstellgroße "Null' drehmoment- bzw belastungsfrei zu halten Dies wird, derart gelost, daß die Drehmomentstutzkraft aus dem Summierungs Verzweigungsgetπebe 5c bei Hydrostat Nullstellung, die in der Regel in der Mitte eines jeden Schaltbereiches liegt, nicht an den Hydrostatelementen sondern an einem entsprechenden zwischengeschalteten Brems- bzw Kupplungselement gegenüber einem feststehenden Gehauseteil bzw Getriebeteil abgestutzt wird Bei Getrieben mit mehreren Schaltbereichen wird das Hydrostatgetnebe mehrmals innerhalb seinem % ollen Stellbereich durchfahren, wobei innerhalb eines jeden Schaltbereiches der hydraulisch leistungslose Zustand bei Neutralstellung, das heißt bei Verstellgroße Null des Hydrostatgetnebes , entsprechend Hydrostat-Νeutralstellung, vorkommt Dieser Betriebspunkt hegt meistens in einem wichtigen Betriebsbereich des Fahrzeuges, bei dem ein besonders guter Wirkungsgrad gefordert wird In den eingangs erwähnten Leistungsverzweigungsgetπeben nach DE-A-40 27 724, DE-A- 41 06 746 und PCT/DE 89 00 586, die, wie bereits erwähnt, Bestandteil dieser Erfindung sind, wird die Verstellcharaktenstik des Hydrostatgetπebes naher beschrieben
Um hydrostatische Verspannungen in dieser Verstell-Neutrallage des Hydrostatgetnebes zu verhindern, ist ein Bypaßventil 114c vorgesehen, das zwischen die beiden Arbeitsdruckleitungen der beiden Hydrostateinheiten A und B geschaltet ist Dieses Bypaßventil ist automatisch oder auch manuell bei geschalteter Hydrostat-Sperremrichtung betatigbar, wodurch beide Arbeitsdruckleitungen drucklos bzw ohne Differenzdruck sind. Die Hydrostat-Sperremrichtung bzw die Kupplung Bremse KH und das Bypaßventil werden smnvollerweise über den selben Steuerdruck angesteuert, wobei das Bypaßventil jedoch erst nach geschlossener Kupplung/Bremse KH aktiviert wird, derart, daß die Druckruckmeldung nach Schließen der Kupplung KH das Signal bzw den Steuerdruck zur Aktivierung des Bypaßventiles auslost Die Hydrostat-Sperremrichtung KH ist automatisch oder manuell schaltbar, z B in Abhängigkeit einer definierten Verweildauer des Getriebes bei der Hydrostat-Neutralstellung oder in dessen Nahe von z.B maximal 8 % der momentanen Übersetzung, wobei eine vorprogammierte Zeitgroße für diese Verweildauer, von z B 2 Sekunden, das entsprechende Steuersignal für die Hydrostat-Sperreinπchtung auslost, derart, daß eine weitgehend nahtlose kontinuierliche Anpassung der entsprechenden Übersetzung und der Motordrehzahl an die gewünschte Geschwindigkeit erfolgt. Für manuelle Schaltung ist vorgesehen, bevorzugt über ein optisches oder akustisches Signal dem Fahrer diesen Betriebszustand und die Schaltmoghchkeit anzuzeigen. Das Losen der Hydrostat-Sperre kann ebenfalls auf verschiedene Art erfolgen z B durch ein Fahr- bzw Gaspedal-Signal, das heißt bei Veränderung der Gaspedalstellung oder durch ein lastabhangiges Signal oder durch verschiedene Signale, die durch veränderliche Betriebswerte bestimmt werden Im Hinblick auf Optimierung des Kraftstoffverbrauches kann z.B. die Fahrregelung so ausgelegt werden, daß die Get ebe- Wirkungsgradlinie und die Verbrauchsbest nie des Motors eingespeichert und die Fahrzeugregelung in Abhängigkeit zur jeweiligen Betriebssituation entscheidet, ob der nachsthegende Getriebeubersetzungspunkt mit Hydrostat-Neutralstellung angesteuert werden soll oder nicht. Je nach Fahrzeugart kann ein weiterer Parameter in Abhängigkeit zum Belastungs¬ bzw Gerauschverhalten des Getriebes als Entscheidungsfaktor mit eingespeichert bzw einprogrammiert werden. Dies kann beispielsweise bei Anwendung m einem PKW sinnvoll sein
Die Erfindung sieht desweiteren vor, den hydraulischen Leistungszweig auch an den Ubersetzungspunkten der Bereichschaltstellen auszuschalten. Das bedeutet, daß am Ende des alten Schaltbereiches und zu Beginn des neuen Schaltbereiches die Kupplungen KB für beide Bereiche geschlossen bleiben und der Hydrostat in dieser Verstellgroße fixiert und lastlos gesetzt wird, z B durch gleichzeitiges Betatigen des obengenannten Bypaßventiles oder/und einer genauen Ausrichtung bzw Korrektur der Hydrostatver Stellung, derart, daß die beiden hydrostatischen Arbeitsdruckleitungen drucklos bzw ohne Differenzdruck sind. Die Leistung wird in diesem Schaltzustand rein mechanisch übertragen und zwar über die Kupplungen bzw Kupplungseinrichtungen der beiden angrenzenden bzw benachbarten Schaltbereiche Die Schaltsignale für diese Schaltung können mit gleichen Signalen, wie für die Hydrostat- Sperreinrichtung KH beschrieben, verwirklicht werden. Bei einem Getriebe, z. B. mit vier Vorwartsfahrbereichen, wie in Fig. 3 dargestellt, sind auf diese Art sieben Ubersetzungs- Festpunkte bei lastlosem Hydrostat schaltbar.
Die Erfindung sieht , wie erwähnt, für Leistungs-verzweigungsgetπebe eine Stabilisierungseinrichtung KD bzw. Hydrostat-Uberbruckungs-Einrichtung vor, die an einer oder mehreren Übersetzungspunkten feste Ubersetzungs-Einstellungen halt, an denen der hydrostatische Leistungsfluß ausschaltbar ist zur weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades. Wie in Figur 4 dargestellt, ist z. B. die Abtriebswelle 2c über eine Zahnradstufe 10b mit der Antriebswelle lc über eine Zwischenwelle 227 durch Schließen einer Kupplung KD in Triebverbindung, um nach Schließen dieser Kupplung das Hydrostatgetnebe lastlos zu setzen. Für weitere wichtige Ubersetzungspunkte, denen ein hoher Betriebsanteil zukommt, können weitere, nicht dargestellte, Ubersetzungsstufen mit entsprechend zugeordneter Kupplung vorgesehen werden.
Eine Ausfuhrung gemäß Figur 3 zeigt z.B. eine Stabilisierungs- bzw. Hydrostat- Uberbruckungseinrichtung, bei der mittels einer Kupplung KD ein direkter Durchtrieb, ohne Zahneingriff bzw. Zahn-Walzleistung, zwischen Antriebswelle lc und Abtriebswelle 2c hergestellt und somit der Wandler 4c und das Summierungs-Verzweigungsgetriebe 5c in lastlosen Zustand gesetzt wird.
Die Stabilisierungseinrichtung bzw. Hydrostat-Uberbruckungs-Einrichtung KD ist auch mit zwei oder mehreren Kupplungen ausführbar, (nicht dargestellt), um den stufenlosen Wandler und das Summierungsverzweigungsgetriebe vollständig abzukoppeln. Bei Kombination mit einem bereits beschriebenen Bypaßventil oder/und einer entsprechenden Hydrostat- VerStelleinrichtung mit gezielter Verstellregelung kann auf die zweite Kupplung verzichtet werden.
Bei Betnebszustanden. die konstante Ubersetzungseinstellung bzw Konstant- Fahrgeschwmdigkeiten fordern, sieht die Erfindung eine Verbesserung der Einrichtung gemäß der deutschen Offenlegungschrift DE 41 04 167, Anspruch 17 vor. Um ein häufiges Auf- und Abschalten im Schaltbereich zweier angrenzender Bereichsschaltungen zu verhindern, dient die beschriebene Festpunkt-Schaltung KB durch Schließen beider Bereichskupplungen, z.B. Kl und K2, wie in Figur 7b entsprechend der Betriebsphase Ph 2 dargestellt. Abhangig von einer oder mehreren Betriebsgroßen wird automatisch die Festpunktschaltung KB ausgelost, wobei die Betriebsgroße aus einem Differenzwert des Hydrostat- Verstellvolumens ΔV oder ΔnHy oder/und ein Differenzwert für das Lastsignal Δp oder/und ein vorprogrammiertes Zeit-Differenz-Signal oder andere Signale sein können. Die entsprechenden vorgenannten Signalgroßen können vorprogrammiert und in Abhängigkeit verschiedener Betriebswerte, wie Betriebstemperatur, Gaspedal-Signal oder andere zusatzlich mit beeinflußt werden. Der Funktionsablauf ist derart, daß, wie in Figur 7b dargestellt, in der Nahe des Ubersetzungsfestpunktes KB bei gleichbleibender Fahrgeschwindigkeit bzw. Abtriebsdrehzahl Nab eine automatische Anhebung der Abtriebsdrehzahl nHy der zweiten Hydrostateinheit B bei gleichzeitiger entsprechender Absenkung der Motordrehzahl nMot um den Differenzwert delta nMot erfolgt. Gemäß Figur 7b kann z.B. in der ersten Betriebsphase Phl die erste Bereichskupplung Kl und bei Festpunktschaltung gemäß Betriebsphase Ph2 die Kupplung Kl und K2 geschlossen sein und in der dritten Betriebsphase Ph3 ist wiederum die Kupplung Kl geschlossen und die Kupplung K2 geöffnet. Die Differunzwerte delta nHy bzw. delta nMot für den Antriebsmotor können in beliebiger Größe bzw. in beliebigem Verhältnis vorprogrammiert werden und je nach Fahrzeugart unterschiedliche Größen von z.B. 5 % bis 10 % der jeweiligen Bezugsgöße betragen. Je nach Getriebeaufbau können die Drehzahlgrößen nHy und nMot in unterschiedlicher Relation zueinander liegen, wobei, z.B. wie in Figur 7b dargestellt, die Motordrehzahlgröße nMot kleiner ist als die Hydrostat-Drehzahlgröße nHy oder in nicht dargestellter Relation die Drehzahlen so zueinander liegen, daß in der Phase der Festpunktschaltung Ph2 die Motordrehzahl nMot synchron mit der Hydrostatdrehzahl nHy.. dreht, wie dies bei den betreffenden Planetengetriebegliedern HMot und sHy des Getriebes nach Fig. 3 bei der Festpunktschaltung K1 K2 durch Blockumlauf des Summierungsplanetengetriebes Pl der Fall wäre.
Die Schaltkupplung für die Hydrostat-Überbrückungseinrichtungen KH: KB; KD ist verschiedenartig ausführbar und kann zum Beispiel für die Hydrostat-Sperreinrichtung KH beliebig an einem der Zwischenglieder bzw. Triebelemente 7c zwischen der zweiten Hydrostateinheit B und dem Summierungsgetriebe 5c angeordnet werden. Die Kupplungen KH; KB; KD sind bevorzugt als formschlüssige Kupplung ausgebildet wie in der PCT-Druckschrift DE- A- 87/00 324, DE-A-41 26 650 AI und in der europäischen PCT-Anmeldung DE 88/00 563, die Mitbestandteil dieser Erfindung sind, näher beschrieben. Die Kupplung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie formschlüssig schaltbare Kupplungselemente mit einer Kupplungsverzahnung mit oder ohne Abweisverzahnung besitzt und daß mittels eines auf einem Kupplungsträger verschiebbar angeordneten hydraulisch betätigbarer Kolbens die Schaltung bei Synchronlauf bzw. im Synchronlaufbereich auch bei gewisser Relativ-Drehzahl möglich ist. Es ist auch möglich, wie in vorgenannten bekannten Druckschriften beschrieben, zusätzliche Synchronisiereinrichtungen vorzusehen. Diese vorgenannte formschlüssige Kupplung hat den Vorteil, daß sie nahezu schlepp verlustfrei ist, da keine Reibelemente vorhanden sind. Es ist aber auch möglich, die Kupplung als Reibkupplung in Form einer Konuskupplung, wie z. B. in der DE-A-41 26 650 dargestellt, zu verwenden. Auch diese Kupplung kann weitgehend schleppverlustfrei sein, da durch den Konuseffekt die Reibfläche relativ gering ist. Auch die Anwendung einer Lamellenkupplung in bekannter Bauweise kann unter Umständen sinnvoll gestaltet werden. Eine weitere Art einer formschlüssigen Kupplung mit mechanischen Schaltelementen, z. B. mittels Schaltklaue, Schaltmuffe oder/und mit servoverstärkten Schaltelementen ist, je nach gewähltem Getriebeaufbau, sinnvoll anwendbar. In nicht dargestellter Form ist alternativ die Kupplung KH für die Hydrostat-Sperreinrichtung im Summierungsgetriebe 5c angeordnet. Bei Ausführung nach Figur 2 empfiehlt es sich, die Kupplung KH auf einer mit einem Zugkraftverstärker 77c verbundenen Welle 73c anzuordnen. Hierbei können Zugkraftverstärker 77c und Kupplung KH zu einer gemeinsamen Baueinheit bauraum- und kostengünstig zusammengefaßt werden.
Der Hydrostat ist bei allen bereits beschriebenen Einrichtungen zur Abschaltung des Hydrostatbetriebes über das beschriebene Bypaßventil 114c; 216 oder/und durch eine entsprechend ausgebildete Hydrostat- Verstellregelung lastlos zu setzen. θ Innerhalb der Festpunktschaltung ist das Hydrostatgetriebe auf die theoretische
Verstellungsvolumengroße Vth eingestellt bzw. eingeregelt, so daß keine Differenzolmenge zwischen den Arbeitsdruckleitungen 206, 207 bei geöffnetem Bypaßventil ausgetauscht wird oder ohne geschaltetem Bypaßventil 114c, 216 oder fehlendem Bypaßventil die Arbeitsdruckleitungen 206, 207 annähernd differenzdruckfrei sind.
Bei einer weiteren Steuerungsvariante für die Festpunktschaltung kann gemäß der Erfindung bei vorzugsweise geschaltetem Bypaßventil die Hydrostatverstellung sich automatisch fortlaufend einer neuen Verstellgroße entsprechend einer Verdrangungs-volumengroße Vneu einstellen, die in Abhängigkeit zum Antriebsdrehmoment oder entsprechend dem jeweiligen sich ändernden Belastungszustand von Motor und Getriebe so variiert, daß bei Verlassen der Festpunktschaltung, d.h. bei Beginn der neuen Schaltung bzw.Bereichsschaltung sofort die richtige Verstellgroße bzw. Verdrangungsvolumengroße Vneu bereit steht, die dem drehmomentfreien Zustand der alten Kupplung Kl; K2 bzw. Kupplung KH; KD und der gunstigsten Verstellgroße Vneu für das Offnungssignal der entsprechenden Kupplung bei annähernd drehmomentfreiem Zustand entspricht. Der Schaltablauf f r das Verlassen der Festpunktschaltung und Schalten in den neuen stufenlosen Schaltbereich wird bei dieser Schaltvaπante erfindungsgemaß derart vollzogen, daß mit automatischer drehmomentabhangiger standiger Anpassung der Verstellung auf Verstellgroße Vneu derart erfolgt, daß zunächst das Bypaßventil schließt und darauf folgend das Offnungssignal für die alte Kupplung bei drehmomentfreiem Zustand des betreffenden Kupplungsghedes eingeleitet wird. Bei Schließen des Bypaßventils 114c, 216 wird automatisch. z.B. bei Schaltung aus KB in den stufenlosen Bereich das volle Drehmoment auf die neue Kupplung Kl bzw. K2 verlagert und die alte Kupplung drehmomentfrei gesetzt bei richtigem Vneu und geöffnet. Bei Umschaltung aus der Festpunktschaltung KH oder KD in den anschließenden stufenlosen Schaltbereich wird zuerst durch Schließen des Bypaßventils die betreffende Kupplung KH; KD vom Drehmoment entlastet und danach geöffnet durch ein entsprechendes Ofnungssignal. Zur Optimierung der Schaltqualitat ist das Bypaßventil 114c, 216 alternativ so ausgebildet, daß ein kontinuierlicher aber trotzdem rascher Druckaufbau beim Schließvorgang gewahrleistet ist. Der kontinuierliche Druckaufbau kann verschiedenartigen charakteristischen Verlauf haben und beispielsweise einer festen Vorgabe entsprechen durch bekannte Mittel wie Drosseldampfung, Dampfungsnuten u.a. oder abhangig von einem oder mehreren Betriebswerten, insbesondere lastabhangigen Werten, z.B. durch den Hydrostatdruck variieren. Auch elektrisch-elektronische Ansteuerungen können sinnvoll sein für einen nahtlosen Schaltablauf, insbesondere in Verbindung mit dem beschriebenen Hydrostat-Retarder. Bei Ausf hrung der zuerst genannten Variante, bei der das Hydrostatgetriebe innerhalb der Festpunktschaltung auf Vth gestellt bzw.eingeregelt ist, wobei ohne geschaltetem oder fehlendem Bypaßventil die beiden Arbeitsdruckleitungen 206 und 207 annähernd differenzdruckfrei sind, wird der Schaltablauf zum Verlassen der Festpunktschaltung KB in die stufenlose
Bereichsschaltung auf die Weise vollzogen, daß zunächst das volle Drehmoment auf die neue Kupplung Kl bzw. K2 verlagert wird, derart daß die Hydrostatverstellung zunächst in Abhängigkeit zu dem momentanen Belastungszustand auf die neue Verstell- bzw. Verdrangungsvolumengroße Vneu eingeregelt wird, wodurch die alte Kupplung drehmomentfrei und das Offnungssignal erhalt. Das Offnungssignal für die alte Kupplung kann automatisch in Abhängigkeit zu Vneu ausgelost werden.
Mit der Definition „neue Kupplung" in der Festpunktschaltung KB ist die nach Verlassen der Festpunktschaltung belastete Kupplung Kl oder K2 und mit ,,alter Kupplung" die vom Drehmoment zu entlastende und danach zu öffnende Kupplug Kl oder K2 zu verstehen. Innerhalb der Festpunktschaltung KB sind beide Kupplungen Kl und K2 drehmomentbelastet
Die drehmomentabhangige, insbesondere vom Motordrehmoment oder/und Antriebs¬ drehmoment abgeleitete Schaltkorrektur wird spater genauer beschrieben
Durch alle vorgenannten Einrichtungen zur Ausschaltung des hydrostatischen Leistungsflusses werden die Getnebeverlust-leistungen verringert zur Verbesserung des Wirkungsgrades.
Der Funktionsabiauf, der in der DE 44 17 335 AI naher beschrieben ist, stellt sich wie folgt dar: Bei Bremsbetatigung wird nach erfolgter Getriebe-Ruckregelung, wie bereits beschrieben, der nachsthegende bzw. gunstigste Ubersetzungs-Festpunkt eingeregelt und geschaltet, wobei das Hydrostat-Getnebe zunächst in lastlosen Zustand sich befindet. Zum Beispiel bei Ubersetzungs- Festpunkt über die Bereichs-Blockschaltung KB ist in diesem Zustand die Hydrostateinheit A in der Regel voll ausgeschwenkt, wodurch beide Hydrostateinheiten bei gleicher Drehzahl die dementsprechende Olmenge ohne Differenzdruck innerhalb des Wandlergetπebes in Umlauf halten Erst nach Verstellung der Hydrostateinheit A auf kleineres Volumen wird die Differenz- Olmenge in den Bremsdruckkreis 206 bzw. 207 gefuhrt. Ist die Verstell-Einheit A auf Verstellgroße "Null" geregelt, so wird die gesamte Pumpleistung der zweiten Hydrostateinheit B, die in der Regel als Konstant-Einheit ausgebildet ist, in den Brems-Arbeitsdruckkreis 206; 207 gefuhrt. Bei Weiterfuhrung der Hydrostatverstellung durch "Null" und daruberhinaus arbeitet die Verstell- Einheit A auch als Pumpe, wobei sie am Ende ihrer Verstellgroße, das heißt bei vollem Verstell- Volumen. gleiche Pumpenleistung wie die Konstant-Einheit B liefert. In diesem Zustand ist die höchste Bremsenergie bei doppelter Pumpenleistung übertragbar, wobei beide Einheiten A und B über ihre Triebwellen 7c und 6c und dazugehörigen Triebstrange 227, 228 über das Bremsmoment angetrieben werden. Beide Hydrostateinheiten A und B können auch in unterschiedlicher Große ausgebildet werden, wobei die jeweiligen Bremsleistungen entsprechend ihrer Größe und ihrer dazugeordneten Drehzahl unterschiedlich sind. Ist die zweite Hydrostateinheit B ebenfalls als Verstell-Einheit ausgebildet, so sind weitere Variationen möglich, z.B. derart, daß beide Einheiten gleichzeitig verstellt oder zuerst die Einheit B und dann die Einheit A, je nach den Betriebssituationen, sinnvoll in ihren Verstellgrößen regelbar sind. Bei den eingangs erwähnten bekannten Getriebeausführungen ist es sinnvoll, die zweite Hydrostateinheit B als Konstant- Einheit auszubilden. Für den Betriebszustand, bei dem der Übersetzungs-Festpunkt durch die Hydrostat-Sperreinrichtung und Schließen der Kupplung KH fixiert wird, ist eine Bremsenergie- Übertragung nur über die erste Hydrostateinheit A möglich, die über den entsprechenden Triebstrang 227 angetrieben wird. In den meisten Betriebssituationen ist dies ausreichend. Für den Fall einer höheren Bremsenergie-Forderung kann diese Kupplung KH geöffnet und sehr schnell durch automatisches Zusammenspiel der Regelungs-Einrichtung ein anderer Ubersetzungs- Festpunkt angesteuert werden. Die Erfindung sieht hierfür zur Erzielung eines kontinuierlichen Bremsüberganges ein automatisches kurzzeitiges Zuschalten der Betriebsbremse vor. so daß ein weiches ruckfreies Bremsverhalten über den gesamten Übersetzungsbereich gewährleistet ist. Wird zum Beispiel ein Wechsel von einem Übersetzungs-Festpunkt KH zum Übersetzungs-Festpunkt KB innerhalb der Bremsphase vollzogen, so wird zunächst über die automatische Bremsregelung die Betriebsbremse dazugeschaltet, so daß ein weitgehend lastloser Zustand im Hydrostatgetriebe bei gleichzeitiger automatischer Rückstellung der Hydrostateinheit A vollzogen wird. Entsprechend der automatischen Bremsenergie-Abnahme über das Hydrostatgetriebe nimmt kontinuierlich die Bremswirkung der Betriebsbremse zu. Zur Findung des vorgenannten Übersetzungs-Festpunktes KB durch Ansteuerung der entsprechenden Bereichs-Blockschaltung wird nun das Hydrostatgetriebe in die entsprechende Endstellung bzw. Endverstellgröße gebracht, wonach sofort nach Abschluß der Schaltung des genannten Übersetzungs-Festpunktes die Betriebsbremse bei gleichzeitiger Nachregelung des Hydrostatgetriebes und Übernahme der hydrostatischen Bremsleistung die Betriebsbremse kontinuierlich gelöst wird. Dieser Funktions-ablauf kann über entsprechend abgestimmte Signalgrößen aus mehreren Betriebsgrößen wie Bremsdrucksignal, Hydrostat-Drucksignal, Verstellsignal des Hydrostatgetriebes oder/und Motordrehzahlsignal oder/und weiteren Signalen verwirklicht werden.
Die hydrostatische Bremseinrichtung besteht neben dem hydrostatischen Wandler 4c aus einem ersten Rückschlag-Ventil 209, über welches der Ölstrom der jeweiligen Hochdruckleitung 206 bzw. 207 auf ein erstes Schaltventil 203 und ein nachgeordnetes Druck-Regelventil 204 geleitet wird. Das Schaltventil 203 wird über ein Öffnungssignal 214 zur Freigabe der hydrostatischen Bremsfunktion geschaltet. Das Druckregel-Ventil 204 wird über ein variables Regelsignal 215 angesteuert, das in Abhängigkeit zur Größe der Bremskraft steht und den Hydrostat-Druck bestimmt. Der Wärmetauscher 205 ist dem Druckregelventil 204 nachgeordnet, der über eine entsprechende Leitung 217 das aus dem Druckregelventil fließende erwärmte Öl aufnimmt und die gekühlte Flüssigkeit über eine weitere Leitung 213 und ein entsprechendes Rückschlagventil 210 wieder in den Arbeitsdruck-Kreislauf der Bremsanlage einführt. Bei stufenlosen hydrostatisch-mechanischen Verzweigungsgetrieben 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 lastabhangige Drehzahl schlupf des Hydrostatgetriebes bzw. der mit der Hydrostateinheit B verbundenen Well 5 hat nach jeder Bereichsschaltung umgekehrte Auswirkung, die durch die Versteileinrichtung 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 formschlussigen Kupplungen mit oder ohne Abweisverzahnung oder Reibkupplungen mit Konus- Reibflachen, wie aus DE 41 62 650 bekannt, oder auch mit bekannten Lamellenkupplungen zu schaffen die hohe Schaltqualltat ohne Lastunterbrechung gewahrleistet
Die Leckolverluste des Hydrostatgetriebes bewirken, wie eingangs erwähnt, einen zwangsläufigen Drehzahl schlupf einer Hydrostat-welle 7c Dieser Drehzahlschlupf wirkt sich in Verbindung mit einem stufenlosen Leistungsverzweigungsgetπebe mit mehreren Fahrbereichen innerhalb der Bereichsschaltung, wie in Figur 7 dargestellt, so aus, daß zum Beispiel bei Zugbetrieb zum Erreichen des Synchronzustandes der zu schaltenden Kupplungs-gheder die Verstellgroße V alt um das Maß X am Schaltpunkt großer sein muß als der theoretische Wert, um am Schaltpunkt S den Synchronpunkt der zu schaltenden Kupplungsglieder zu erreichen. Die Verstellgroße 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 Verstellkorrekturgroße um das Maß Y und damit der Verstellgroße V neu entspricht In der Regel haben die Korrekturgroßen X und Y unterschiedliche Großen, bedingt durch die jeweilige Getriebeauslegung und Bereichsgroßen entsprechend den unterschiedlichen Großen der Hydrostatdrucke Δpl und Δp2 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 Figur 7 dargestellten Schaltbeispiel, wobei Bl Bereich 1 und B2 Bereich 2 bedeutet, ist der Funktionsabiauf wie folgt.
Bei einer Hochschaltung unter Last von Bl in B2 wird das Schaltsignal zum Schließen der neuen bzw zweiten Bereichskupplung ausgelost sobald das mit der zweiten Hydrostateinheit B in Triebverbindung stehende Kupplungsglied mit den zu schaltenden Kupplungsghedern am Schaltpunkt S Synchronlauf erreicht hat. Die Hydrostat- Verstellgroße 'Υ alt" ist hierbei um das Maß X großer 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 zuruckgeregelt innerhalb beider geschlossener Kupplungen bis der Stellpunkt SKI erreicht ist, wonach das Signal zum Offnen der alten bzw. ersten Bereichskupplung erfolgt Erst danach wird die Getπebeuber-setzung bei weiterer Hydrostatverstellung weiter verändert, um den neuen bzw. zweiten Bereich zu durchfahren Um den unterschiedlichen Drehzahlschlupf-Größen des Hydrostat-getriebes am Ende des alten und zu Beginn des neuen Schalt-bereiches mit den entsprechend unterschiedlichen Einzel- Verstellkorrekturgrößen X und Y zur Schaltoptimierung Rechnung zu tragen, sieht die Erfindung eine , den jeweiligen Auslegungs-verhältnissen 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
1) V neu = V alt - (V alt - V neu) . fz
2) fz = Δp alt + ΔP neu = Korrekturfaktor
Δp alt
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 Figur 3 schematisch dargestellt, mit einer bestimmten Gang- bzw. Bereichsabstufung, für eine Hochschaltung von Bereich 1 in Bereich 2 (Bereichsschaltung 12) 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 zueiander 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 Figur 8 bei gleicher vorerwähnter Übersetzungs-auslegung feste Korrekturfaktoren fz beispielsweise für die Bereichsschaltung 2/1 = 2,17, für die Bereichsschaltung 3/2 = 1,49 und für die Bereichsschaltung 4/3 = 1,57.
Zur Verbesserung der bekannten Schalt-Korrektur-Einrichtung gem. DE 41 04 167 AI sieht diese Erfindung weitere Einzelheiten vor, derart, daß Betriebsveränderungen innerhalb der Schaltphase, z.B. Veränderung des Fahr- bzw. Gaspedals, Lastveränderungen u.a., mit berücksichtigt werden. Z.B. wird bei einem Loslassen des Gaspedals ein sofortiges Öffhungs-Signal für die betreffende Kupplung erwirkt, wobei das Öffnungs-Signal sowohl die alte als auch die bereits geschlossenen neue Kupplung betreffen kann. Hierbei wird z.B. eine evtl. zuvor gespeicherte Information vor Schließen der neuen Kupplung zur Bestimmung der Größe der Schalt- Korrektur X; Y bzw. Z ignoriert bzw. entsprechend angepaßt, um neue, z.B. plötzlich auftretende Betriebsveränderungen innerhalb der Schaltphase, berücksichtigen zu können. Die Information für die Größe der Schalt-Korrektur kann, wie in der bekannten oben genannten DE beschrieben, ein Lastsignal. Zeitsignal und andere Größen sein. Es ist dadurch möglich, daß beispielsweise bei bereits eingeleitetem Schaltvorgang die alte Kupplung geschlossen bleibt und die bereits geschlossenen neue Kupplung wieder öffnet. Diese Einrichtung ist auch sehr vorteilhaft für die beschriebene „Festpunkt-Schaltung KB", insbesondere bei Konstant-Fahrtemstellung oder/und Konstant-Ubersetzungseinstellung Ein anderer Betriebszustand hingegen wird dadurch optimiert, daß wahrend der Schaltphase auftretender Lastruckgang, z.B. durch Rücknahme des Fahr- bzw. Gaspedals oder plötzliche Veränderungen des Fahrprofils die vor Beginn der Schaltphase gegebenen Information für die Schaltkorrektur-Größe ingnoriert wird, um ein sofortiges Offnen der alten Kupplung zu ermöglichen. Auf diese Weise wird unabhängig von unterschiedlichen Betπebsveranderungen innerhalb der Schaltphase eine weitgehende nahtlose Bereichsschaltung erzielt. In einer weiteren Ausfuhrungsform wird die Verstellkorrektur zur Schaltoptimierung über
Betriebswerte des Antriebsmotors M gesteuert/geregelt. Bestimmend für die Große der Verstellkorrektur X; Y; Z ist das jeweilige bzw. momentane Antriebs-drehmoment Tan des Getriebes bzw das Motordrehmoment Tmot . Der Schheß-vorgang der neuen Kupplung nach Ende des alten Schaltbereiches erfolgt wie bei allen vorgenannten Losungen im Synchronzustand der Kupplungsglieder der neuen Kupplung, wobei bevorzugt zwei oder mehrere Drehzahlsensoren durch Vergleich der Drehzahlen von wenigstens zwei Getriebegliedern den Synchronzustand ermitteln und den Schaltimpuls für die neue Kupplung auslosen. Das momentane Antriebs¬ drehmoment des Getriebes bzw. Motordrehmoment Tan bestimmt die Belastungsgroße des Hydrostatgetriebes und den entsprechenden Drehzahlschlupf von Hydromotor/ - pumpe und somit auch die Große der jeweils erforderlichen Verstellkorrektur innerhalb beider geschlossener Kupplungen. Jedem Antriebsdrehmoment ist somit auch eine bestimmte Verstellgroße bzw Verdrangungsvolumen Vneu zugeordnet, die dem drehmomentfreien Zustand der alten Kupplung entspricht, wonach das Offnungssmgal für diese Kupplung ausgelost wird. Drehmomentveranderungen innerhalb der Schaltphase, wobei beide Kupplungen geschlossen sind, werden bei dieser Korrektur-Einrichtung automatisch berücksichtigt, da immer das momentane Antriebsdrehmoment Tan bzw. Motordrehmoment Tmot das Öffnungssignal der alten Kupplung bestimmt bzw. über entsprechende, daraus resultierende Signale zum Offnen der alten Kupplung auslost. Unabhängig davon, ob es sich um eine Zughochschaltung, Zugruckschaltung, Schubhochschaltung oder Schubruckschaltung handelt, erkennt das System den jeweils gunstigsten Offnungspunkt bzw. das neue Verstellvolumen Vneu zum Auslosen des Offnungssignals der alten Kupplung. Die Erkennung in der Regeleinrichtung, ob Schub- oder Zugbetrieb erfolgt durch Motorkenngroßen bzw. -belastungsgroßen/ -signale, gegebenenfalls auch äußere Einflußgroßen, wobei bei Zugbetrieb jedem Motor-drehmoment Tmot und Motordrehzahl n mot eine bestimmte Ansteuergroße wie Drosselklappenstellung; Fahr- bzw. Gaspedalstellung, Fahrpedalanderungs-geschwindigkeit, Temperatur, gegebenenfalls auch Luftdruck u.a. zugeordnet ist. Zum Beispiel kann bei plötzlichem Loßlassen des Gaspedals/Fahrpedals innerhalb der Schaltphase das sofortige Offnungssignal bei Vth erteilt werden, weil das Antriebsdrehmoment bzw. das Motordrehmoment sofort auf Null abfällt oder gar negatives Drehmoment annimmt, trotzdem bei Schaltbeginn Valt und Korrekturgroße X Maximalgroße hatten.
Bei Schubbetrieb erkennt das System ebenfalls den jeweiligen Betriebszustand dadurch, daß bei Schubmoment der Motor entsprechend hochgetourt wird und je nach Drehzahlgroße entsprechend Signal b ein entsprechendes Bremsmoment bzw. negatives Motordrehmoment oder Schubmomentgroße erkannt wird und aus den entsprechenden Signalgroßen b, a bzw. Bremssignal f Drehmomentgroße Tmot ; Tan und Drehmomentrichtung ermittelt und daraus die Schalt-Korrekturgroße und -Korrektur-Richtung und Vneu zum Offnen der alten Kupplung festlegt und signalisiert. Bei Schubbetrieb findet eine Umkehrung der Korrekturgroßen und Korrekturrichtungen statt, wobei bei Hochschaltung das Verdrangungsvolumen bzw. die Stellgroße Valt kleiner als Vneu und bei Ruchschaltung Valt großer als Vneu ist. Dies entspricht dem allgemeinen charakteristischen Schaltkorrekturverhalten bei derartigen hydrostatisch¬ mechanischen, aber auch rein-mechanischen Leistungsver-zweigungsgetπeben.
Wie an früherer Stelle bereits erläutert, können die Drehzahlschlupfgroßen des Hydrostatgetriebes vor und nach der Bereichsschaltung bei gleichem An- und Abtriebsdrehmoment an jeder Bereichsschaltstelle (Hochschaltungen 1/2; 2/3; 3/4 bzw. Ruckschaltungen 4/3: 3/2; 2/1 ) je nach Getriebeauslegung und Bereichsaufteilung sehr unterschiedlich sein Entsprechend unterschiedlich sind die Korrekturgroßen-verhaltmsse X zu Y . Dementsprechend sind im Steuer- und Regelungssystem die Korrekturgroßen bzw. Korrekturgroßenverhaltnsse X zu Y einprogrammiert, d.h. es ist jedem Antriebsdrehmoment grundsatzlich für jede Bereichsschaltstelle eine eigene Stellgroße bzw. Verdrangungsvolumengroße Vneu zugeordnet und vorprogrammiert, die Abhängigkeit sich innerhalb der Schaltphase verändernden Lastverhaltnisse und anderen Faktoren korrigierbar sind, so daß in allen Betriebszustanden eine schaltstoßfreie Bereichsschaltung gewahrleistet ist.
Je nach Art der Motorregelung, ob Leistungs- oder Drehzahlregelung, z.B. RQ, RQV oder andere Regelungsart sind in der Steuer- und Regelungseinrichtung, die jeweils für die Ermittlung des Motordrehmomentes geeigneten Signalgroßen in der Fahrregelung bzw. Steuer- und Regeleinrichtung einprogrammiert. So ist z.B. bei einer RQ-Regelung jeder Drosselklappen- bzw. Fahrpedalstellung und jeweils gegebener Motordrehzahl ein bestimmtes Motordrehmoment zugeordnet, so daß Drosselklappen- bzw. Fahrpedal-Stellungssignal und Motordrehzahlsignal eine Aussage für das jeweilige Motordrehmoment geben, wonach das neue Verdrangungsvolumen bzw die Verstellgroße Vneu ermittelt und daraus das Offnungssignal für die alte Kupplung eingeleitet werden kann. Bei RQV-Regelung entspricht jede Gaspedal- bzw Fahrpedalstellung einer vorgegebenen Motordrehzahlgroße unabhängig vom Motordrehmoment. Bei dieser Regelungsart ist es also erforderlich, zur Ermittlung des Motordrehmomentes ein entsprechendes Signal, das dem Fullungsgrad der Kraftstoff-Einspritzung oder einer ähnlichen Signalgroße, die für die Drehmomentermittlung geeignet ist, zu verwenden.
Bei dieser Korrektur-Variante ist es im Gegensatz zur, an früherer Stelle beschriebenen Variante nicht erforderlich, die Verstell-Korrekturgroße Z aus einem Hydrostat-drucksignal oder einer vor Schaltbeginn gegebenen Korrekturgroße X bzw Valt zu ermitteln bzw zu errechnen, sondern das Offnungssignal kann immer aus dem momentan wirksamen Antriebsdrehmoment Tmot bzw Tan ermittelt werden Für eine genaue Realisierung und Signalgebung der neuen Stellgroße bzw Vneu sorgt in der Regel ein entsprechender Verstellweggeber bzw Sensor, der den Verstellwinkel oder Verstellweg des Hydrostatgetriebes signalisiert
Für die Verstellgroßen- bzw Verdrangungsvolumenmessung kann alternatn auch die bekannte Verstelldruck- oder elektrische Verstellstromgroße benutzt werden, sofern diese für die Ermittlung des korrekten Offnungssignals für die alte Kupplung geeignet sind.
Ein Drucksensor zur Erfassung des jeweiligen Hydrostatdruckes ist bei dieser Korrektur- Variante nicht erforderlich
Alle in dieser Patentanmeldung beschriebenen Schaltkorrektur-Einπchtungen sind sowohl für drostatιsch-mechanιsche als auch rein-mechanische Leistungsverzweigungsgetnebe anwendbar Bei einem mechanischen Leistungsverzweigungsgetnebe gelten für die Korrekturverhaltnisse X und Y die jeweiligen Drehmomentverhaltnisse am stufenlosen Wandler, wobei die Drehmomentverhaltnisse gleich den Druckverhaltnissen der Arbeitsdrucke des Hydrostatgetriebes entsprechen
Das für die Ubersetzungs-Ruckregelung wirksame Bremssignal f kann in Abhängigkeit zur Bremsbetatigungskraft oder/und in mehr oder weniger großer Abhängigkeit zur Motordrehzahl stehen wobei vorzugsweise im unteren Geschwindigkeitsbereich und Anfahrbereich z B. beim Loslassen der Bremse der Bremsanteil über die Betriebsbremse sehr gering oder nahezu Null sein kann Das Bremssignal f kann also je nach Art des Fahrzeuges entsprechend einer bestimmten Bremskennhnie eine feste oder variabel zu verschiedenen Betriebsparametern sich \ eranderbare Kennlinie darstellen
Auch die Bremssignale 113, 217; 215 der Brems-, Steuer- und Regeleinrichtung für die Retarder-Bremsanlage, bevorzugt Hydrostat-Retarder nach Fig. 2, 4; 5; 6, oder einen Retarder bekannter Art, können vorteilhaft mittelbar oder unmittelbar mit dem Bremssignal f in Wirkverbindung gebracht werden oder als Bremssignal f wirksam sein. Eine Verbesserung der Bereichsschaltung innerhalb des Brems- oder/und Schubbetriebes wird erzielt durch die Kombination der getriebeseitigen Abbremsung über den Einfluß des Bremssignals auf die Getriebeübersetzung und das Zusammenwirken mit dem beschriebenen Bypaßventil. Durch den Einfluß des Brems-signals wird die Motordrehzahl angehoben aufgrund der entsprechenden Übersetzungsänderung des Getriebes, wodurch gleichzeitig die Spontanität der Schaltabläufe und der Verstellgeschwindigkeiten positiv beeinflußt wird, da durch höhere Drehzahl Steuerdrücke und Steuerölmenge, sowohl für die Hydrostatverstellung als auch für die Kupplungs- Schaltelemente verbessert wird. Durch das Zusammenwirken von Bremssignal, Übersetzungssignal oder/und Motordrehzahsignal oder/und gegebenenfalls einem automatischen Füllungs- bzw. Drosselklappen-Stellungssignal und gegebenenfalls weiteren Betriebssignalen wird eine harmonische komfortable Bereichsschaltung, auch in extremen Brems- und Schubsituationen erzielt. Hierzu werden die Bremsanteile automatisch über die normale Betriebsbremsanlage und die Getriebebremse derart dosiert, daß ein Gegeneinanderwirken von Getriebe- und Betriebs¬ bremse verhindert wird, indem eine entsprechend angepaßte Dosierung von Betriebsbremse und Getriebe- bzw. Retarder-Bremsanlage durch Wirkverbindungen vorgenannter Signale erzielt wird. Der Motorbremsanteil wird hierbei so dosiert, daß das Motorgeräusch in akzeptablem Rahmen gehalten bleibt. Zum Beispiel bei sehr niedrigen Fahrgeschwindigkeiten kann die Motorbremsleistung trotz relativ hoher Bremskraft sehr niedrig sein, wobei sinnvollerweise eine entsprechende Motor-drehzahlführung in Abhängigkeit auch zur Fahrgeschwindigkeit oder/und der Getriebeübersetzung oder/und der Bremsgröße vorprogrammiert werden kann. Dies ist schon deshalb vorteilhaft, da bei niedriger Geschwindigkeit der vom Motor abzustützende Getriebe- Bremsanteil auch bei niedriger Motordrehzahl relativ groß ist aufgrund der entsprechend großen Getriebeübersetzung. Die Erfindung sieht dafür vor, eine Motor-Drehzahl-Absenkung mit bevorzugt kontinuierlichem Verlauf mit der Fahrzeugverzögerung bzw. mit fallender
Fahrgeschwindigkeit innerhalb des Bremsbetriebes vorzuprogrammieren.
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 Eletronik 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 Leistungs¬ verzweigungsgetriebes, 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 Vorwartsfahrt KV und Kl 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 Verstellgroße 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 29209 gemäß Fig. 9 oder in der DE 43 39 864 gem. Fig. 3 naher beschrieben.
Der vorbeschriebene Notfahrbetrieb ist bei einer Getriebeausfuhrung, wie in Fig. 8 dargestellt, auch für Rückwartsfahrbetrieb 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 - W, VR, VI - 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 Regelgerat 5 oder getrennt über die Notfahr-Steuereinrichtung 80' bei entsprechender Ausbildung realisiert werden.
Je nach den Fahrzeugforderungen ist die Notfahreinrichtung verschiedenartig ausfuhrbar, wobei in einer Einfachausfuhrung die Hydrostatverstellung über ein Einfachventil - Schwarz-Weiß- Ventil - oder über ein Proportional-Ventil oder ein Nachfolge-Ventil mit Ruckmeldung der Stellgroße des Hydrostatgetriebes eine der Hebelstellung des Hebel 81' entsprechende Ubersetzungsgroße festlegt. Diese zuletzt genannte Einrichtung ermöglicht feste Ubersetzungseinstellungen 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 Normalausfuhrung mit Schwarz-Weiß-Schaltung kann bevorzugt der Endgeschwin-digkeitspunkt bzw. Ubersetzungspunkt als Konstantubersetzung gefahren werden, der z.B. bei Anwendung in einem Traktor bei einem 4-Bereichsgetriebe, wie in Fig. 8 dargestellt, ca. 6 km h betragt.
Der erste Geschwindigkeitsbereich bei einem stufenlosen Leistungsverzweigungs-getπebe 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 Traktor ein satz eine Geschwindigkeit von Null bis ca. 20 km ermöglicht. Hierfür werden durch die entsprechende Vorwahl nach Aktivierung der Hydrostatverstellung 18 auf Anfahrstellung die Kupplungen Kl und K4 geschlossen, wodurch eine direkte Verbindung der Kupplung Kl mit der Abtriebswelle AB hergestellt wird. Die Hydrostatverstellung erfolgt bei bei Vorwahl dieses „schnellen Notfahr¬ betriebes" 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-einsatzen, z.B. für Pflegearbeiten, Dungerbetrieb, 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 vorwählbar ist.
Bei einem Getriebe mit hydrostatisch-mechanischer Leistungsverzweigung, bei dem der erste Fahrbereich rein-hydrostatisch arbeitet (in den Zeichnungen nicht dargestellt), ist eine Notfahreinrichtung ahnlicher Art realisierbar, wobei der Hydrostat im Anfahrzustand bereits auf Fordervolumen 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 konzepiert 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 Motorfullung bzw Rücknahme der Drosselklappe oder umgekehrt kurzzeitige Erhöhung der Motorfullung zur Drehzahl- oder/und Drehmoment-veranderung des Motors zur Verbesserung der Schaltqualltat u a sein
Die Notfahreinrichtung sieht desweiteren vor, daß bei Ausfall der Eltronik wahrend 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 Gasrucknahme oder/und ein automatisches Offnen der betreffenden Bereichskupplung ausgelost 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 daruberhinaus für den Einsatz von Arbeitsmaschinen einen sehr spontan wirksamen Wendebetrieb, z B beim Traktor im Frontladeremsatz oder Radlader ermöglicht Zu diesem Zweck ist, wie in Figur 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 anfahrt, wobei bei Loslassen der Bremse bereits eine sehr schnelle Getriebeverstellung bzw Ubersetzungsanderung l/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 vorwahlbare Funktion oder als Dauerfunktion vorprogrammiert werden Die Ubersetzungsanderung erfolgt hier im wesentlichen über die Funktion des Bremspedal-Signals f , wie in der DE 44 17 335 naher beschrieben und in dieser Druckschrift in den Figuren 6ι und 6k dargestellt Die Betätigung des Bremspedals kann hierbei je nach Betatigungskraft oder Betatigungsart mit oder ohne Aktivierung der Betriebsbremse über die Funktion des Bremspedal- Signals f ablaufen Je nach Betriebseinsatz können verschiedene Fahrprogamme vorprogrammiert werden So ist es z B bei Wendebetrieb-Einsatz - Frontladerbetrieb beim Traktor - vorteilhaft dieses IFA-Programm vorzuwählen, das eine automatische Motordrehzahl-Charakteπstik gemäß nMot II ermöglicht Für den Normalbetrieb kann es sinnvoll sein, eine Motordrehzahl- Charakteπstik gemäß der Kennlinie nMot I als Konstantprogramm einzuprogrammieren, wonach bei Loslassen bzw Lüften der Bremse keine oder nur geringe Motordrehzahldruckung erfolgt Mit Rucksicht auf die verschiedenen dynamischen Fahrverhaltnisse kann in Abhängigkeit zu den verschiedenen Betriebssituationen und Belastungsverhaltnissen 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 auslosende Signal für die Motorregelung oder/und Getrieberegelung darstellt
Zur Erzielung einer hohen Anfahrbeschleunigung ist es erforderlich, daß im Anfahrzustand innerhalb der Phase IV bzw 1R . die dem ersten Fahrbereich entspricht, eine sehr schnelle Hydrostatverstellung bzw Ubersetzungsanderung l 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 Figur 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 zusatzliches 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 Betriebsgroßen darstellen Alternativ zur vorbeschriebenen Hochdruck-Verstelleinrichtung mit den Ventilen 263, 264 kann auch eine Druckbegrenzungs-Einrichtung 270, 266, gemäß Figur 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 Anfahrfünktion abläuft, wonach eine sehr schnelle Ubersetzungsanderung 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 wahrend 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 vorzuglich geeignet, da ein zusätzliches Inch-Pedal entfallen kann Anstelle der automatischen Motorregelung (über das sogenannte E-Gas), kann auch eine weniger komfortable manuelle Gasbetatigung, z B über das Handgas, gewählt werden
Die automatische Motorregelung bzw Ansteuerung der Motorregelung erfolgt vorzugsweise in allen \ orbeschnebenen Funktionsablaufen 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 Betatigungs- und Betriebs-Signale bzw Betriebsgroßen, wobei bevorzugt das Motordrehzahl-Signal die bestimmende Regelgroße bildet Bei Abweichung von einer vorgegebenen Motordrehzahlhme wird eine entsprechende Veränderung der Motorregelung bzw der Drosselklappen-Stellung oder/und der Getnebeubersetzung l/i bewirkt, um die vorgegebenen Sollwerte möglichst exakt in allen Betriebssituationen einzuhalten
Die Erfindung zeichnet sich desweiteren dadurch aus, daß dem IFA-Pedal eine Ubersetzungs-Charakteπstik zugeordnet ist, die in Abhängigkeit zur Pedalweggroße bzw der Pedalstellung eine Ubersetzungsgroße des Getriebes zugeordnet ist Bei voll durchgetretenem Pedal das dem Pedalweg Null entspricht, ist die Übersetzung l/i = Null, entsprechend dem stehenden Fahrzeug Sinngemäß ist dem Pedal-Luftweg (Loslaßweg) eine Ubersetzungs- Charakteπstik zugeordnet, die bevorzugt progressiven Verlauf in Abhängigkeit zur Luftweggroße des Pedals aufweist Dies bedeutet, daß im Anfahrzustand zunächst ein geringer Anstieg der Übersetzung l/i und gegen Ende des Luftweges ein steilerer Ubersetzungsanstieg erfolgt Der Ubersetzungsverlauf kann beliebig, bevorzugt kurvenförmig oder in Teilbereichen geradlinig. ausgelegt werden Vorteilhaft ist es, wenn die Ubersetzungs-Charakteπst so ausgelegt ist, daß dem letzten Teil des Luftweges keine feste Übersetzung zugeordnet ist sondern, wie beim normalen Fahrbetrieb, die Übersetzung frei ist und eine beliebige Große in Abhängigkeit zum Lastrustand sich automatisch auf eine gewünschte Übersetzung brw. Fahrzeuggeschwindigkeit einpendeln kann, die z.B. der Verbrauchsbestlinie oder einer vorgewählten Grenzgeschwindigkeit entspricht
Die beschriebene bzw. in Figur 8e dargestellte Übersetzungs-Charakteristik 'i kann eine Funktion der Betätigungskraft oder/und des Lüftweges des IFA-Pedals sein. Eine weitere Alternative der Funktion des IFA-Pedalβ sieht vor, daß in Abhängigkeit zum Lüftweg oder/und nachlassender Pedalkraft F anstelle der Übersetzungεkπrve l/i eine Geschwindigkeitskurve Y oder/und beide Funktionen in Abhängigkeit eines oder mehrerer Betriebsparaπieter. 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.-κler Pedalkraft unabhängige Ubersetzungs nderung und somit Geschwindigkeitsveränderung möglich ist, wobei das Bremspedal-Signal f das Motordrehzahl-Signal beeinflußt und dieses in entsprechend unterschiedlichem Maß übersteuert, so daß eich die gewünschte Geschwindigkeit einstellt. Das Bremspedal-Signal f dient hierbei auch zur Übersetzungsrückstellung im Bremεbetrieb 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-Einriditung vor, wonach die Schaltkorrektur-Gτöße Z Über eine VersteUkorrektur-Zeit tk ermittelt wird. Die Verstelikorrektur-Zeit tk bestimmt im Schaltzeitpunkt bzw.in der Schaltphase in Abhängigkeit zur Verstell-geschwindigkeit die Große 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, Ölte peratur 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..- Auε diesen vorgenannten Werten erkennt die Regeleinrichtung bzw. die Elektronik welche VersteUkorrektur-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 2 £
Versteüeinrichtungen, Leckölveränderun gen und die Schaltzeit beeinflussende Faktoren mit berücksichtigt durch entsprechende Signal-Verarbeitung in der Regeleinrichtung. Auch bekannte eckÖlveränderungen in Abhängigkeit zur Betriebszeit oder/und Belastungsart und -große können im Programm vorgegeben werden, wodurch eine entsprechend angepaßte Vergrößerung bzw. Veränderung der Korrektur (Z; tk) realisiert wird.
Diese Schaltkorrektureinτichtung hat den Vorteil, daß auf einen kostenaufwendigen Hydrostat-Drucksenεor und in manchen Fällen auch auf einen Hydrostat-Verstellweg-Sensor (Potentiometer) verzichtet werden kann. Dieses Verfahren eignet sich sowohl für die Bereichsschaltungen als auch für die FestpunkUchaltungen KB; KH; KD und auch für Wende- Schaltungen, z.B. für den Seversierbetrieb einer. Arbeitsmaschine - Radlader, Traktor-Frontlader u.a. -. Insbesondere bei Anwendung fromschlüssiger Kupplungen mit Ähweiβverza nuxvg oder Reibkupplungen g"τ> sehr sehaltzeitverkürzend das Offnungssignal noch vor vollständiger Übergabe des Drehmomentes von der alten auf die neue Kupplung, d.h. vor Ende der VersteUkorrektur Z eingeleitet werden, da nach erfolgtem Offnungssignal gegebenenfalls die betreffende bzw. alte Kupplung unterstützend aufgedrückt werden kann. Der Verεtellvorgang des Hydrostatgetriebes kann somit weitgehend kontinuierlich auch während dem ö Ehungsvorgang der vorgenannten Kupplung fortgesetzt werden wodurch eine Funktionsüberschneidung des OfE ungs- signals bzw. des Öfinungsvorganges der genannten Kupplung und der Hydrostat- Verstellung wirksam ist, wodurch eine Schaltzeit- Verkürzung und hohe Schaltqualität erzielt wird.
Das System erkennt Schub-, Zug- oder Koch- 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.7 und
7ab).
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.

Claims

Patentansprüche
1. Stufenloses Getriebe, insbesondere mit hydrostatischer Leistungsverzweigung, bevorzugt für Kraftfahrzeuge mit vorzugsweise mehreren Schaltbereichen oder/und mit einer Einrichtung zur Hydrostat-Uberbruckung in Form einer Festpunktschaltung (KH, KB, KD), mit einer ersten Hydrostateinheit (A) verstellbaren Volumens und einer zweiten Hydrostateinheit (B) vorzugsweise konstanten Volumens, mit einem Summierungs-planetengetπebe zum Aufsummieren der hydraulischen und mechanischen Leistung, bei dem das Schalten ohne Lastunterbrechung oder/und ohne Schaltstoß der oben genannten Schaltbereiche bzw. der Festpunktschaltungen erfolgt, wobei die Hydrostateinheiten (A) und (B) beim Bereichswechsel ihre Funktion als Pumpe und Motor vertauschen und der Bereichswechsel bei Synchrondrehzahl der zu schaltenden Kupplungsgheder der neuen Kupplung bzw. der Glieder für die Festpunktschaltung erfolgt und die alte Kupplung bzw. Kupplung der Festpunktschaltung (KH: KB: KD) erst nach erfolgter Verstellkorrektur bei einem neuen Verdrangungsvolumen (Vneu) öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß das Offnungssignal für die alte Kupplung bei einem Bereichswechsel oder Kupplung der Festpunktschaltung (KH; KB: KD) aus einem oder mehreren drehmomentbestimmenden Betriebsgroßen des Antriebsmotors (M) (Drosselklappenstellung, Fahrpedalwegsignal (a) , Motor-ansteuersignal, Drehzahlsignal (b) , Temperatursignal u.a.) gebildet wird oder daß das Offnungssignal direkt oder indirekt aus einem mit dem Antrieb des Getriebes oder/und des Antriebsmotors (M) in Wirkverbindung stehenden Drehmomentsensor gebildet wird.
2 Getriebe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gekennzeichnet , daß bei den Bereichsschaltungen oder/und Festpunktschaltungen (KH; KB: KD) die Schaltkorrektur-Große (Z) über eine aus dem jeweiligen Lastzustand von Motor oder/und Getriebe abhangigen Korrektur-Zeit (tk) bestimmt wird.
3. Getriebe nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet , daß bei den Bereichs- Schaltungen oder/und Festpunktschaltungen die Schaltkorrekturgroße (Z) über eine Korrektur - Verstellzeit (tk) oder nach einem vorprogrammierten Zeitfaktor ermittelt wird, derart daß die für die Schaltkorrektur (Z) erforderliche Korrekturzeit (tk) ermittelt wird aus dem jeweiligen Lastzustand von Motor oder/und Getriebe.
4. Getriebe nach Anspruch 1 d ad urch g eken n ze i c h n e t . daß bei einer Getriebeauslegung mit mehreren unterschiedlichen Schaltbereichsgroßen für jede Bereichsschaltstelle (1/2; 2/3; 3/4; bzw. 4/3; 3/2; 2/1) und Drehmomentgroße »Tmot: Tan) eine entsprechend angepaßte eigene Verstellkorrekturgröße oder Korrekturzeit (tk) oder entsprechend angepaßtes neues Verdrangungsvolumen (Vneu) zugeordnet und vorprogrammiert ist zur Bestimmung des Öffnungssignals der alten bzw. betreffenden Kupplung, so daß die dem jeweiligen Lastzustand angepaßte Verstell-Korrekturgroße für schaltstoßfreien Betrieb wirksam wird. δ. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche lbis4 dadurch gekenn¬ z e i c h n e t , daß innerhalb der Schaltphase (bei geschalteter alter und neuer Kupplung) auftretende Belastungs- bzw. Drehmomentveranderungen derart berücksichtigt werden, daß das Offnungssignal vom momentan wirksamen Belastungszustand des Motors oder/und Getriebes bzw. des Drehmomentes (Ta) bestimmt wird.
6. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche lbisδ dadurch gekenn¬ z e i c h n e t , daß das jedem Belastungszustand und jeder Schaltstelle (Bereichsschaltung; festpunktschaltung) vorgegebene Offnungssignal bzw. vorgegebene neue Verdrangungsvolumen (Vneu) eine entsprechend angepaßte Korrektur erfahrt in Abhängigkeit zum momentanen Betriebszustand oder -zustanden innerhalb der Schaltphase (Fahrpedalanderung, anderungsgeschwindigkeit, Beschleunigungszustand, Temperatur u.a.) oder/und zur Art der Kupplungsausfuhrung (Kupplungsfaktor fk , Reibkupplung, formschlüssige Kupplung) oder/und in Abhängigkeit.
7. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche lbisβ dadurch gekenn¬ z e i c h n e t , daß die Verstellkorrekturgröße aus der Größe des Antriebsdrehmomentes des Getriebes (Tan) resultiert, wobei das Drehmoment (Tan) aus einem oder mehreren Betriebsgroßen, insbesondere aus Betriebsgrößen des Antriebsmotors (Motordrehzahl, Drosselklappen-Stellung; Ansteuersignal) oder/und aus sekundären Betriebsgrößen wie Bremssignal, manuelle Verstellsignale u.a. gebildet wird, wobei gegebenenfalls die Verstell- Korrekturgroße (tk; Z u.a.) in der Steuer/Regeleinrichtung ermittelt bzw. errechnet wird oder/und daß vorgegebene Korrekturgrößen entsprechend korrigiert und angepaßt werden.
8. Hydrostatisch-mechanisches Getriebe mit Leistungsverzweigung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet , daß für die Festpunktschaltung (KB: KH; KD) zwischen den beiden Arbeitsdruckleitungen (206 und 207) des Hydrostatgetriebes (4c) ein Bypaßventil (114c; 216) geschaltet ist, und innerhalb der Festpunktschaltung über die Schaltkorrektureinrichtung eine fortlaufende automatische lastabhangige Verstellkorrektur bzw Stellgroßenveranderung des Hydrostatgetriebes erfolgt, wodurch fortlaufend ein neues Verdrangungs- bzw. Verstellvolumen (Vneu) , das dem Schaltzustand des anschließenden stufenlosen Schaltbereiches bei dem jeweils gegebenen Lastzustand entspricht, eingestellt wird, wobei das genannte Bypaßventil innerhalb der Festpunktschaltung (KB, KH; KD) angesteuert bzw geöffnet ist und den Kurzschluß zwischen den beiden Arbeitsdruckleitungen des Hydrostatgetriebes herstellt wobei vorzugsweise innerhalb der Festpunktschaltung (KB, KH KD) die Hydrostatgetriebe- Verstellung so eingestellt oder eingeregelt wird, daß die Arbeitsdruckleitungen (206, 207) keinen oder gezielt vorgegebenen geringen Differenzdruck aufweisen und daß bei Verlassen der Festpunktschaltung zunächst das Bypaßventil (114c.216) geschlossen und in weiterer Folge die alte Kupplung (Kl. K2) bzw Kupplung (KH KD) in jeweils lastlosem Zustand geöffnet wird
9 Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche lbisδ dadurch gekenn¬ zeichne t , daß innerhalb der Festpunktschaltung und gegebenenfalls fehlendem Bypaßventil bei Verlassen der Festpunktschaltung zur Einleitung des neuen stufenlosen Schaltbereiches zunächst eine drehmoment- bzw lastabhangige Korrektur des Verstellvolumens (Vneui ausgelost und danach das Offnungssignal zum Offnen der entsprechenden alten Kupplung (Kl oder K2) bzw bei Festpunktschaltung (KH oder KD) bei annähernd drehmomentfreiem Zustand der betreffenden Kupplung erteilt wird
10 Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche lbιs9 dadurch gekenn¬ zeichne t . daß innerhalb der Festpunktschaltung (KB, KH; KD) das Bypaßventil (114c, 216) in geöffnetem Zustand differenzdruckfrei oder einen geringen Differenzdruck zwischen den beiden Arbeitsdruckleitungen (206 und 207) des Hydrostatgetriebes aufrecht erhalt oder/und daß dieser Differenzdruck in Abhängigkeit zu Betriebssignalen, insbesondere lastabhangigen Betriebssignalen (a, b Tan) des Motors (M) oder/und Getriebes vanierbar ist und daß bei Schließen des Bypaß\entιls ein kontinuierlicher Druckaufbau in der betreffenden Arbeitsdruckleitung (206; 207) des Hvdrostatgetπebes erfolgt
11 Getriebe nach Anspruch 10 dad urch geke n n z e i c h n e t , daß die bestimmenden Faktoren zur Ermittlung der Korrektur-Zeit (tk) und des neuen
Verdrangungsvolumens (Vneu) ein oder mehrere Betriebsgroßen bzw Betriebssignale wie Fahrpedal-Stellung, Drosselklappen-Stellung; Motor an steuer-Signal bezogen auf die momentane Motordrehzahl oder vergleichbare Drehzahl des Getriebes, Fahrpedal-Anderungssignal. Hydrostatdruck-Signal des Hydrostat-Kreislaufes oder anderes Lastsignal, z B direktes Drehmoment-Signal, Temperatur u. gegebenenfalls weitere Einflußgroßen sein können, wobei insbesondere für die Lasterkennung die Drosselklappenstellung und die Motordrehzahl wesentlich sind.
12. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 d a d u r c h e k e n n - z e l c h -n e t , daß ein Verdrangungsvolumengeber (Verstellweg-; Verstellwinkelsensor; elektrischer Verstellstrom; Vertelldruck) vorgesehen ist, der das jeweilige Verdrangungsvolumen, insbesondere (Vneu) mißt und für die Bildung oder Kontrolle des Offnungssignals oder/und der Über Setzungsinformation u.a. wirksam sein kann.
13. Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetnebe, insbesondere für Kraftfhrzeuge 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 Leistungsverzweigungs- Einrichtung, bei dem die Antnebsleistung 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 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 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 betatigbare 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, Kl bzw. KR, Kl bzw. Kl, K4) schließbar sind, insbesondere bei Fahrgeschwindigkeit Null und eine Triebverbindung über ein Sum ierungs- planetengetnebe (251) zwischen Antriebs- und Abtriebswelle des Getriebes und dem Hydrostat- Getπebe (232) herstellen, wobei über eine manuelle Betatigungsemπchtung (Hebel 81': 108) ein stufenloser Betrieb von Null bis Ende des Schaltbereiches fahrbar ist und daß die genannten Kupplungen über Ventile (W, VI bzw. VR, VI bzw. VI, V4) bevorzugt hydraulisch ansteuerbar sind.
14. Stufenloses Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Fahrautomatik zur Regelung des Anfahrvorganges d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,daß die Anfahrautomatik den Anfahrvorgang über ein Inch-Fahrpedal (IFA-Pedal) in Form des Bremspedals bewirkt, wobei bei Loslassen (Lüften) dieses Pedals (7; 107) automatisch der Anfahrvorgang ausgelost wird durch entsprechende automatische Ubersetzungsanderung (l/i), wobei gleichzeitig eine automatische Ansteuerung der Motorregelung bewirkt wird, derart daß abhangig vom Lastzustand oder/und von anderen Betriebsgroßen oder einer vorgegebenen Motordrehzahl-Charakteristik (nMot I; nMot II) die Drosselklappenstellung bzw. der Motorregler angesteuert wird (Figur 8a).
15. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet , daß bevorzugt für den Wende- bzw. Reversierbetrieb eine Betriebs-Charakteristik vorwahlbar ist, derart daß eine automatische oder manuelle Motordrehzahl-Anhebung im Leerlaufbereich oder/und Anfahrbereich wirksam wird.
16. Getriebe nach einem der Ansprüche 14 bis 15 dadurch gekennzeichnet , daß das IFA-Pedal (7; 107) in voll durchgetretenem Zustand Fahrzeugstillstand bewirkt und bei Loslassen bzw. Lüften dieses Pedals eine der jeweiligen Pedalstellung zugeordnete Getnebeubersetzung oder/und Fahrgeschwindigkeit zugeordnet ist.
17 Getriebe nach einem der Ansprüche 14 bis 16 dadurch gekennzeichnet , daß dem IFA-Pedalweg eine Ubersetzungs-Charakteristik des Getriebes zugeorndet ist. die einer festen Ubersetzungskurve oder Ubersetzungslinie oder einer von einem oder mehreren Betriebsparametern abhangigen unterschiedlichen bzw. veränderbaren Ubersetzungskurve entspricht, oder daß die dem IFA-Pedalweg zugeordnete Übersetzung derart verlauft, daß aus Fahrgeschwindigkeit Null zunächst ein geringer Ubersetzungsanstieg (1/i-Anstieg) und gegen Ende des Pedalwegs ein steilerer Ubersetzungsanstieg erfolgt oder daß die Ubersetzungskurve (l/i) einen dem Luftweg des Pedals zugeordneten progressiven Ubersetzungsverlauf oder/und Geschwindigkeitsverlauf hat
IS Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17 dadurch gekenn¬ z e i chne t , daß der Antriebsmotor eine vom IFA-Pedal abhangige oder/und lastabhangige 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-Regelgroße ausgelost wird, die einem gunstigen Betriebszustand, inbesondere des Motors entspricht.
19. Getriebe nach einem der Oberbegriffe der Ansprüche dadurch gekenn¬ z e i c h n e t , daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine automatische Anhebung der Steuerdrucke 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 Lasteignal (Hydrostatdruck) oder/und dem Brems- bzw. ΣFA-Pedal-Signal (Bremspedal-Signal f ), oder/und Veränderungs- geschwindigkeits-Signal des Brems- bzw. IFA-Pedal-Signals f oder/und anderen zur Druckanhebung geeigneten Betriebe-Signalen.
20. Getriebe nach einem der Ansprüche, insbesondere Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet , daß die Erfindung eine Einrichtung (269 gem. Fig.8b) zur Anhebung des Steuerdruckes (Ventil 263) vorsieht, die eine Umβchaltung 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 Maximai- Druckbegrenzung ermöglicht, wobei diese Druckbegrenzung ein Konεtantdruck oder ein über ein Signal (271) wirksamer, variabler Druck sein kann, der von verschiedenen -Betriebsgrößen beeinflußbar sein kann.
21. Getriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20 dadurch gekenn¬ zeichnet , daß die Schaltkorrektur-Einrichtung eine Funktionsüberschneidung von Off uDgs- Signal der alten Kupplung bzw. Kupplung der Festpunktschaltung oder Wendeschaltung und des Hydrostat- Verstellsignals vorsieht, derart daß eine weitgehend kontinuierbche Fortsetzung der Hydrostat- Verstellung innerhalb des Öfihungsvorganges der vorgenannten Kupplung wirksam ist.
PCT/DE1995/000932 1994-07-14 1995-07-14 Stufenloses getriebe, insbesondere mit leistungsverzweigung WO1996002400A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP95925691A EP0721404A1 (de) 1994-07-14 1995-07-14 Stufenloses getriebe, insbesondere mit leistungsverzweigung

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4424807.5 1994-07-14
DE4424807 1994-07-14
DE19514174 1995-04-15
DE19514174.1 1995-04-15
DE19514721 1995-04-21
DE19514721.9 1995-04-21
DE19522489 1995-06-21
DE19522489.2 1995-06-21
DE19524895 1995-07-08
DE19524895.3 1995-07-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO1996002400A2 true WO1996002400A2 (de) 1996-02-01
WO1996002400A3 WO1996002400A3 (de) 1996-03-21

Family

ID=27511756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1995/000932 WO1996002400A2 (de) 1994-07-14 1995-07-14 Stufenloses getriebe, insbesondere mit leistungsverzweigung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0721404A1 (de)
DE (1) DE19525823A1 (de)
WO (1) WO1996002400A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0831252A2 (de) 1996-09-20 1998-03-25 Michael Meyerle Stufenloses Getriebe, insbesondere mit hydrostatischer Leistungsverzweigung
US8694221B2 (en) 2010-08-25 2014-04-08 Robert Bosch Gmbh Method for braking a vehicle in critical driving situations

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19747459C2 (de) * 1997-10-27 2003-02-06 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Hydrostatisch-mechanischer Fahrantrieb
DE102006011804A1 (de) * 2006-03-15 2007-09-20 Zf Friedrichshafen Ag Hydrostatgetriebe eines hydrostatisch-mechanischen Leistungsverzweigungsgetriebes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4220059A (en) * 1977-11-21 1980-09-02 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Speed ratio control system for stepless transmission of vehicles
WO1990002059A1 (de) * 1988-08-17 1990-03-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Einrichtung und verfahren zum betrieb einer stufenlos verstellbaren antriebseinheit eines kraftfahrzeugs
WO1990002060A1 (de) * 1988-08-17 1990-03-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Einrichtung und verfahren zum betrieb einer verstellbaren antriebseinheit
DE4104167A1 (de) * 1990-02-13 1991-10-24 Michael Meyerle Schalteinrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeuggetriebe
EP0599263A2 (de) * 1992-11-23 1994-06-01 Michael Meyerle Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE4417335A1 (de) * 1993-06-01 1995-03-16 Michael Meyerle Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4220059A (en) * 1977-11-21 1980-09-02 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Speed ratio control system for stepless transmission of vehicles
WO1990002059A1 (de) * 1988-08-17 1990-03-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Einrichtung und verfahren zum betrieb einer stufenlos verstellbaren antriebseinheit eines kraftfahrzeugs
WO1990002060A1 (de) * 1988-08-17 1990-03-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Einrichtung und verfahren zum betrieb einer verstellbaren antriebseinheit
DE4104167A1 (de) * 1990-02-13 1991-10-24 Michael Meyerle Schalteinrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeuggetriebe
EP0599263A2 (de) * 1992-11-23 1994-06-01 Michael Meyerle Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE4417335A1 (de) * 1993-06-01 1995-03-16 Michael Meyerle Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0831252A2 (de) 1996-09-20 1998-03-25 Michael Meyerle Stufenloses Getriebe, insbesondere mit hydrostatischer Leistungsverzweigung
US8694221B2 (en) 2010-08-25 2014-04-08 Robert Bosch Gmbh Method for braking a vehicle in critical driving situations

Also Published As

Publication number Publication date
DE19525823A1 (de) 1996-03-21
EP0721404A1 (de) 1996-07-17
WO1996002400A3 (de) 1996-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4326057C2 (de) Steuervorrichtung für ein selbsttätig schaltbares Viergang-Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen
DE19631281A1 (de) Verfahren zum Steuern des Anhaltvorgangs eines mit einem automatischen Getriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs
DE60023997T2 (de) Regelung eines Fahrzeuggetriebes
DE10239884A1 (de) Steuergerät einer Schließkupplung für ein Fahrzeug und dessen Steuerverfahren
WO1998025054A1 (de) Verfahren zur verbesserung der schaltqualität beim gangwechsel und gangwechselsteuerung
EP0831252A2 (de) Stufenloses Getriebe, insbesondere mit hydrostatischer Leistungsverzweigung
DE102005049040B4 (de) Hydrauliksteuergerät für ein Automatikgetriebe
DE19744679A1 (de) Unendlich variables Getriebe
EP0280757B1 (de) Steuer- und Regeleinrichtung für ein stufenlos einstellbares Getriebe für Kraftfahrzeuge
DE60224861T2 (de) Hydraulisches System für automatisches Getriebe mit Leerlaufstoppregelung
DE19641723A1 (de) Stufenloses Getriebe, insbesondere mit Leistungsverzweigung
DE19733100B4 (de) Steuervorrichtung zum Herunterschalten für ein automatisches Getriebe
EP0162352B1 (de) Hydraulisches Steuerventilsystem für ein mehrgängiges, selbsttätig schaltendes, hydrokinetisch-mechanisches Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge
DE4417335A1 (de) Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe
DE60312065T2 (de) Hydraulisches System für automatisches Getriebe mit Leerlaufstoppregelung
WO1997003857A1 (de) Verfahren zum betreiben einer aus einem verbrennungsmotor und aus einem leistungsverzweigungsgetriebe bestehenden stufenlosen antriebseinheit
DE2447949A1 (de) Getriebesteuerung
EP0599263A2 (de) Stufenloses hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
EP0992715B1 (de) Stufengetriebe und Verfahren zum Auslegen eines Ganges eines Stufengetriebes
DE19856544A1 (de) Stufenloses Getriebe, insbesondere mit hydrostatischer Leistungsverzweigung mit Steuer- und Regeleinrichtung
WO1996002400A2 (de) Stufenloses getriebe, insbesondere mit leistungsverzweigung
DE931268C (de) Vorrichtung zum selbsttaetigen hydraulischen Schalten von Wechselgetrieben, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE19601001A1 (de) Stufenloses Getriebe, insbesondere mit Leistungsverzweigung
DE19542993A1 (de) Stufenloses Getriebe, insbesondere mit Leistungsverzweigung
DE19510179A1 (de) Stufenloses Getriebe, insbesondere mit Leistungsverzweigung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1995925691

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1995925691

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1995925691

Country of ref document: EP