WO2023139228A1 - Drive train for a work machine - Google Patents

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WO2023139228A1 PCT/EP2023/051404 EP2023051404W WO2023139228A1 WO 2023139228 A1 WO2023139228 A1 WO 2023139228A1 EP 2023051404 W EP2023051404 W EP 2023051404W WO 2023139228 A1 WO2023139228 A1 WO 2023139228A1
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Thomas Oberbuchner
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Definitions

  • first spur gear stage and the second spur gear stage can share a spur gear.
  • the first spur gear stage and the second spur gear stage can share a spur gear, for example a first fixed gear permanently non-rotatably connected to the output shaft.
  • the third spur gear stage and the fourth spur gear stage share a spur gear.
  • the third spur gear stage and the fourth spur gear stage can share a spur gear, for example a second fixed gear permanently non-rotatably connected to the output shaft.
  • the step of changing the driving range may include a step of synchronizing a speed of the primary motor with the desired driving range. This step can take place after the other of the two double switching elements has been moved into its neutral position. For example, a speed can be set on the second motor shaft which corresponds to a speed of the first motor shaft. As a result, the third switching element can be closed without a speed difference. As a result, a form-fitting third switching element can also be closed in a simple manner.
  • any overheating that may occur as a result during continuous operation can be avoided since a shifting process and overall the change of driving range can be very short, for example equal to or shorter than one second. Due to this short period of time, this electric motor can also be operated in an inefficient operating range without the overall efficiency of the drive train dropping to a relevant extent. Rather, the working machine can be operated more efficiently overall in many operating states due to the change of driving range without any interruption in the train.
  • At least one of the two electric motors is at least temporarily operated above a continuous load operating range of this electric motor.
  • the primary motor can be operated above its continuous load operating range if the primary motor alone provides the required drive power in the current driving range.
  • the secondary motor can be operated above its continuous load operating range if the secondary motor alone provides the required drive power in the intermediate driving range.
  • a continuous load range can be a load range in which an electric motor can be operated without damage and, alternatively or additionally, excessive wear.
  • a continuous load range can be defined, for example, by a temperature class of an electric motor's insulation. Derating or even shutdown usually occurs above the continuous load range.
  • the drive train 100 has a first electric motor EM1 with a first motor shaft 12 .
  • the drive train 100 has a second electric motor EM2 which is arranged parallel thereto and has a second motor shaft 14 .

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Abstract

An electric drive train (10) for a work machine having two electric motors (EM1, EM2) each with an associated motor shaft (12, 14) is provided. The drive train (10) has a transmission (16) with one output shaft (18) and the motor shafts (12, 14) as input shafts. The transmission (16) has a first double shift element (S1), a second double shift element (S2) and a third shift element (S3). The first input shaft (22) is mechanically operatively connected to the output shaft (18) with a first transmission ratio in a first shift position of the first double shift element (S1) and with a third transmission ratio in a second shift position. The second input shaft (24) is mechanically operatively connected to the output shaft (18) with a second transmission ratio in a first shift position of the second double shift element (S2) and with a fourth transmission ratio in a second shift position. The first input shaft (22) is operatively connected to the second input shaft (24) by means of the third shift element (S3). In addition, a method and a work machine are provided.

Description

Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine Drive train for a working machine
Technisches Gebiet technical field
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine mit zwei Elektromotoren. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs sowie eine Arbeitsmaschine. The present invention relates to a drive train for a work machine with two electric motors. In addition, the invention relates to a method for operating such a drive train and a work machine.
Stand der Technik State of the art
Getriebesysteme für Arbeitsmaschinen mit Verbrennungskraftmaschinen sind häufig sehr komplex und aufwendig. Beispielsweise kann ein hydrostatisch leistungsverzweigtes Getriebe vorgesehen sein, um eine stufenlose Übersetzung bereitstellen zu können. Durch die Leistungsverzweigung kann sowohl eine Antriebsleistung als auch eine Zapfleistung von einer einzigen Verbrennungsmaschine bereitgestellt werden. An Verbrennungsmotoren angepasste Getriebe können im Allgemeinen nicht für elektrische Antriebsstränge verwendet werden, da Elektromotoren und Verbrennungsmotoren stark unterschiedliche Drehmoment-Drehzahl- Charakteristiken aufweisen. Transmission systems for work machines with internal combustion engines are often very complex and expensive. For example, a hydrostatic power-split transmission can be provided in order to be able to provide a continuously variable transmission. Due to the power split, both a drive power and a power take-off can be provided by a single internal combustion engine. Transmissions adapted to internal combustion engines cannot generally be used for electric powertrains, since electric motors and internal combustion engines have very different torque-speed characteristics.
Das vielfältige Einsatzspektrum einer mobilen Arbeitsmaschine macht zudem eine sehr große Gesamtgetriebespreizung von oftmals mehr als 100 notwendig und teilweise sogar Gesamtgetriebespreizungen von bis zu 1000 erforderlich. Ein stufenlos regelbarer Elektromotor kann diese Spreizung zwar im Prinzip ohne ein Getriebe abbilden, aber nur mit spürbaren Einschränkungen hinsichtlich Perfomance und Effizienz. Aus diesem Grund ist es bekannt, auch für elektrisch angetriebene Arbeitsmaschinen Getriebe zu verwenden. Getriebe für vollelektrifizierte Fahrzeugantriebe von Arbeitsmaschinen können mit Lastunterbrechung oder ohne Lastunterbrechung schaltbar ausgelegt werden. Hierbei sind Konzepte mit Fahrbereichswechsel ohne Lastunterbrechung denen mit Fahrbereichswechsel mit Lastunterbrechung im Praxiseinsatz wenigstens bei hohen Zugkräften in Kombination mit langsamen Geschwindigkeiten deutlich überlegen. Ohne Lastkraftunterbrechung kann auch bei einem Fahrbereichswechsel weiter eine Zugkraft bereitgestellt werden. Als ohne Lastunterbrechung schaltbare Schaltelemente werden in der Regel nasse Mehrscheiben-Reibkupplungen verwendet, die jedoch während einer Lastschaltung hohe Reibverlustleistungen und im offenen Zustand ungewollte Schleppmomente erzeugen. The diverse range of uses of a mobile working machine also means that a very large total gear spread of often more than 100 is necessary and sometimes even total gear spreads of up to 1000. In principle, a continuously variable electric motor can map this spread without a gearbox, but only with noticeable limitations in terms of performance and efficiency. For this reason, it is known to also use gears for electrically driven machines. Transmissions for fully electrified vehicle drives of work machines can be designed to be switchable with or without load interruption. Concepts with a change of driving range without load interruption are clearly superior to those with a change of driving range with load interruption in practical use, at least with high tractive forces in combination with slow speeds. Traction can continue to be provided without an interruption in the load force, even when changing the driving range. As a rule, wet multi-disk friction clutches are used as shifting elements that can be shifted without load interruption. However, they generate high friction losses during a load shift and unwanted drag torques in the open state.
In der DE 10 2019 202 994 A1 ist eine Antriebseinheit für ein Elektrofahrzeug mit einer elektrischen Maschine und einem Dreigang-Schaltgetriebe beschrieben. DE 10 2019 202 994 A1 describes a drive unit for an electric vehicle with an electric machine and a three-speed manual transmission.
In der DE 10 2019 214 986 A1 ist eine Antriebsachse eines Elektrofahrzeugs mit einer ersten elektrischen Maschine und einer zweiten elektrischen Maschine beschrieben, wobei die zweite elektrische Maschine bedarfsweise als zusätzlicher Antrieb zuschaltbar ist. DE 10 2019 214 986 A1 describes a drive axle of an electric vehicle with a first electric machine and a second electric machine, with the second electric machine being able to be switched on as an additional drive if required.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine. Ein Antriebsstrang kann beispielsweise eine Antriebsleistung und optional zusätzlich eine Zapfleistung bereitstellen. Mit der Antriebsleistung kann ein Fahren der Arbeitsmaschine bewirkt werden. Mit der Zapfleistung kann ein Anbaugerät der Arbeitsmaschine, wie beispielsweise eine verstellbare Schaufel, mit einer Leistung versorgt werden. Die Arbeitsmaschine kann als Landmaschine, z. B. als Traktor, als Baumaschine oder auch als ein Spezialfahrzeug ausgebildet sein. Ein Beispiel für eine Arbeitsmaschine ist ein Radlader, bei dem jeweilige Räder durch die Antriebsleistung antreibbar sind und eine Schaufel als Anbaugerät gehoben und gesenkt werden kann. A first aspect of the invention relates to an electric drive train for a work machine. A drive train can, for example, provide a drive power and optionally also a power take-off. The drive power can be used to drive the working machine. An attachment of the work machine, such as an adjustable shovel, can be supplied with power using the power tap. The working machine can be used as an agricultural machine, e.g. B. be designed as a tractor, as a construction machine or as a special vehicle. An example of a working machine is a wheel loader in which the respective wheels can be driven by the drive power and a shovel can be raised and lowered as an attachment.
Der Antriebsstrang weist einen ersten Elektromotor mit einer ersten Motorwelle auf. An der ersten Motorwelle kann beispielsweise eine erste Leistung der Arbeitsmaschine bereitgestellt werden. Eine Motorwelle kann als eine Abtriebswelle eines Elektromotors ausgebildet sein. Die erste Motorwelle kann beispielsweise mit einem Rotor des ersten Elektromotors verbunden sein oder durch diesen gebildet sein. Weiterhin weist der Antriebsstrang einen zweiten Elektromotor mit einer zweiten Motorwelle auf. An der zweiten Motorwelle kann beispielsweise eine zweite Leistung der Arbeitsmaschine bereitgestellt werden. Die zweite Motorwelle kann beispielsweise mit einem Rotor des zweiten Elektromotors verbunden sein oder durch diesen gebildet sein. Die Bezeichnung als zweite Motorwelle dient dabei lediglich der Zuordnung zu dem zweiten Elektromotor. Der zweite Elektromotor weist beispielsweise nicht mehr als eine Motorwelle auf. Die beiden Elektromotoren können als Traktionsmotoren ausgebildet sein. The drive train has a first electric motor with a first motor shaft. For example, a first output of the working machine can be provided at the first motor shaft. A motor shaft can be designed as an output shaft of an electric motor. The first motor shaft can, for example, be connected to a rotor of the first electric motor or be formed by it. Furthermore, the drive train has a second electric motor with a second motor shaft. For example, a second output of the work machine can be provided at the second motor shaft. The second motor shaft can, for example, be connected to a rotor of the be connected to the second electric motor or be formed by this. The designation as the second motor shaft is used only for assignment to the second electric motor. The second electric motor has, for example, no more than one motor shaft. The two electric motors can be designed as traction motors.
Der Antriebsstrang weist ein schaltbares Getriebe mit einer Ausgangswelle auf. An der Ausgangswelle kann beispielsweise eine Fahrleistung durch den Antriebsstrang bereitgestellt werden. Die Ausgangswelle kann beispielsweise als Fahrachse der Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Die Ausgangswelle kann eine Antriebsleistung an einen Abtrieb der Arbeitsmaschine, beispielsweise jeweilige Räder oder Ketten der Arbeitsmaschine, übertragen. Durch Antreiben der Ausgangswelle kann die Arbeitsmaschine beispielsweise über einen Untergrund bewegt werden. Die Arbeitsmaschine kann auch mehrere Antriebsachsen aufweisen, welche gemeinsam oder separat angetrieben werden. Die Ausgangswelle kann beispielsweise drehbar an der Arbeitsmaschine gelagert sein. Durch eine Rotation der Ausgangswelle kann beispielsweise eine Fahrbewegung der Arbeitsmaschine bewirkt werden. The drive train has a shiftable transmission with an output shaft. At the output shaft, for example, a mileage can be provided by the drive train. The output shaft can be designed, for example, as a driving axis of the working machine. The output shaft can transmit drive power to an output of the work machine, for example respective wheels or chains of the work machine. By driving the output shaft, the working machine can be moved over a ground, for example. The working machine can also have several drive axles, which are driven jointly or separately. The output shaft can, for example, be rotatably mounted on the working machine. By rotating the output shaft, for example, a travel movement of the working machine can be brought about.
Beispielsweise können an jeweiligen Enden jeweiliger Antriebsachsen Räder befestigt sein, mittels welchen ein Antriebsmoment an den Boden übertragen werden kann. Die Arbeitsmaschine kann mit diesen Rädern auf einem Untergrund stehen. Zusätzlich kann die Arbeitsmaschine jeweilige antriebslose Achsen aufweisen. For example, wheels can be attached to respective ends of respective drive axles, by means of which a drive torque can be transmitted to the ground. With these wheels, the working machine can stand on a surface. In addition, the work machine can have respective non-driven axles.
Das Getriebe kann unterschiedliche Übersetzungen zwischen den Elektromotoren und der Ausgangswelle bereitstellen. Durch eine Schaltung des Getriebes kann die Übersetzung veränderbar sein. Beispielsweise können so unterschiedliche Fahrbereiche bereitgestellt werden. Das Getriebe kann dazu ausgebildet sein, mehrere Gänge schaltbar bereitzustellen. Dafür kann das Getriebe jeweilige Schaltelemente aufweisen. Eine Übersetzung kann ein festes Verhältnis zwischen einer oder mehreren Eingangsgrößen und einer Ausgangsgröße sein. The transmission can provide different translations between the electric motors and the output shaft. The gear ratio can be changed by shifting the transmission. For example, different driving areas can be provided. The transmission can be designed to provide several shiftable gears. The transmission can have respective shifting elements for this. A ratio can be a fixed ratio between one or more input variables and an output variable.
Die erste Motorwelle bildet eine erste Eingangswelle des Getriebes. Die erste Motorwelle kann dafür mit der ersten Eingangswelle einstückig ausgebildet sein oder anderweitig permanent drehfest verbunden sein. Die erste Motorwelle kann aber auch schaltbar drehtest mit der ersten Eingangswelle verbindbar sein, beispielsweise falls bestimmte Doppelschaltelemente des Getriebes keine Neutralstellung aufweisen. Die zweite Motorwelle bildet eine zweite Eingangswelle des Getriebes. Die zweite Motorwelle kann dafür mit der zweiten Eingangswelle einstückig ausgebildet sein oder anderweitig permanent drehfest verbunden sein. Die zweite Motorwelle kann aber auch schaltbar drehfest mit der ersten Eingangswelle verbindbar sein, beispielsweise falls bestimmte Doppelschaltelemente des Getriebes keine Neutralstellung aufweisen. An einer Eingangswelle kann eine zu übersetzende Größe, wie ein Drehmoment, in das Getriebe eingeleitet werden. An der Ausgangswelle können jeweilige übersetzte Größen, wie ein Drehmoment oder mehrere Drehmomente kombiniert, ausgegeben werden. The first motor shaft forms a first input shaft of the transmission. For this purpose, the first motor shaft can be designed in one piece with the first input shaft or can be permanently connected in a non-rotatable manner in some other way. But the first motor shaft can also be switchable and rotatably connected to the first input shaft, for example if certain double switching elements of the transmission do not have a neutral position. The second motor shaft forms a second input shaft of the transmission. For this purpose, the second motor shaft can be designed in one piece with the second input shaft or can be permanently connected in a non-rotatable manner in some other way. However, the second motor shaft can also be connectable in a switchable, non-rotatable manner to the first input shaft, for example if certain double shifting elements of the transmission do not have a neutral position. A variable to be translated, such as a torque, can be introduced into the transmission at an input shaft. Respective translated variables, such as a torque or a combination of several torques, can be output at the output shaft.
Das Getriebe weist ein erstes Doppelschaltelement, ein zweites Doppelschaltelement und ein drittes Schaltelement auf. Durch Schalten dieser Schaltelemente können beispielsweise unterschiedliche Fahrbereiche bereitgestellt werden. Ein Doppelschaltelement ist eine besondere Form eines Schaltelements. Entsprechend weist das Getriebe beispielsweise nicht zusätzlich ein erstes oder zweites Schaltelement auf, welche sich von dem ersten und zweiten Doppelschaltelement unterscheiden. Die Nummerierung der Schaltelemente bzw. Doppelschaltelement dient hier deren eindeutiger Zuordnung. Das erste Doppelschaltelement kann beispielsweise koaxial mit der ersten Eingangswelle angeordnet sein. Das zweite Doppelschaltelement kann beispielsweise koaxial mit der zweiten Eingangswelle angeordnet sein. Das dritte Schaltelement kann beispielsweise koaxial mit der ersten Eingangswelle oder der zweiten Eingangswelle angeordnet sein. Es ergibt sich eine kompakte und einfache Bauweise. Alternativ können die Doppelschaltelemente auch beispielsweise jeweils koaxial mit der Ausgangswelle angeordnet sein. The transmission has a first double shifting element, a second double shifting element and a third shifting element. Different driving ranges can be provided, for example, by switching these switching elements. A double switching element is a special form of switching element. Correspondingly, the transmission does not additionally have a first or second shifting element, for example, which differ from the first and second double shifting element. The numbering of the switching elements or double switching element is used here for their clear assignment. The first double switching element can be arranged coaxially with the first input shaft, for example. The second double switching element can, for example, be arranged coaxially with the second input shaft. The third switching element can be arranged, for example, coaxially with the first input shaft or the second input shaft. A compact and simple construction results. Alternatively, the double switching elements can also be arranged coaxially with the output shaft, for example.
Eine schaltbare Verbindung kann in einem Zustand eine Drehmomentübertragung zwischen zwei Elementen ermöglichen, beispielsweise durch eine starre Kopplung, und in einem anderen Zustand diese Drehmomentübertragung im Wesentlichen unterbrechen. Dafür kann zwischen den zwei Elementen ein entsprechendes Schaltelement vorgesehen sein. Ein Schaltelement kann beispielsweise reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Ein Beispiel für ein reibschlüssiges Schaltelement ist eine Lamellenkupplung. Ein Beispiel für ein formschlüssiges Schaltelement ist eine Klauenkupplung. Ein Schaltelement kann durch Betätigung geschlossen werden. Beispielsweise kann ein Schaltelement mit einem Öldruck betätigt werden, um die Drehmomentübertragung zwischen zwei Elementen zu ermöglichen. Ein Schaltelement kann bezüglich seines geöffneten Zustands vorgespannt sein. Beispielsweise kann sich ein Schaltelement bei Wegfall eines Öldrucks selbsttätig in seinen geöffneten Zustand verstellen, um die Drehmomentübertragung zwischen zwei Elementen im Wesentlichen zu unterbrechen. A switchable connection can enable torque transmission between two elements in one state, for example by means of a rigid coupling, and essentially interrupt this torque transmission in another state. A corresponding switching element can be provided for this between the two elements. A switching element can, for example, be designed with a friction fit or a form fit. An example of a frictional shifting element is a multi-plate clutch. An example of a form-fitting shifting element is a claw clutch. A switching element can be closed by actuation. For example, a switching element can be actuated with oil pressure in order to enable torque transmission between two elements. A switching element can be biased with respect to its open state. For example, when an oil pressure is lost, a switching element can automatically move into its open state in order to essentially interrupt the torque transmission between two elements.
Ein Doppelschaltelement kann als reibschlüssiges oder formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Doppelschaltelement als Klauenkupplung ausgebildet sein. Ein Doppelschaltelement kann wenigstens zwei Schaltstellungen aufweisen. Ein Doppelschaltelement kann zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung verstellbar sein. In der ersten Schaltstellung des Doppelschaltelements kann eine andere drehfeste Verbindung als in der zweiten Schaltstellung des Doppelschaltelements bereitgestellt werden. Optional kann das Doppelschaltelement eine dritte Schaltstellung aufweisen, in welcher keine drehfeste Verbindung zwischen zwei Elementen bereitgestellt wird. Die dritte Schaltstellung kann eine Neutralstellung sein. Ein Doppelschaltelement ist kompakt und kostengünstig.A double shifting element can be designed as a frictional or form-fitting shifting element. For example, the double shifting element can be designed as a claw clutch. A double switching element can have at least two switching positions. A double switching element can be adjustable between a first switching position and a second switching position. In the first shift position of the double shift element, a different non-rotatable connection can be provided than in the second shift position of the double shift element. Optionally, the double switching element can have a third switching position in which there is no non-rotatable connection between two elements. The third shift position can be a neutral position. A double switching element is compact and inexpensive.
Zudem kann ein Doppelschaltelement einfach verstellt werden. Beispielsweise kann bei einem Doppelschaltelement ein Aktuator zur Verstellung ausreichend sein, während zwei einzelne Schaltelement zwei Aktuatoren benötigen können. In addition, a double switching element can be easily adjusted. For example, in the case of a double switching element, one actuator can be sufficient for adjustment, while two individual switching elements can require two actuators.
Die erste Eingangswelle ist in einer ersten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements mit einer ersten Übersetzung mit der Ausgangswelle mechanisch wirkverbunden. Die erste Eingangswelle ist in einer zweiten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements mit einer dritten Übersetzung mit der Ausgangswelle mechanisch wirkverbunden. Die zweite Eingangswelle ist in einer ersten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements mit einer zweiten Übersetzung mit der Ausgangswelle mechanisch wirkverbunden. Die zweite Eingangswelle in einer zweiten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements mit einer vierten Übersetzung mit der Ausgangswelle mechanisch wirkverbunden ist. So können vier verschiedene Fahrbereiche zur Verfügung gestellt werden. Zudem können sich die beiden Elektromotoren beim Antreiben der Arbeitsmaschine in vielen Fahrbereichen gegenseitig unterstützen. Dadurch kann der Antriebsstrang sehr effizient arbeiten. Die beiden Elektromotoren können beispielsweise jeweils für eine geringere Antriebsleistung ausgebildet sein, als die Arbeitsmaschine maximal insgesamt benötigt. Die verschiedenen Übersetzungen können unterschiedlich groß sein. In a first shift position of the first double shift element, the first input shaft is mechanically operatively connected to the output shaft with a first gear ratio. In a second shift position of the first double shift element, the first input shaft is mechanically operatively connected to the output shaft with a third gear ratio. In a first shift position of the second double shift element, the second input shaft is mechanically operatively connected to the output shaft with a second gear ratio. The second input shaft is mechanically operatively connected to the output shaft in a second shift position of the second double shift element with a fourth gear ratio. In this way, four different driving ranges can be made available. In addition, the two can Electric motors support each other when driving the work machine in many driving ranges. This allows the drive train to work very efficiently. The two electric motors can, for example, each be designed for a lower drive power than the maximum total required by the working machine. The different translations can be of different sizes.
Die erste Eingangswelle ist mit der zweiten Eingangswelle mittels des dritten Schaltelements mechanisch wirkverbindbar. Dadurch können die Elektromotoren in vier Fahrbereichen die Arbeitsmaschine gemeinsam antreiben, beispielsweise auch in einem höchsten Fahrbereich. Zudem kann so ein zugunterbrechungsfreier Fahrbereichswechsel ermöglicht werden, auch wenn die drei zuvor genannten Schaltelemente formschlüssig ausgebildet sind. Dafür können beispielsweise Zwischenfahrbereiche genutzt werden. Der Antriebsstrang ist entsprechend sehr leistungsfähig und effizient. Zudem ist eine hohe Flexibilität bei der Momentenverteilung und alternativ oder zusätzlich Lastverteilung zwischen den beiden Elektromotoren möglich. The first input shaft can be mechanically operatively connected to the second input shaft by means of the third shifting element. As a result, the electric motors can drive the work machine together in four driving ranges, for example also in the highest driving range. In addition, a change of driving range without interruption of the train can be made possible in this way, even if the three aforementioned shifting elements are designed in a form-fitting manner. Intermediate driving areas can be used for this, for example. The drive train is correspondingly very powerful and efficient. In addition, a high degree of flexibility in torque distribution and, alternatively or additionally, load distribution between the two electric motors is possible.
Die Eingangswellen können beispielsweise parallel zueinander angeordnet sein. Die Ausgangswelle kann parallel zu der ersten Eingangswelle und alternativ oder zusätzlich der zweiten Eingangswelle angeordnet sein. Die Ausgangswelle kann radial zwischen der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle angeordnet sein. Die jeweiligen Übersetzungen können beispielsweise durch Stirnradstufen und alternativ oder zusätzlich durch Planetenradsätze bereitgestellt werden. Die erste Eingangswelle kann eine andere parallele Beabstandung zu der Ausgangswelle aufweisen als die zweite Eingangswelle. Dadurch kann beispielsweise eine hohe Getriebespreizung erzielt werden. The input shafts can be arranged parallel to one another, for example. The output shaft can be arranged parallel to the first input shaft and alternatively or additionally to the second input shaft. The output shaft can be arranged radially between the first input shaft and the second input shaft. The respective translations can be provided, for example, by spur gears and alternatively or additionally by planetary gear sets. The first input shaft may have a different parallel spacing to the output shaft than the second input shaft. As a result, for example, a high gear spread can be achieved.
Das Getriebe und auch der Antriebsstrang insgesamt können beispielsweise frei von weiteren als den hier genannten Schaltelementen sein. Das Getriebe und auch der Antriebsstrang können auch beispielsweise frei von weiteren als den hier beschriebenen beweglichen Elementen, wie Wellen und Stinradstufen, sein. Der Antriebsstrang kann eine Energiequelle zum Betreiben der beiden Elektromotoren aufweisen. Beispielsweise kann der Antriebsstrang eine Batterie aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, eine elektrische Energie für die beiden Elektromotoren bereitzustellen. Ein Elektromotor kann dazu ausgebildet sein, eine elektrische Energie in eine mechanische Energie zu wandeln. Optional kann ein Elektromotor auch zur Rekuperation ausgebildet sein. Ein Elektromotor kann beispielsweise als Synchronmotor oder Asynchronmotor ausgebildet sein. The transmission and also the drive train as a whole can, for example, be free of shifting elements other than those mentioned here. The transmission and also the drive train can also, for example, be free of other moving elements than those described here, such as shafts and spur gear stages. The drive train can have an energy source for operating the two electric motors. For example, the drive train can have a battery which is designed to provide electrical energy for the two electric motors. An electric motor can be designed to convert electrical energy into mechanical energy. Optionally, an electric motor can also be designed for recuperation. An electric motor can be designed, for example, as a synchronous motor or an asynchronous motor.
Sind zwei Elemente mechanisch wirkverbunden, so sind diese unmittelbar oder mittelbar derart miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung des einen Elements eine Reaktion des anderen Elements bewirkt. Beispielsweise kann eine mechanische Wirkverbindung durch eine formschlüssige oder reibschlüssige Verbindung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die mechanische Wirkverbindung einem Kämmen von korrespondierenden Verzahnungen von zwei Elementen entsprechen. Zwischen den Elementen können weitere Elemente, beispielsweise eine oder mehrere Stirnradstufen, vorgesehen sein. Unter einer permanent drehfesten Verbindung zweier Elemente wird eine Verbindung verstanden, bei welcher die beiden Elemente zu allen bestimmungsgemäßen Zuständen des Getriebes im Wesentlichen starr miteinander gekoppelt sind. Hierunter fällt auch eine reibschlüssige Verbindung, bei welcher es zu einem gewollten oder ungewollten Schlupf kommen kann. Permanent drehfest verbundene Elemente können als drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Eine Verbindung zweier Elemente über ein weiteres Element kann bedeuten, dass dieses weitere Element an einer mittelbaren Wirkverbindung der beiden Elemente beteiligt ist. Beispielsweise kann dieses weitere Element im Kraftfluss zwischen diesen beiden Elementen angeordnet sein. Eine Verbindung zweier Elemente über zwei oder mehr Elemente kann bedeuten, dass diese weiteren Elemente alle an einer mittelbaren Wirkverbindung der beiden Elemente beteiligt sind. If two elements are mechanically operatively connected, they are directly or indirectly coupled to one another in such a way that a movement of one element causes a reaction in the other element. For example, a mechanical operative connection can be provided by a form-fitting or friction-fitting connection. For example, the mechanical operative connection can correspond to meshing of corresponding teeth of two elements. Further elements, for example one or more spur gear stages, can be provided between the elements. A permanent non-rotatable connection between two elements is understood to mean a connection in which the two elements are essentially rigidly coupled to one another in all intended states of the transmission. This also includes a frictional connection, in which intentional or unintentional slippage can occur. Permanently non-rotatably connected elements can be in the form of individual components non-rotatably connected to one another or also in one piece. A connection of two elements via a further element can mean that this further element is involved in an indirect effective connection of the two elements. For example, this further element can be arranged in the power flow between these two elements. A connection of two elements via two or more elements can mean that these further elements are all involved in an indirect operative connection of the two elements.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass das Getriebe eine erste Stirnradstufe, eine zweite Stirnradstufe, eine dritte Stirnradstufe und eine vierte Stirnradstufe aufweist. Eine Stirnradstufe ist eine kostengünstige und sehr effiziente Gestaltung einer mechanischen Wirkverbindung mit einer Übersetzung. Eine Stirnradstufe kann beispielsweise einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein. Eine einstufige Stirnradstufe kann beispielsweise zwei miteinander kämmende Zahnräder aufweisen. Eine zweistufige Stirnradstufe kann beispielsweise drei miteinander kämmende Zahnräder aufweisen. Die Zahnräder einer Stirnradstufe können als Stirnräder ausgebildet sein. Jeweilige Losräder einer Stirnradstufe können beispielsweise über eines der beiden Doppelschaltelemente mit einer der Eingangswellen drehfest verbunden werden. Jeweilige Festräder einer Stirnradstufe können beispielsweise permanent drehfest mit der Ausgangswelle verbunden sein. In a further embodiment of the drive train, it can be provided that the transmission has a first spur gear stage, a second spur gear stage, a third spur gear stage and a fourth spur gear stage. A spur gear is a cost-effective and very efficient design of a mechanical operative connection with a translation. A spur gear stage can, for example, be designed in one stage or in multiple stages. A single-stage spur gear stage can have, for example, two gears meshing with one another. A two-stage spur gear stage can have, for example, three gears meshing with one another. The gears of a spur gear stage can be designed as spur gears. The respective idler gears of a spur gear stage can be connected in a torque-proof manner to one of the input shafts, for example via one of the two double switching elements. The respective fixed gears of a spur gear stage can, for example, be permanently connected to the output shaft in a rotationally fixed manner.
Die erste Eingangswelle kann in der ersten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements über die erste Stirnradstufe mit der Ausgangswelle mechanisch wirkverbunden sein. Die erste Eingangswelle kann in der zweiten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements über die dritte Stirnradstufe mit der Ausgangswelle mechanisch wirkverbunden sein. Die zweite Eingangswelle kann in der ersten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements mit der dritten Stirnradstufe mit der Ausgangswelle mechanisch wirkverbunden sein. Die zweite Eingangswelle kann in der zweiten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements mit der vierten Stirnradstufe mit der Ausgangswelle mechanisch wirkverbunden ist. Es ergibt sich ein einfacher, kostengünstiger und effizienter Antriebsstrang. In the first shift position of the first double shift element, the first input shaft can be mechanically operatively connected to the output shaft via the first spur gear stage. In the second shift position of the first double shift element, the first input shaft can be mechanically operatively connected to the output shaft via the third spur gear stage. The second input shaft can be mechanically operatively connected to the output shaft in the first shift position of the second double shift element with the third spur gear stage. The second input shaft can be mechanically operatively connected to the output shaft in the second shift position of the second double shift element with the fourth spur gear stage. A simple, inexpensive and efficient drive train results.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass das Getriebe eine fünfte Stirnradstufe aufweist. Das Getriebe kann frei von weiteren als den hier beschriebenen Stirnradstufen sein. Die erste Eingangswelle kann mit der zweiten Eingangswelle mittels des dritten Schaltelements über die fünfte Stirnradstufe mechanisch wirkverbindbar sein. Es kann sich eine kostengünstige und effiziente Gestaltung für einen Antriebsstrang mit zugunterbrechungsfreiem Fahrbereichswechsel ergeben. In a further embodiment of the drive train, it can be provided that the transmission has a fifth spur gear stage. The transmission can be free of further spur gear stages than those described here. The first input shaft can be mechanically operatively connected to the second input shaft by means of the third shifting element via the fifth spur gear stage. A cost-effective and efficient design for a drive train with an uninterrupted change of driving range can result.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass ein Stirnrad der fünften Stirnradstufe drehbar an der Ausgangswelle gelagert ist. Dadurch kann dieses Stirnrad einfach und bauraumgünstig gelagert werden. Beispielsweise kann sich dafür die Ausgangswelle axial über die beiden Doppelschaltelemente und alternativ oder zusätzlich die erste bis vierte Stirnradstufe hinaus erstrecken. Jeweilige Lasten an der fünften Stirnradstufe können gut an der Ausgangswelle mit abgestützt werden. In a further embodiment of the drive train, it can be provided that a spur gear of the fifth spur gear stage is rotatably mounted on the output shaft. As a result, this spur gear can be stored easily and in a space-saving manner. For example, the output shaft can move axially via the two double shifting elements and, alternatively or additionally, the first to fourth spur gear stages extend out. Respective loads on the fifth spur gear can be well supported on the output shaft.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass das dritte Schaltelement an einer der beiden Eingangswellen gelagert ist. Dadurch ist die Integration des dritten Schaltelements bauraumsparend und einfach. Beispielsweise kann das dritte Schaltelement koaxial mit derjenigen der beiden Eingangswellen angeordnet sein, an welcher das dritte Schaltelement gelagert ist. In a further embodiment of the drive train, it can be provided that the third shifting element is mounted on one of the two input shafts. As a result, the integration of the third switching element is simple and space-saving. For example, the third switching element can be arranged coaxially with that of the two input shafts on which the third switching element is mounted.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass das dritte Schaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das erste Doppelschaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das zweite Doppelschaltelement als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist. Beispielsweise kann jedes der zuvor genannten Schaltelemente des Getriebes als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist. Im Vergleich zu einem reibschlüssigen Schaltelement kann ein formschlüssiges Schaltelement effizienter und robuster sein. Bei einem formschlüssigen Schaltelement ist ein zugkraftunterbrechungsfreier Wechsel von Fahrbereichen nicht einfach möglich. Aufgrund der mechanischen Wirkverbindbarkeit der ersten Eingangswelle mit der zweiten Eingangswelle mittels des dritten Schaltelements kann jedoch auch nur mit formschlüssigen Schaltelementen ein zugkraftunterbrechungsfreier Wechsel zwischen beispielsweise vier Fahrbereichen ermöglicht werden. Im Vergleich zu einem reibschlüssigen Schaltelement ist keine aktive Regelung von formschlüssigen Schaltelementen beim Betätigen notwendig. Jeweilige Schaltstellungen von formschlüssigen Schaltelementen können im Wesentlichen nur bezüglich deren Endstellung verstellt werden, ohne dass eine Verstelldynamik berücksichtigt und gesteuert werden muss. An die Schaltaktuatoren wird so nur eine geringe Anforderung gestellt. Ebenso bedarf es keiner komplexen Software zur Steuerung der Betätigung. In a further embodiment of the drive train, provision can be made for the third shifting element to be in the form of a positive-locking shifting element. Alternatively or additionally, it can be provided that the first double switching element is designed as a form-fitting switching element. Alternatively or additionally, it can be provided that the second double switching element is designed as a form-fitting switching element. For example, each of the aforementioned shifting elements of the transmission can be designed as a positive-locking shifting element. Compared to a frictional shift element, a positive shift element can be more efficient and robust. With a form-fit shifting element, it is not easy to change driving ranges without any interruption in traction. Because the first input shaft can be mechanically connected to the second input shaft by means of the third shifting element, however, it is also possible to change between, for example, four driving ranges without interrupting traction using only positive-locking shifting elements. In comparison to a friction-locking shifting element, no active control of form-locking shifting elements is necessary when they are actuated. Respective switching positions of form-fitting switching elements can essentially only be adjusted with respect to their end position, without adjustment dynamics having to be taken into account and controlled. Only a small requirement is placed on the shift actuators. Likewise, no complex software is required to control the actuation.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass das erste Doppelschaltelement eine Neutralstellung aufweist, in welcher eine Drehmomentübertragung von der ersten Eingangswelle an die Ausgangswelle über das erste Doppelschaltelement unterbrochen ist. Eine Drehmomentübertragung von der ersten Eingangswelle an die Ausgangswelle kann weiterhin über das dritte Schaltelement, die zweite Eingangswelle und das zweite Doppelschaltelement erfolgen, beispielsweise wenn sich das zweite Doppelschaltelement nicht in seiner Neutralstellung befindet. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das zweite Doppelschaltelement eine Neutralstellung aufweist, in welcher eine Drehmomentübertragung von der zweiten Eingangswelle an die Ausgangswelle über das zweite Doppelschaltelement unterbrochen ist. Eine Drehmomentübertragung von der zweiten Eingangswelle an die Ausgangswelle kann weiterhin über das dritte Schaltelement, die erste Eingangswelle und das erste Doppelschaltelement erfolgen, beispielsweise wenn sich das erste Doppelschaltelement nicht in seiner Neutralstellung befindet. Durch die Neutralstellungen kann ein Leerlauf bereitgestellt werden. Zudem können durch die jeweiligen Neutralstellung jeweilige Zwischenfahrbereich bereitgestellt werden. Jeweilige Zwischenfahrbereiche können für einen zugkraftunterbrechungsfreien Fahrbereichswechsel genutzt werden. In a further embodiment of the drive train, provision can be made for the first double shifting element to have a neutral position in which torque is transmitted from the first input shaft to the output shaft via the first double switching element is interrupted. Torque can still be transmitted from the first input shaft to the output shaft via the third shifting element, the second input shaft and the second double shifting element, for example when the second double shifting element is not in its neutral position. Alternatively or additionally, it can be provided that the second double shifting element has a neutral position in which a torque transmission from the second input shaft to the output shaft via the second double shifting element is interrupted. Torque can still be transmitted from the second input shaft to the output shaft via the third shifting element, the first input shaft and the first double shifting element, for example when the first double shifting element is not in its neutral position. An idle can be provided by the neutral positions. In addition, respective intermediate driving ranges can be provided by the respective neutral position. Intermediate driving areas can be used to change driving areas without any interruption in traction.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass das erste Doppelschaltelement an der ersten Eingangswelle gelagert ist. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das zweite Doppelschaltelement an der zweiten Eingangswelle gelagert ist. Dadurch ist die Integration des ersten Doppelschaltelements bzw. des zweiten Doppelschaltelements bauraumsparend und einfach. Beispielsweise kann das erste bzw. zweite Doppelschaltelement koaxial mit derjenigen der beiden Eingangswellen angeordnet sein, an welcher das dritte Schaltelement gelagert ist. In a further embodiment of the drive train, it can be provided that the first double shifting element is mounted on the first input shaft. Alternatively or additionally, provision can be made for the second double shifting element to be mounted on the second input shaft. As a result, the integration of the first double switching element or the second double switching element is simple and space-saving. For example, the first or second double shifting element can be arranged coaxially with that one of the two input shafts on which the third shifting element is mounted.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass die erste Stirnradstufe und die zweite Stirnradstufe ein Stirnrad gemeinsam nutzen. Die erste Stirnradstufe und die zweite Stirnradstufe können sich ein Stirnrad teilen, beispielsweise ein mit der Ausgangswelle permanent drehfest verbundenes erstes Festrad. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die dritte Stirnradstufe und die vierte Stirnradstufe ein Stirnrad gemeinsam nutzen. Die dritte Stirnradstufe und die vierte Stirnradstufe können sich ein Stirnrad teilen, beispielsweise ein mit der Ausgangswelle permanent drehfest verbundenes zweites Festrad. Dadurch ist das Getriebe kompakt und kostengünstig. Es werden sehr wenige Teile benötigt. Bei unterschiedlicher paralleler Beabstandung der Eingangswellen zur Ausgangswelle kann trotzdem eine unterschiedliche Übersetzung durch die beiden Stirnradstufen, welche ein Stirnrad gemeinsam nutzen, bereitgestellt werden. Alternativ können die jeweiligen Stirnradstufen auch keine Stirnräder gemeinsam nutzen. Beispielsweise kann pro Stirnradstufe ein mit der Ausgangswelle permanent drehfest verbundenes Festrad vorgesehen sein. Dadurch ist die Auslegung der verschiedenen Übersetzungen besonders einfach. In a further embodiment of the drive train, provision can be made for the first spur gear stage and the second spur gear stage to share a spur gear. The first spur gear stage and the second spur gear stage can share a spur gear, for example a first fixed gear permanently non-rotatably connected to the output shaft. Alternatively or additionally, it can be provided that the third spur gear stage and the fourth spur gear stage share a spur gear. The third spur gear stage and the fourth spur gear stage can share a spur gear, for example a second fixed gear permanently non-rotatably connected to the output shaft. Through this the gearbox is compact and inexpensive. Very few parts are required. With different parallel distances between the input shafts and the output shaft, a different translation can still be provided by the two spur gear stages, which use a spur gear jointly. Alternatively, the respective spur gears can also not use spur gears in common. For example, a fixed gear permanently non-rotatably connected to the output shaft can be provided for each spur gear stage. This makes the interpretation of the different translations particularly simple.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass der Antriebsstrang ein viertes Schaltelement und eine Zapfwelle aufweist. Eine der beiden Eingangswellen kann mit der Zapfwelle mittels des vierten Schaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Das vierte Schaltelement kann beispielsweise ebenfalls formschlüssig ausgebildet sein. Dann kann ein Wählen eines bestimmten Fahrbereichs notwendig sein, um die Zapfwelle mittels des vierten Schaltelements während der Fahrt ankoppeln zu können. In a further embodiment of the drive train, it can be provided that the drive train has a fourth shifting element and a power take-off shaft. One of the two input shafts can be mechanically operatively connected to the PTO shaft by means of the fourth shifting element. The fourth switching element can, for example, also be designed in a form-fitting manner. It may then be necessary to select a specific driving range in order to be able to couple the PTO shaft by means of the fourth shifting element while driving.
Zwischen derjenigen der beiden Eingangswellen, welche mittels des vierten Schaltelements mit der Zapfwelle mechanisch wirkverbindbar ist, und der Zapfwelle können jeweilige weitere Stirnradstufen vorgesehen sein. Der Antriebsstrang kann so ausgebildet sein, dass die mechanische Wirkverbindung zwischen der Zapfwelle und dieser Eingangswelle auch hergestellt werden kann, wenn jeweiligeFurther spur gear stages can be provided between that one of the two input shafts which can be mechanically operatively connected to the power take-off shaft by means of the fourth shifting element, and the power take-off shaft. The drive train can be designed in such a way that the mechanical operative connection between the power take-off shaft and this input shaft can also be produced if respective
Doppelschaltelement in deren Neutralstellung sind. Dadurch kann es möglich sein, eine Fahrleistung mit einem der beiden Elektromotoren und eine Zapfleistung mit dem anderen der beiden Elektromotoren unabhängig bereitzustellen. In bestimmten Schaltzuständen kann also beispielsweise die Zapfwelle von dem einem der beiden Elektromotoren angetrieben werden und die Ausgangswelle unabhängig davon von dem anderen der beiden Elektromotoren. Der Antriebsstrang kann auch ein Zapfgetriebe aufweisen, mittels welchem unterschiedliche Übersetzungen zwischen dieser Eingangswelle und der Zapfwelle bereitgestellt werden können. Durch die Verbindung der beiden Eingangswellen durch das dritte Schaltelement kann die Zapfwelle auch von beiden Elektromotoren angetrieben werden, beispielsweise wenn kein Fahrantrieb benötigt wird. Dann können besonders hohe Zapfleistungen bereitgestellt werden. Auch eine Wegzapfwellenfunktion kann bereitgestellt werden. Double switching element are in their neutral position. As a result, it may be possible to independently provide driving power with one of the two electric motors and power tapping with the other of the two electric motors. In certain switching states, for example, the PTO shaft can be driven by one of the two electric motors and the output shaft independently by the other of the two electric motors. The drive train can also have a power take-off, by means of which different translations can be provided between this input shaft and the power take-off. By connecting the two input shafts through the third switching element, the PTO shaft can also be driven by both electric motors, for example when no drive is required. Then particularly high tap power can be provided. A ground PTO function can also be provided.
Ein zweiter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Betreiben des Leistungsstrangs gemäß dem ersten Aspekt. Jeweilige Vorteile und weitere Merkmale sind der Beschreibung des ersten Aspekts zu entnehmen, wobei Ausgestaltungen des ersten Aspekts auch Ausgestaltungen des zweiten Aspekts und umgekehrt bilden. Das Verfahren weist einen Schritt eines Betreibens des Antriebsstrang mit einem der folgenden vier Fahrbereiche auf. Das Verfahren weist zudem einen Schritt eines Fahrbereichswechsels von einem derzeitigen Fahrbereich zu einem gewünschten Fahrbereich ohne Zugkraftunterbrechung auf. Der Antriebsstrang kann so besonders leistungsfähig und effizient betrieben werden. Der zugkraftunterbrechungsfreie Fahrbereichswechsel kann jeweils durch Wechsel von aufeinanderfolgenden Fahrbereichen erfolgen. A second aspect relates to a method for operating the power train according to the first aspect. The respective advantages and further features can be found in the description of the first aspect, with configurations of the first aspect also forming configurations of the second aspect and vice versa. The method has a step of operating the drive train with one of the following four driving ranges. The method also has a step of changing the driving range from a current driving range to a desired driving range without an interruption in traction. The drive train can thus be operated in a particularly powerful and efficient manner. The driving range change without interruption of tractive force can take place by changing consecutive driving ranges.
In einem ersten Fahrbereich ist das dritte Schaltelement geschlossen und das erste Doppelschaltelement befindet sich in seiner ersten Schaltstellung. Das zweite Doppelschaltelement kann sich in seiner Neutralstellung befinden. In einem zweiten Fahrbereich ist das dritte Schaltelement geschlossen und das zweite Doppelschaltelement befindet sich in seiner ersten Schaltstellung. Das erste Doppelschaltelement kann sich in seiner Neutralstellung befinden. In einem dritten Fahrbereich ist das dritte Schaltelement geschlossen und das erste Doppelschaltelement befindet sich in seiner zweiten Schaltstellung. Das zweite Doppelschaltelement kann sich in seiner Neutralstellung befinden. In einem vierten Fahrbereich ist das dritte Schaltelement geschlossen und das zweite Doppelschaltelement befindet sich in seiner zweiten Schaltstellung. Das erste Doppelschaltelement kann sich in seiner Neutralstellung befinden. Die vier Fahrbereiche sind besonders geeignet für einen Dauerbetrieb des Antriebsstrangs. Die Antriebsleistung kann durch beide Elektromotoren bereitgestellt werden. Die vier Fahrbereiche werden beispielsweise in einem ersten Modus ohne angekoppelte Zapfwelle genutzt. Das optionale vierte Schaltelement ist in dem ersten Modus geöffnet sein. In bestimmten Fahrbereichen kann in einem zweiten Modus die optionale Zapfwelle mittels des geschlossenen vierten Schaltelements angekoppelt sein. In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass der Schritt des Fahrbereichswechsels wenigstens einen der folgenden Schritte aufweist. Bei Beginn des Fahrbereichswechsel und auch davor können die beiden Elektromotoren so gesteuert werden, dass beide Elektromotoren die derzeitig benötigte Antriebsleistung gemeinsam bereitstellen. In a first driving range, the third shift element is closed and the first double shift element is in its first shift position. The second double switching element can be in its neutral position. In a second driving range, the third shift element is closed and the second double shift element is in its first shift position. The first double switching element can be in its neutral position. In a third driving range, the third shift element is closed and the first double shift element is in its second shift position. The second double switching element can be in its neutral position. In a fourth driving range, the third shift element is closed and the second double shift element is in its second shift position. The first double switching element can be in its neutral position. The four driving ranges are particularly suitable for continuous operation of the drive train. The drive power can be provided by both electric motors. For example, the four driving ranges are used in a first mode without a connected PTO. The optional fourth switching element is open in the first mode. In certain driving ranges, the optional PTO shaft can be coupled in a second mode by means of the closed fourth shifting element. In a further embodiment of the drive train, it can be provided that the step of changing the driving range has at least one of the following steps. At the beginning of the driving range change and also before that, the two electric motors can be controlled in such a way that both electric motors jointly provide the drive power currently required.
Der Schritt des Fahrbereichswechsels kann einen Schritt eines Steuerns der Leistung der beiden Elektromotoren aufweisen, sodass ein Primärmotor der beiden Elektromotoren eine benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen Fahrbereich alleine bereitstellt. Beispielsweise kann dazu ein Sekundärmotor der beiden Elektromotoren unbestromt sein. Dadurch kann eines der beiden Doppelschaltelemente und alternativ oder zusätzlich das dritte Schaltelement lastfrei sein. Primärmotor und Sekundärmotor ist jeweils eine Zuordnung, welche sich aus dem derzeitigen und dem gewünschten Fahrbereich ergibt. Beide Elektromotoren können beispielsweise auch identisch ausgebildet sein. Je nach Fahrbereichswechsel kann also der erste Elektromotor oder der zweite Elektromotor dem Primärmotor entsprechen. Ebenso kann je nach Fahrbereichswechsel also der erste Elektromotor oder der zweite Elektromotor dem Sekundärmotor entsprechen. The step of changing the driving range can include a step of controlling the power of the two electric motors, so that a primary motor of the two electric motors alone provides a required drive power in the current driving range. For example, a secondary motor of the two electric motors can be de-energized for this purpose. As a result, one of the two double switching elements and, alternatively or additionally, the third switching element can be load-free. The primary motor and secondary motor are each an assignment which results from the current and the desired driving range. Both electric motors can also be designed identically, for example. Depending on the driving range change, the first electric motor or the second electric motor can correspond to the primary motor. Likewise, depending on the change in driving range, the first electric motor or the second electric motor can correspond to the secondary motor.
Der Schritt des Fahrbereichswechsels kann einen Schritt eines Öffnens des dritten Schaltelements aufweisen. Dieses Öffnen des dritten Schaltelements kann beispielsweise erfolgen, sobald der Primärmotor die benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen Fahrbereich vollständig alleine bereitstellt. So kann weiterhin die benötigte Antriebsleistung voll an der Ausgangswelle bereitgestellt werden. The step of changing the driving range can include a step of opening the third shifting element. This opening of the third switching element can take place, for example, as soon as the primary motor provides the required drive power in the current driving range completely on its own. In this way, the required drive power can continue to be fully provided at the output shaft.
Der Schritt des Fahrbereichswechsels kann einen Schritt eines Synchronisierens einer Drehzahl des Sekundärmotors mit dem gewünschten Fahrbereich aufweisen. Dieser Schritt kann nach dem Öffnen des dritten Schaltelements erfolgen. Beispielsweise kann die Drehzahl des Sekundärmotors so eingestellt werden, dass ein mit dessen Motorwelle direkt verbundenes Doppelschaltelement beidseitig mit der gleichen Geschwindigkeit dreht. Beispielsweise kann die Drehzahl des Sekundärmotors so eingestellt werden, dass das zweite Doppelschaltelement beidseitig mit der gleichen Geschwindigkeit dreht, falls der Sekundärmotor in dem Fahrbereichswechsel dem zweiten Elektromotor entspricht. Beispielsweise kann eine abtriebsseitige Seite des zweiten Doppelschaltelements über eine Stirnradstufe für den gewünschten Fahrbereich durch die von dem ersten Elektromotor weiter angetriebene Ausgangswelle mitgedreht werden. Antriebsseitig kann die zweite Eingangswelle durch den zweiten Elektromotor mit einer entsprechenden Drehzahl gedreht werden, so dass die abtriebsseitige Seite des zweiten Doppelschaltelements und ein Antrieb des zweiten Doppelschaltelements gleich schnell drehen. The step of changing the driving range may include a step of synchronizing a speed of the secondary motor with the desired driving range. This step can take place after opening the third switching element. For example, the speed of the secondary motor can be set in such a way that a double switching element that is directly connected to its motor shaft rotates at the same speed on both sides. For example, the speed of the secondary motor can be set so that the second double switching element on both sides with the same Speed rotates if the secondary motor corresponds to the second electric motor in the driving range change. For example, an output-side side of the second double shifting element can also be rotated via a spur gear for the desired driving range by the output shaft, which is further driven by the first electric motor. On the input side, the second input shaft can be rotated by the second electric motor at a corresponding speed, so that the output side of the second double shifting element and a drive of the second double shifting element rotate at the same speed.
Der Schritt des Fahrbereichswechsels kann einen Schritt eines Einlegens eines Zwischenfahrbereichs durch Verstellen eines der beiden Doppelschaltelemente aus seiner Neutralstellung in eine andere Stellung aufweisen. Dieser Schritt kann nach dem Synchronisieren der Drehzahl des Sekundärmotors der beiden Elektromotoren mit dem gewünschten Fahrbereich erfolgen. Beispielsweise kann dieses Doppelschaltelement so verstellt werden, dass die abtriebsseitige Seite des zweiten Doppelschaltelements, welche mit der Stirnradstufe für den gewünschten Fahrbereich verbunden ist, mit einer entsprechenden Eingangswelle drehfest verbunden ist. Dadurch kann auch ein formschlüssiges Doppelschaltelement einfach ausgehend von seiner Neutralstellung geschlossen werden. Beispielsweise können in dem Zwischenfahrbereich beide Elektromotoren die Ausgangswelle antreiben, sind jedoch mit unterschiedlichen Übersetzungen mit der Ausgangswelle verbunden. Dadurch kann sich einer der beiden Elektromotoren in einem ineffizienten Betriebsbereich befinden, beispielsweise wenn beide Elektromotoren gleich ausgebildet sind. The step of changing the driving range can include a step of engaging an intermediate driving range by shifting one of the two double shift elements from its neutral position to a different position. This step can be done after synchronizing the speed of the secondary motor of the two electric motors with the desired driving range. For example, this double shift element can be adjusted in such a way that the output side of the second double shift element, which is connected to the spur gear stage for the desired driving range, is non-rotatably connected to a corresponding input shaft. As a result, a form-fit double shift element can also be closed simply starting from its neutral position. For example, in the intermediate driving range, both electric motors can drive the output shaft, but are connected to the output shaft with different gear ratios. As a result, one of the two electric motors can be in an inefficient operating range, for example if both electric motors are of the same design.
Der Schritt des Fahrbereichswechsels kann einen Schritt eines Steuerns der Leistung der beiden Elektromotoren, sodass nun der Sekundärmotor eine benötigte Antriebsleistung in dem Zwischenfahrbereich alleine bereitstellt. Beispielsweise kann dazu der Primärmotor unbestromt sein. Dadurch kann nun ein anderes der beiden Doppelschaltelemente und alternativ oder zusätzlich das dritte Schaltelement lastfrei sein. The step of changing the driving range can be a step of controlling the power of the two electric motors, so that now the secondary motor alone provides the required drive power in the intermediate driving range. For example, the primary motor can be de-energized for this purpose. As a result, another of the two double switching elements and, alternatively or additionally, the third switching element can now be load-free.
Der Schritt des Fahrbereichswechsels kann einen Schritt eines Verstellens des anderen der beiden Doppelschaltelemente in seine Neutralstellung aufweisen. Dieses Verstellen in die Neutralstellung kann beispielsweise erfolgen, sobald der Sekundärmotor die benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen Fahrbereich vollständig alleine bereitstellt. Damit kann nun der Primärmotor von der Ausgangswelle entkoppelt werden. Trotzdem kann weiterhin die benötigte Antriebsleistung voll an der Ausgangswelle bereitgestellt werden, nun durch den Sekundärmotor. The step of changing the driving range can include a step of shifting the other of the two double shift elements into its neutral position. This pretending into the neutral position can take place, for example, as soon as the secondary motor provides the required drive power in the current driving range completely on its own. This means that the primary motor can now be decoupled from the output shaft. Nevertheless, the required drive power can still be fully provided at the output shaft, now by the secondary motor.
Der Schritt des Fahrbereichswechsels kann einen Schritt eines Synchronisierens einer Drehzahl des Primärmotors mit dem gewünschten Fahrbereich aufweisen. Dieser Schritt kann nach dem Verstellen des anderen der beiden Doppelschaltelemente in seine Neutralstellung erfolgen. Beispielsweise kann an der zweiten Motorwelle eine Drehzahl eingestellt werden, welche einer Drehzahl der ersten Motorwelle entspricht. Dadurch kann ohne Drehzahldifferenz das dritte Schaltelement geschlossen werden. Dadurch kann auch ein formschlüssiges drittes Schaltelement einfach geschlossen werden. The step of changing the driving range may include a step of synchronizing a speed of the primary motor with the desired driving range. This step can take place after the other of the two double switching elements has been moved into its neutral position. For example, a speed can be set on the second motor shaft which corresponds to a speed of the first motor shaft. As a result, the third switching element can be closed without a speed difference. As a result, a form-fitting third switching element can also be closed in a simple manner.
Der Schritt des Fahrbereichswechsels kann einen Schritt eines Schließens des dritten Schaltelements, um in den gewünschten Fahrbereich zu wechseln. Dieser Schritt kann nach dem Synchronisieren der Drehzahl des Primärmotors mit dem gewünschten Fahrbereich erfolgen. Nun kann die Antriebsleistung in jedem der vier Fahrbereiche wieder gemeinsam von beiden Elektromotoren bereitgestellt werden. Beispielsweise treiben nun beide Elektromotoren über eine der vier Stirnradstufen die Ausgangswelle an, wobei die beiden Motorwellen der beiden Elektromotoren über eine fünfte Stirnradstufe mechanisch wirkverbunden sein können. The step of changing the driving range can include a step of closing the third shifting element in order to change into the desired driving range. This step can be done after synchronizing the primary motor speed with the desired range of travel. Now the drive power in each of the four driving ranges can again be provided jointly by both electric motors. For example, both electric motors now drive the output shaft via one of the four spur gear stages, it being possible for the two motor shafts of the two electric motors to be mechanically operatively connected via a fifth spur gear stage.
Der Schritt des Fahrbereichswechsels kann einen Schritt eines Steuerns der Leistung der beiden Elektromotoren aufweisen, sodass beide Elektromotoren zusammen eine benötigte Antriebsleistung in dem gewünschten Fahrbereich zur Verfügung zu stellen. Dieser Schritt kann nach dem Schließen des dritten Schaltelements, um in den gewünschten Fahrbereich zu wechseln, erfolgen. Die benötigte Antriebsleistung kann während des Fahrbereichwechselvorgangs konstant sein. Die benötigte Antriebsleistung kann aber auch variieren, beispielsweise aufgrund einer Anforderung des Fahrers der Arbeitsmaschine. Diesen Schritten des zugkraftunterbrechungsfreien Fahrbereichswechsels liegt der Gedanke zugrunde, dass wenigstens kurzfristig nur einer der beiden Elektromotoren die benötigte Antriebsleistung bereitstellen kann. Dafür kann ein Elektromotor kurzfristig mit einer größeren Last beaufschlagt werden. Eine dadurch im Dauerbetrieb möglicherweise entstehende Überhitzung kann vermieden werden, da ein Schaltvorgang und insgesamt der Fahrbereichswechsel sehr kurz sein kann, beispielsweise gleich oder kürzer als eine Sekunde. Aufgrund dieser nur kurzen Zeitdauer kann zudem dieser Elektromotor in einem ineffizienten Betriebsbereich betrieben werden, ohne dass eine Gesamteffizienz des Antriebsstrangs in einem relevanten Umfang sinkt. Vielmehr kann die Arbeitsmaschine aufgrund des zugunterbrechungsfreien Fahrbereichswechsel insgesamt in vielen Betriebszuständen effizienter betrieben werden. The step of changing the driving range can include a step of controlling the power of the two electric motors, so that both electric motors together can provide a required drive power in the desired driving range. This step can take place after closing the third switching element in order to switch to the desired driving range. The drive power required can be constant during the driving range change process. However, the required drive power can also vary, for example due to a request from the driver of the working machine. These steps of changing the driving range without any interruption in traction are based on the idea that, at least for a short time, only one of the two electric motors can provide the required drive power. For this, an electric motor can be subjected to a greater load for a short time. Any overheating that may occur as a result during continuous operation can be avoided since a shifting process and overall the change of driving range can be very short, for example equal to or shorter than one second. Due to this short period of time, this electric motor can also be operated in an inefficient operating range without the overall efficiency of the drive train dropping to a relevant extent. Rather, the working machine can be operated more efficiently overall in many operating states due to the change of driving range without any interruption in the train.
In einer weiteren Ausführungsform des Antriebsstrangs kann es vorgesehen sein, dass während des Schritts des Fahrbereichswechsels wenigstens einer der beiden Elektromotoren wenigstens zeitweise oberhalb eines Dauerlastbetriebsbereichs dieses Elektromotors betrieben wird. Beispielsweise kann der Primärmotor oberhalb seines Dauerlastbetriebsbereichs betrieben werden, wenn der Primärmotor die benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen Fahrbereich alleine bereitstellt. Beispielsweise kann der Sekundärmotor oberhalb seines Dauerlastbetriebsbereichs betrieben werden, wenn der Sekundärmotor die benötigte Antriebsleistung in dem Zwischenfahrbereich alleine bereitstellt. Ein Dauerlastbereich kann ein Lastbereich sein, in welchem ein Elektromotor ohne Beschädigung und alternativ oder zusätzlich übermäßigen Verschleiß betrieben werden kann. Ein Dauerlastbereich kann beispielsweise durch eine Temperaturklasse einer Isolierung eines Elektromotors definiert sein. Oberhalb des Dauerlastbereichs erfolgt üblicherweise ein Derating oder sogar eine Abschaltung. Oberhalb des Dauerlastbetriebsbereichs drohen dem Elektromotor prinzipbedingt ein erhöhter Verschleiß sowie eine schnelle Überhitzung. Da der Fahrbereichswechsel jedoch beispielsweise nicht länger als eine Sekunde dauert, ist während des Fahrbereichswechsel auch im Betrieb oberhalb des Dauerlastbetriebsbereichs nicht mit einem tatsächlich erhöhten Verschleiß oder einer Beschädigung zu rechnen. So müssen die Elektromotoren nicht auf einen Dauerbetrieb mit der Spitzenlast während des Fahrbereichswechsels ausgelegt werden. Dadurch können die Elektromotoren klein und kostengünstig sein. Sofern kein Fahrbereichswechsel erfolgt, können die Elektromotoren beispielsweise innerhalb ihres jeweiligen Dauerlastbereichs betrieben werden. In a further embodiment of the drive train, it can be provided that during the step of changing the driving range, at least one of the two electric motors is at least temporarily operated above a continuous load operating range of this electric motor. For example, the primary motor can be operated above its continuous load operating range if the primary motor alone provides the required drive power in the current driving range. For example, the secondary motor can be operated above its continuous load operating range if the secondary motor alone provides the required drive power in the intermediate driving range. A continuous load range can be a load range in which an electric motor can be operated without damage and, alternatively or additionally, excessive wear. A continuous load range can be defined, for example, by a temperature class of an electric motor's insulation. Derating or even shutdown usually occurs above the continuous load range. Above the continuous load operating range, the electric motor is threatened with increased wear and rapid overheating due to the principle of operation. However, since the change of driving range does not last longer than one second, for example, no actual increased wear or damage is to be expected during the change of driving range, even when operating above the continuous load operating range. This means that the electric motors do not have to be designed for continuous operation at peak load when changing driving ranges. This allows the electric motors to be small and be inexpensive. If there is no change in driving range, the electric motors can be operated, for example, within their respective continuous load range.
Ein dritter Aspekt betrifft eine Arbeitsmaschine mit einem Antriebsstrang gemäß dem ersten Aspekt. Jeweilige Vorteile und weitere Merkmale sind der Beschreibung des ersten Aspekts zu entnehmen, wobei Ausgestaltungen des ersten Aspekts auch Ausgestaltungen des dritten Aspekts und umgekehrt bilden. Die Ausgangswelle ist dazu ausgebildet, einen Fahrabtrieb der Arbeitsmaschine anzutreiben. Beispielsweise ist die Ausgangswelle permanent mit jeweiligen Rädern der Arbeitsmaschine mechanisch wirkverbunden. Die Ausgangswelle kann drehbar an der Arbeitsmaschine gelagert sein, ebenso wie jeweilige Eingangswellen. Die Elektromotoren können an der Arbeitsmaschine befestigt sein. Die Arbeitsmaschine kann eine Energiequelle für den Leistungsstrang aufweisen. A third aspect relates to a work machine with a drive train according to the first aspect. The respective advantages and further features can be found in the description of the first aspect, with configurations of the first aspect also forming configurations of the third aspect and vice versa. The output shaft is designed to drive a traction drive of the working machine. For example, the output shaft is permanently mechanically operatively connected to the respective wheels of the working machine. The output shaft may be rotatably mounted on the work machine, as may respective input shafts. The electric motors can be attached to the working machine. The work machine can have an energy source for the power train.
In einer weiteren Ausführungsform der Arbeitsmaschine kann es vorgesehen sein, dass die Arbeitsmaschine eine Steuervorrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den Leistungsstrang mit einem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt zu betreiben. Jeweilige Vorteile und weitere Merkmale sind der Beschreibung des zweiten Aspekts zu entnehmen, wobei Ausgestaltungen des zweiten Aspekts auch Ausgestaltungen des dritten Aspekts und umgekehrt bilden. Die Steuervorrichtung kann beispielweise durch die Leistungselektronik der Elektromotoren gebildet sein. Die Steuervorrichtung kann einen Mikroprozessor und alternativ oder zusätzlich einen oder mehrere Inverter aufweisen. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, einen Fahrbereichswechsel zugkraftunterbrechungsfrei zu steuern. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, jeweilige Schaltelemente des Antriebsstrangs zu verstellen. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, zwischen verschiedenen Betriebsmodi des Leistungsstrangs zu wechseln. In a further embodiment of the working machine, it can be provided that the working machine has a control device which is designed to operate the power train with a method according to the second aspect. The respective advantages and further features can be found in the description of the second aspect, with configurations of the second aspect also forming configurations of the third aspect and vice versa. The control device can be formed, for example, by the power electronics of the electric motors. The control device can have a microprocessor and alternatively or additionally one or more inverters. The control device can be designed to control a change in driving range without any interruption in traction. The control device can be designed to adjust the respective shifting elements of the drive train. The control device can be designed to switch between different operating modes of the power train.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Fig. 1 veranschaulicht schematisch einen Antriebsstrang einer Arbeitsmaschine. Fig. 2 veranschaulicht jeweilige Fahrbereiche des Antriebsstrangs gemäß Fig. 1 mit einer tabellarischer Schaltmatrix. 1 schematically illustrates a drive train of a work machine. FIG. 2 illustrates respective driving ranges of the drive train according to FIG. 1 with a tabular switching matrix.
Fig. 3 veranschaulicht schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine. 3 schematically illustrates a first embodiment of a drive train of a working machine according to the invention.
Fig. 4 veranschaulicht jeweilige Fahrbereiche des Antriebsstrangs gemäß Fig. 3 mit einer tabellarischer Schaltmatrix. FIG. 4 illustrates respective driving ranges of the drive train according to FIG. 3 with a tabular switching matrix.
Fig. 5 veranschaulicht tabellarisch ein Verfahren für einen zugkraftunterbrechungsfreien Wechsel von einem ersten Fahrbereich zu einem zweiten Fahrbereich bei dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3. FIG. 5 illustrates in tabular form a method for changing from a first driving range to a second driving range without any interruption in tractive force in the drive train according to FIG. 3.
Fig. 6 veranschaulicht tabellarisch ein Verfahren für einen zugkraftunterbrechungsfreien Wechsel von dem zweiten Fahrbereich zu einem dritten Fahrbereich bei dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3. FIG. 6 illustrates in tabular form a method for changing from the second driving range to a third driving range without any interruption in tractive force in the drive train according to FIG. 3.
Fig. 7 veranschaulicht tabellarisch ein Verfahren für einen zugkraftunterbrechungsfreien Wechsel von dem dritten Fahrbereich zu einem vierten Fahrbereich bei dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3. FIG. 7 is a table showing a method for changing from the third driving range to a fourth driving range without any interruption in traction in the drive train according to FIG. 3.
Fig. 8 veranschaulicht tabellarisch ein Verfahren für einen zugkraftunterbrechungsfreien Wechsel von dem vierten Fahrbereich zu dem dritten Fahrbereich bei dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3. FIG. 8 tabularly illustrates a method for changing from the fourth driving range to the third driving range without any interruption in traction in the drive train according to FIG. 3.
Fig. 9 veranschaulicht tabellarisch ein Verfahren für einen zugkraftunterbrechungsfreien Wechsel von dem dritten Fahrbereich zu dem zweiten Fahrbereich bei dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3. FIG. 9 illustrates in tabular form a method for changing from the third driving range to the second driving range without any interruption in tractive force in the drive train according to FIG. 3.
Fig. 10 veranschaulicht tabellarisch ein Verfahren für einen zugkraftunterbrechungsfreien Wechsel von dem zweiten Fahrbereich zu dem ersten Fahrbereich bei dem Antriebsstrang gemäß Fig. 3. Fig. 11 veranschaulicht schematisch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine, welcher eine Zapfwelle aufweist. FIG. 10 illustrates in tabular form a method for changing from the second driving range to the first driving range without any interruption in tractive force in the drive train according to FIG. 3. 11 schematically illustrates a second embodiment of a drive train of a working machine according to the invention, which has a power take-off shaft.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen Detailed Description of Embodiments
Fig. 1 veranschaulicht schematisch einen elektrischen Antriebsstrang 100 für eine Arbeitsmaschine. Der Antriebsstrang 100 weist einen ersten Elektromotor EM1 mit einer ersten Motorwelle 12 auf. Der Antriebsstrang 100 weist einen dazu parallel angeordneten zweiten Elektromotor EM2 mit einer zweiten Motorwelle 14 auf. 1 schematically illustrates an electric powertrain 100 for a work machine. The drive train 100 has a first electric motor EM1 with a first motor shaft 12 . The drive train 100 has a second electric motor EM2 which is arranged parallel thereto and has a second motor shaft 14 .
Der Antriebsstrang 100 weist ein schaltbares Getriebe 116 auf. Das Getriebe 116 weist eine erste Eingangswelle 22 auf, welche durch die erste Motorwelle 12 gebildet ist. Das Getriebe 116 weist eine zweite Eingangswelle 24 auf, welche durch die zweite Motorwelle 14 gebildet ist. Das Getriebe 116 weist eine Ausgangswelle 18 auf, welche eine angetriebene Achse der Arbeitsmaschine ausbildet. Das Getriebe 116 ist dazu ausgebildet, ein Drehmoment mit unterschiedlich wählbaren Übersetzungen von den beiden Eingangswellen 22, 24 an die Ausgangswelle 18 zu übertragen. The drive train 100 has a shiftable transmission 116 . The transmission 116 has a first input shaft 22 which is formed by the first motor shaft 12 . The transmission 116 has a second input shaft 24 which is formed by the second motor shaft 14 . The transmission 116 has an output shaft 18 which forms a driven axle of the working machine. The transmission 116 is designed to transmit a torque from the two input shafts 22, 24 to the output shaft 18 with different gear ratios that can be selected.
Das Getriebe 116 weist ein erstes formschlüssiges Doppelschaltelement S1 und ein zweites formschlüssiges Doppelschaltelement S2 auf. Das Getriebe 116 weist keine weiteren Schaltelemente auf. Zudem weist das Getriebe 116 eine ersteThe transmission 116 has a first form-fitting double shifting element S1 and a second form-fitting double shifting element S2. The transmission 116 has no further shifting elements. In addition, the transmission 116 has a first
Stirnradstufe ST1 , eine zweite Stirnradstufe ST2, eine dritte Stirnradstufe ST3 und eine vierte Stirnradstufe ST4 auf. Die erste Eingangswelle 22 ist in einer ersten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements S1 mit einer ersten Übersetzung über die erste Stirnradstufe ST1 mit der Ausgangswelle 18 mechanisch wirkverbunden. Die zweite Eingangswelle 24 ist in einer ersten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements S2 mit einer zweiten Übersetzung über die zweite Stirnradstufe ST2 mit der Ausgangswelle 18 mechanisch wirkverbunden. Die erste Eingangswelle 22 ist in einer zweiten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements S1 mit einer dritten Übersetzung über die dritte Stirnradstufe ST3 mit der Ausgangswelle 18 mechanisch wirkverbunden. Die zweite Eingangswelle 24 ist in einer zweiten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements S2 mit einer vierten Übersetzung über die vierte Stirnradstufe ST4 mit der Ausgangswelle 18 mechanisch wirkverbunden ist. Das Getriebe 116 weist keine weiteren Stirnradstufen auf. Spur gear ST1, a second spur gear ST2, a third spur gear ST3 and a fourth spur gear ST4. In a first shift position of the first double shift element S1, the first input shaft 22 is mechanically operatively connected to the output shaft 18 with a first gear ratio via the first spur gear stage ST1. In a first shift position of the second double shift element S2, the second input shaft 24 is mechanically operatively connected to the output shaft 18 with a second gear ratio via the second spur gear stage ST2. In a second switching position of the first double shifting element S1 with a third gear ratio, the first input shaft 22 is mechanically operatively connected to the output shaft 18 via the third spur gear stage ST3. The second input shaft 24 is in a second shift position of the second double shift element S2 with a fourth gear ratio over the fourth Spur gear ST4 is mechanically operatively connected to the output shaft 18 . The transmission 116 has no further spur gear stages.
Die erste Stirnradstufe ST1 und die zweite Stirnradstufe ST2 nutzen gemeinsam ein permanent mit der Ausgangswelle 18 drehfest verbundenes Festrad. Die dritte Stirnradstufe ST3 und die vierte Stirnradstufe ST4 nutzen gemeinsam ein permanent mit der Ausgangswelle 18 drehfest verbundenes Festrad. Die Ausgangswelle 18 ist parallel zu der ersten Eingangswelle 22 und der zweiten Eingangswelle 24 angeordnet. Das erste Doppelschaltelement S1 ist koaxial mit der ersten Eingangswelle 22 angeordnet und an der ersten Eingangswelle 22 gelagert. Das zweite Doppelschaltelement S2 ist koaxial mit der zweiten Eingangswelle 24 angeordnet und an der zweiten Eingangswelle 24 gelagert. The first spur gear stage ST1 and the second spur gear stage ST2 jointly use a fixed gear that is permanently connected to the output shaft 18 in a torque-proof manner. The third spur gear stage ST3 and the fourth spur gear stage ST4 jointly use a fixed gear that is permanently connected to the output shaft 18 in a torque-proof manner. The output shaft 18 is arranged parallel to the first input shaft 22 and the second input shaft 24 . The first double shifting element S1 is arranged coaxially with the first input shaft 22 and is mounted on the first input shaft 22 . The second double shifting element S2 is arranged coaxially with the second input shaft 24 and is mounted on the second input shaft 24 .
Mit dem Getriebe 116 können für den Antriebsstrang 100 vier Fahrbereiche bereitgestellt werden. Die jeweiligen Schaltzustände der beiden Doppelschaltelemente S1 , S2 sind in der Tabelle von Fig. 2 für jeden dieser Fahrbereiche dargestellt. In einem Fahrbereich FB1.2 wird die erste Stirnradstufe ST1 zur Drehmomentübertragung von der ersten Motorwelle 12 zu der Ausgangswelle 18 genutzt. Entsprechend ist die Schaltstellung in der Tabelle von Fig. 2 für das erste Schaltelement S1 mit „1“ veranschaulicht. In dem Fahrbereich FB1.2 wird die zweite Stirnradstufe ST2 zur Drehmomentübertragung von der zweiten Motorwelle 14 zu der Ausgangswelle 18 genutzt. Entsprechend ist die Schaltstellung in der Tabelle von Fig. 2 für das zweite Schaltelement mit „2“ veranschaulicht. Beide Elektromotoren EM1 , EM2 können gemeinsam in Fahrbereich FB1.2 die Ausgangswelle 18 antreiben, was durch die beiden „X“ in der Tabelle von Fig. 2 veranschaulicht ist. Four driving ranges can be provided for the drive train 100 with the transmission 116 . The respective switching states of the two double switching elements S1, S2 are shown in the table in FIG. 2 for each of these driving ranges. In a driving range FB1.2, the first spur gear ST1 is used to transmit torque from the first motor shaft 12 to the output shaft 18 . Correspondingly, the switching position in the table of FIG. 2 for the first switching element S1 is illustrated as “1”. In the driving range FB1.2, the second spur gear ST2 is used to transmit torque from the second motor shaft 14 to the output shaft 18 . Correspondingly, the switching position in the table of FIG. 2 for the second switching element is illustrated with “2”. Both electric motors EM1, EM2 can jointly drive the output shaft 18 in driving range FB1.2, which is illustrated by the two “X”s in the table in FIG.
In einem Fahrbereich FB2.3 wird die dritte Stirnradstufe ST3 zur Drehmomentübertragung von der ersten Motorwelle 12 zu der Ausgangswelle 18 genutzt und die zweite Stirnradstufe ST2 zur Drehmomentübertragung von der zweiten Motorwelle 14 zu der Ausgangswelle 18. Entsprechend ist die Schaltstellung in der Tabelle von Fig. 2 für das erste Schaltelement S1 mit „3“ und für das zweite Schaltelement S2 mit „2“ veranschaulicht. Beide Elektromotoren EM1 , EM2 können in Fahrbereich 2.3 gemeinsam die Ausgangswelle 18 antreiben, was durch die beiden „X“ in der Tabelle von Fig. 2 veranschaulicht. In a driving range FB2.3, the third spur gear stage ST3 is used to transmit torque from the first motor shaft 12 to the output shaft 18 and the second spur gear stage ST2 to transmit torque from the second motor shaft 14 to the output shaft 18. Accordingly, the shift position in the table of Fig. 2 is illustrated with “3” for the first shifting element S1 and with “2” for the second shifting element S2. Both electric motors EM1, EM2 can Driving range 2.3 drive the output shaft 18 together, which is illustrated by the two “X” in the table of FIG.
In einem Fahrbereich FB3.4 wird die drite Stirnradstufe ST3 zurIn a driving range FB3.4, the third spur gear ST3 becomes
Drehmomentübertragung von der ersten Motorwelle 12 zu der Ausgangswelle 18 genutzt und die vierte Stirnradstufe ST4 zur Drehmomentübertragung von der zweiten Motorwelle 14 zu der Ausgangswelle 18. Entsprechend ist die Schaltstellung in der Tabelle von Fig. 2 für das erste Schaltelement S1 mit „3“ und für das zweite Schaltelement S2 mit „4“ veranschaulicht. Beide Elektromotoren EM1 , EM2 können in Fahrbereich 3.4 gemeinsam die Ausgangswelle 18 antreiben, was durch die beiden „X“ in der Tabelle von Fig. 2 veranschaulicht ist. Torque transmission from the first motor shaft 12 to the output shaft 18 is used and the fourth spur gear stage ST4 is used to transmit torque from the second motor shaft 14 to the output shaft 18. Accordingly, the shift position in the table of Fig. 2 is illustrated with “3” for the first shifting element S1 and with “4” for the second shifting element S2. Both electric motors EM1, EM2 can jointly drive the output shaft 18 in driving range 3.4, which is illustrated by the two “X”s in the table in FIG.
In einem Fahrbereich FB4.0 wird die vierte Stirnradstufe ST4 zur Drehmomentübertragung von der zweiten Motorwelle 14 zu der Ausgangswelle 18 genutzt. Entsprechend ist die Schaltstellung in der Tabelle von Fig. 2 für das zweite Schaltelement S2 mit „4“ veranschaulicht. In Fahrbereich FB4.0 treibt der erste Elektromotor EM1 aber nicht die Ausgangswelle 18 an. Die ist in der Tabelle von Fig. 2 durch ein veranschaulicht. In dem gezeigten Beispiel des Getriebes 16 ist die Übersetzung für ein Antreiben durch den ersten Elektromotor EM1 zu klein. In a driving range FB4.0, the fourth spur gear ST4 is used to transmit torque from the second motor shaft 14 to the output shaft 18 . Correspondingly, the switching position in the table of FIG. 2 for the second switching element S2 is illustrated with “4”. In driving range FB4.0, however, the first electric motor EM1 does not drive the output shaft 18 . This is illustrated by a in the table of FIG. In the example of the transmission 16 shown, the gear ratio for driving by the first electric motor EM1 is too small.
Entsprechend kann nur der zweite Elektromotor EM2 die Ausgangswelle 18 antreiben, was erneut durch ein „X“ in der Tabelle von Fig. 2 veranschaulicht ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann das erste Doppelschaltelement S1 in eine Neutralstellung verstellt werden. Dies ist in der Tabelle von Fig. 2 durch ein veranschaulicht. Sofern das erste Doppelschaltelement S1 keine Neutralstellung bereitstellen kann, muss der erste Elektromotor S1 sonst mitgeschleppt werden. Accordingly, only the second electric motor EM2 can drive the output shaft 18, which is again illustrated by an "X" in the table of FIG. In the exemplary embodiment shown, the first double shifting element S1 can be shifted into a neutral position. This is illustrated by a in the table of FIG. If the first double switching element S1 cannot provide a neutral position, the first electric motor S1 must otherwise be dragged along.
In der Praxis bedeutet dies einen deutlichen Performanceverlust des Antriebsstrangs 100 bei hohen Geschwindigkeiten. Es steht nur noch die Antriebsleistung des zweiten Elektromotors EM2 im Fahrbereich FB4.0 zur Verfügung. Entsprechend sind nur die Fahrbereiche FB1.2, FB2.3 und FB3.4 voll mit beiden Elektromotoren EM1 , EM2 nutzbar. Fig. 3 veranschaulicht schematisch eine erste Ausführungsform eines elektrischen Antriebsstrangs 10 mit einem Getriebe 16 für eine Arbeitsmaschine gemäß der Erfindung. Der Antriebsstrang 10 und das Getriebe 16 weisen die gleichen Komponenten wie der Antriebsstrang 100 und das Getriebe 116 auf, welche deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das Getriebe 16 weist jedoch zusätzlich ein drittes formschlüssiges Schaltelement S3 und eine fünfte Stirnradstufe ST5 auf. Ansonsten ist das Getriebe 16 und auch der Antriebsstrang 10 frei von zusätzlichen Komponenten. Durch diese zusätzlichen Komponenten kann der Antriebsstrang 10 weitere Fahrbereiche mit mechanisch einfachen Mitteln bereitstellen, sodass in allen dauerhaft im Betrieb genutzten Fahrbereichen die Ausgangswelle 18 mit beiden Elektromotoren EM1 , EM2 angetrieben werden kann. Zudem ist eine Flexibilität einer Momentenverteilung und Lastverteilung zwischen den beiden Elektromotoren EM1 , EM2 erhöht. Beide Doppelschaltelemente S1 , S2 weisen bei dem Getriebe 16 eine Neutralstellung auf. In practice, this means a significant loss of performance of the drive train 100 at high speeds. Only the drive power of the second electric motor EM2 is available in the driving range FB4.0. Accordingly, only the driving ranges FB1.2, FB2.3 and FB3.4 can be fully used with the two electric motors EM1, EM2. 3 schematically illustrates a first embodiment of an electric powertrain 10 with a transmission 16 for a work machine according to the invention. The drive train 10 and the transmission 16 have the same components as the drive train 100 and the transmission 116, which are therefore provided with the same reference numbers. However, the transmission 16 also has a third positive shifting element S3 and a fifth spur gear stage ST5. Otherwise, the transmission 16 and also the drive train 10 are free of additional components. With these additional components, the drive train 10 can provide further driving ranges with mechanically simple means, so that the output shaft 18 can be driven with both electric motors EM1, EM2 in all driving ranges that are permanently used in operation. In addition, the flexibility of torque distribution and load distribution between the two electric motors EM1, EM2 is increased. Both double shifting elements S1, S2 have a neutral position in the transmission 16.
Die erste Eingangswelle 22 ist mit der zweiten Eingangswelle 24 mittels des dritten Schaltelements S3 über die fünfte Stirnradstufe ST5 mechanisch wirkverbindbar. Die fünfte Stirnradstufe ST5 ist mehrstufig ausgebildet. Ein Losrad der fünften Stirnradstufe ST5 ist mit der ersten Eingangswelle 22 mittels des dritten Schaltelements S3 drehfest verbindbar. Das dritte Schaltelement S3 ist dazu koaxial mit der ersten Eingangswelle 22 angeordnet und an der ersten Eingangswelle 22 gelagert. Ein Festrad ist mit der zweiten Eingangswelle 24 permanent drehfest verbunden. Ein mittleres Losrad ist an der Ausgangswelle 18 gelagert, wofür die Ausgangswelle 18 bei dem Getriebe 16 im Vergleich zu dem Getriebe 116 axial Richtung der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 verlängert ist. Die fünfte Stirnradstufe ST5 stellt in der gezeigten Ausführungsform eine neutrale Übersetzung bereit. Das heißt, eine Drehzahl der beiden Eingangswellen 22, 24 ist bei geschlossenem dritten Schaltelement S3 gleich. Diese Bauweise ist besonders einfach zu realisieren, falls die beiden Motorwellen 12, 14, wie gezeigt, gleich zu der Ausgangswelle 18 parallel beabstandet sind. Dadurch können beide Elektromotoren EM1 , EM2 einfach jeweils eine Hälfte der Last im Normalbetrieb ohne Schaltvorgang aufbringen, sofern die beiden Elektromotoren EM1 , EM2 identisch ausgebildet sind. Das Getriebe 16 des Antriebsstrangs 10 kann ebenfalls die Fahrbereiche FB1.2, 2.3 und 3.4 bereitstellen, so wie das Getriebe 116. Dies und weitere Fahrbereiche des Antriebsstrangs 10 sind in der Tabelle gemäß Fig. 4 veranschaulicht, welche die gleiche Nomenklatur wie die Tabelle gemäß Fig. 2 nutzt. In den Fahrbereiche FB1.2, FB2.3 und FB3.4 ist jeweils das dritte Schaltelement geöffnet, was durch ein in Fig. 4 veranschaulicht ist. Die Fahrbereiche FB1.2, 2.3 und 3.4 werden bei dem Antriebsstrang 10 jedoch nicht im regulären Betrieb genutzt, sondern nur für jeweils zugkraftunterbrechungsfreie Fahrbereichswechsel, was noch anhand der Figs. 5 bis 11 beschrieben wird. Für einen Fährbetrieb werden die zusätzlichen Fahrbereiche FB1 , FB2, FB3 und FB4 genutzt, bei welchen die Antriebsleistung von beidenThe first input shaft 22 can be mechanically operatively connected to the second input shaft 24 by means of the third shifting element S3 via the fifth spur gear stage ST5. The fifth spur gear ST5 is multi-stage. A loose wheel of the fifth spur gear stage ST5 can be connected in a torque-proof manner to the first input shaft 22 by means of the third shifting element S3. For this purpose, the third shifting element S3 is arranged coaxially with the first input shaft 22 and is mounted on the first input shaft 22 . A fixed wheel is permanently non-rotatably connected to the second input shaft 24 . A middle loose wheel is mounted on the output shaft 18, for which the output shaft 18 in the transmission 16 compared to the transmission 116 is lengthened axially in the direction of the two electric motors EM1, EM2. In the embodiment shown, the fifth spur gear stage ST5 provides a neutral translation. This means that the rotational speed of the two input shafts 22, 24 is the same when the third switching element S3 is closed. This construction is particularly easy to implement if the two motor shafts 12, 14 are equally spaced parallel to the output shaft 18, as shown. As a result, both electric motors EM1, EM2 can each simply apply half of the load in normal operation without a switching process, provided that the two electric motors EM1, EM2 are of identical design. The transmission 16 of the drive train 10 can also provide the driving ranges FB1.2, 2.3 and 3.4, like the transmission 116. This and other driving ranges of the drive train 10 are illustrated in the table according to FIG. 4, which uses the same nomenclature as the table according to FIG. In each of the driving ranges FB1.2, FB2.3 and FB3.4, the third shifting element is open, which is illustrated by a in FIG. However, the driving ranges FB1.2, 2.3 and 3.4 are not used in the drive train 10 in regular operation, but only for driving range changes without any interruption in tractive force, which can also be seen with reference to FIGS. 5 to 11 will be described. The additional driving areas FB1, FB2, FB3 and FB4 are used for a ferry operation, in which the drive power of both
Elektromotoren EM1 , EM2 bereitgestellt werden kann und dann jeweils gemeinsam über die gleiche Stirnradstufe der ersten bis vierten Stirnradstufe ST1 bis ST4 an die Ausgangswelle 18 übertragen wird. Electric motors EM1, EM2 can be provided and is then transmitted to the output shaft 18 together via the same spur gear stage of the first to fourth spur gear stages ST1 to ST4.
In den Fahrbereichen FB1 , FB2, FB3 und FB4 kann auch einer der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 zur Effizienzsteigerung im Teillastbetrieb stillgelegt werden. Bei hohen Drehzahlen und geringer Last ist ein Wirkungsgrad eines Elektromotos relativ gering. Durch das Stilllegen eines der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 im Teillastbetrieb können die Verluste in dem so mit größerer Last alleine betrieben Elektromotor verringert werden. Dadurch kann ein Gesamtwirkungsgrad des Antriebsstrangs 10 im Teillastbetrieb gesteigert werden. In einer Ausführungsform erfolgt dieses Stilllegen in den Fahrbereichen FB1 , FB2, FB3 und FB4 automatisch bei Unterschreiten einer Minimallast durch eine Steuervorrichtung. In the driving ranges FB1, FB2, FB3 and FB4, one of the two electric motors EM1, EM2 can also be shut down to increase efficiency in part-load operation. At high speeds and low loads, the efficiency of an electric motor is relatively low. By shutting down one of the two electric motors EM1, EM2 in part-load operation, the losses in the electric motor operated alone with a greater load can be reduced. As a result, an overall efficiency of the drive train 10 can be increased in part-load operation. In one embodiment, this shutting down in the driving ranges FB1, FB2, FB3 and FB4 takes place automatically by a control device when the load falls below a minimum.
In dem ersten Fahrbereich FB1 verbindet das erste Doppelschaltelement S1 die erste Eingangswelle 22 mit der Ausgangswelle 18 über die erste Stirnradstufe ST1 , was mit Schaltstellung „1“ veranschaulicht ist. Das dritte Schaltelement S3 ist geschlossen, was mit „X“ veranschaulicht ist. Entsprechend wird auch das von dem zweitenIn the first driving range FB1, the first double shifting element S1 connects the first input shaft 22 to the output shaft 18 via the first spur gear stage ST1, which is illustrated with shift position “1”. The third switching element S3 is closed, which is illustrated with "X". Accordingly, that of the second
Elektromotor EM2 erzeugte Drehmoment über die erste Stirnradstufe ST1 an die Ausgangswelle 18 übertragen, nachdem es zunächst über die fünfte Stirnradstufe ST5 an die erste Eingangswelle 22 übertragen wird. Das zweite Doppelschaltelement S2 befindet sich in seiner mit veranschaulichten Neutralstellung. Ein Antriebsmoment der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 wird an der ersten Eingangswelle 22 addiert, um zusammen die Ausgangswelle 18 anzutreiben. Dies ist ebenfalls durch „X“ in Fig. 4 für die Elektromotoren EM1 , EM2 veranschaulicht. Im Teillastbetrieb bis zu einer vorgegebenen Höchstlast ist einer der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 zur Effizienzsteigerung stillgelegt. Ab Überschreiten dieser vorgegebenen Höchstlast wird dieser der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 automatisch zugeschaltet. Torque generated by the electric motor EM2 is transmitted to the output shaft 18 via the first spur gear stage ST1 after it is first transmitted to the first input shaft 22 via the fifth spur gear stage ST5. The second double switching element S2 is in its illustrated neutral position. A drive torque of the two electric motors EM1, EM2 is added to the first input shaft 22 to together to drive the output shaft 18. This is also illustrated by “X” in FIG. 4 for the electric motors EM1, EM2. In part-load operation up to a predetermined maximum load, one of the two electric motors EM1, EM2 is shut down to increase efficiency. Once this predetermined maximum load is exceeded, this one of the two electric motors EM1, EM2 is automatically switched on.
In dem zweiten Fahrbereich FB2 verbindet das zweite Doppelschaltelement S2 die zweite Eingangswelle 24 mit der Ausgangswelle 18 über die zweite Stirnradstufe ST2, was mit Schaltstellung „2“ veranschaulicht ist. Das dritte Schaltelement S3 ist geschlossen, was mit „X“ veranschaulicht ist. Entsprechend wird auch das von dem ersten Elektromotor EM1 erzeugte Drehmoment über die zweite Stirnradstufe ST2 an die Ausgangswelle 18 übertragen, nachdem es zunächst über die fünfte Stirnradstufe ST5 an die zweite Eingangswelle 24 übertragen wird. Das erste Doppelschaltelement S1 befindet sich in seiner mit veranschaulichten Neutralstellung. Ein Antriebsmoment der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 wird an der zweiten Eingangswelle 24 addiert, um zusammen die Ausgangswelle 18 anzutreiben. Dies ist ebenfalls durch „X“ in Fig. 4 für die Elektromotoren EM1 , EM2 veranschaulicht. Im Teillastbetrieb bis zu einer vorgegebenen Höchstlast ist einer der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 zur Effizienzsteigerung stillgelegt. Ab Überschreiten dieser vorgegebenen Höchstlast wird dieser der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 automatisch zugeschaltet. In the second driving range FB2, the second double shifting element S2 connects the second input shaft 24 to the output shaft 18 via the second spur gear stage ST2, which is illustrated with shift position “2”. The third switching element S3 is closed, which is illustrated with "X". Correspondingly, the torque generated by the first electric motor EM1 is also transmitted to the output shaft 18 via the second spur gear stage ST2, after it has first been transmitted to the second input shaft 24 via the fifth spur gear stage ST5. The first double switching element S1 is in its illustrated neutral position. A driving torque of the two electric motors EM1, EM2 is added to the second input shaft 24 in order to drive the output shaft 18 together. This is also illustrated by “X” in FIG. 4 for the electric motors EM1, EM2. In part-load operation up to a predetermined maximum load, one of the two electric motors EM1, EM2 is shut down to increase efficiency. Once this predetermined maximum load is exceeded, this one of the two electric motors EM1, EM2 is automatically switched on.
In dem dritten Fahrbereich FB3 verbindet das erste Doppelschaltelement S1 die erste Eingangswelle 22 mit der Ausgangswelle 18 über die dritte Stirnradstufe ST3, was mit Schaltstellung „3“ veranschaulicht ist. Das dritte Schaltelement S3 ist geschlossen, was mit „X“ veranschaulicht ist. Entsprechend wird auch das von dem zweiten Elektromotor EM2 erzeugte Drehmoment über die dritte Stirnradstufe ST3 an die Ausgangswelle 18 übertragen, nachdem es zunächst über die fünfte Stirnradstufe ST5 an die erste Eingangswelle 22 übertragen wird. Das zweite Doppelschaltelement S2 befindet sich in seiner mit
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veranschaulichten Neutralstellung. Ein Antriebsmoment der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 wird an der ersten Eingangswelle 22 addiert, um zusammen die Ausgangswelle 18 anzutreiben. Dies ist ebenfalls durch „X“ in Fig. 4 für die Elektromotoren EM1 , EM2 veranschaulicht. Im Teillastbetrieb bis zu einer vorgegebenen Höchstlast ist einer der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 zur Effizienzsteigerung stillgelegt. Ab Überschreiten dieser vorgegebenen Höchstlast wird dieser der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 automatisch zugeschaltet.
In the third driving range FB3, the first double shifting element S1 connects the first input shaft 22 to the output shaft 18 via the third spur gear stage ST3, which is illustrated with shift position “3”. The third switching element S3 is closed, which is illustrated with "X". Correspondingly, the torque generated by the second electric motor EM2 is also transmitted to the output shaft 18 via the third spur gear stage ST3, after it has first been transmitted to the first input shaft 22 via the fifth spur gear stage ST5. The second double switching element S2 is in its with
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illustrated neutral position. A driving torque of the two electric motors EM1, EM2 is added to the first input shaft 22 in order to drive the output shaft 18 together. This is also illustrated by “X” in FIG. 4 for the electric motors EM1, EM2. In part-load operation up to a predetermined maximum load, one of the two electric motors EM1, EM2 is for Increased efficiency shut down. Once this predetermined maximum load is exceeded, this one of the two electric motors EM1, EM2 is automatically switched on.
In dem vierten Fahrbereich FB4 verbindet das zweite Doppelschaltelement S2 die zweite Eingangswelle 24 mit der Ausgangswelle 18 über die vierte Stirnradstufe ST4, was mit Schaltstellung „4“ veranschaulicht ist. Das dritte Schaltelement S3 ist geschlossen, was mit „X“ veranschaulicht ist. Entsprechend wird auch das von dem ersten Elektromotor EM1 erzeugte Drehmoment über die vierte Stirnradstufe ST4 an die Ausgangswelle 18 übertragen, nachdem es zunächst über die fünfte Stirnradstufe ST5 an die zweite Eingangswelle 24 übertragen wird. Das erste Doppelschaltelement S1 befindet sich in seiner mit
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veranschaulichten Neutralstellung. Ein Antriebsmoment der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 wird an der zweiten Eingangswelle 24 addiert, um zusammen die Ausgangswelle 18 anzutreiben. Dies ist ebenfalls durch „X“ in Fig. 4 für die Elektromotoren EM1 , EM2 veranschaulicht. Im Teillastbetrieb bis zu einer vorgegebenen Höchstlast ist einer der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 zur Effizienzsteigerung stillgelegt. Ab Überschreiten dieser vorgegebenen Höchstlast wird dieser der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 automatisch zugeschaltet.
In the fourth driving range FB4, the second double shifting element S2 connects the second input shaft 24 to the output shaft 18 via the fourth spur gear stage ST4, which is illustrated with shift position “4”. The third switching element S3 is closed, which is illustrated with "X". Correspondingly, the torque generated by the first electric motor EM1 is also transmitted to the output shaft 18 via the fourth spur gear stage ST4, after it has first been transmitted to the second input shaft 24 via the fifth spur gear stage ST5. The first double switching element S1 is in its with
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illustrated neutral position. A driving torque of the two electric motors EM1, EM2 is added to the second input shaft 24 in order to drive the output shaft 18 together. This is also illustrated by “X” in FIG. 4 for the electric motors EM1, EM2. In part-load operation up to a predetermined maximum load, one of the two electric motors EM1, EM2 is shut down to increase efficiency. Once this predetermined maximum load is exceeded, this one of the two electric motors EM1, EM2 is automatically switched on.
Fig. 5 veranschaulicht ein Schaltablauf zum zugkraftunterbrechungsfreien Fahrbereichswechsel von dem ersten Fahrbereich FB1 zu dem zweiten Fahrbereich FB2. Zunächst werden beide Elektromotoren EM1 , EM2 so gesteuert, dass diese gemeinsam eine derzeit benötigte Antriebsleistung jeweils zu 50% bereitstellen. Je nach Auslegung und geforderter Antriebsleistung erfolgt in anderen Ausführungsformen eine andere Lastaufteilung. Zu Beginn des Fahrbereichswechsels wird eine Leistung des ersten Elektromotors EM1 so gesteuert, dass dieser als Primärmotor die benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen ersten Fahrbereich FB1 alleine bereitstellt. Sobald der erste Elektromotors EM1 die benötigte Antriebsleistung vollständig bereitstellt, wird das dritte Schaltelement S3 geöffnet. Dies ist in Fig. 5 mit einem veranschaulicht. Die Bestromung des zweiten Elektromotors EM2 wird dagegen abgeschaltet, sodass dieser keine Leistung mehr bereitstellt. FIG. 5 illustrates a shift sequence for a driving range change from the first driving range FB1 to the second driving range FB2 without traction force interruption. First, both electric motors EM1, EM2 are controlled in such a way that they jointly provide 50% of the drive power currently required. Depending on the design and the required drive power, there is a different load distribution in other embodiments. At the beginning of the driving range change, the power of the first electric motor EM1 is controlled in such a way that, as the primary motor, it alone provides the required drive power in the current first driving range FB1. As soon as the first electric motor EM1 fully provides the required drive power, the third switching element S3 is opened. This is illustrated in FIG. 5 with a . The power supply to the second electric motor EM2, on the other hand, is switched off so that it no longer provides any power.
Anschließend wird eine Drehzahl des zweiten Elektromotors EM2 als Sekundärmotor mit dem gewünschten zweiten Fahrbereich FB2 synchronisiert. Die Drehzahl der zweiten Eingangswelle 24 wird dabei an eine abtriebsseitig an dem zweiten Doppelschaltelement S2 von der Ausgangswelle 18 über die zweite Stirnradstufe ST2 anliegende Drehzahl angepasst. Nun kann das formschlüssige zweite Doppelschaltelement S2 aus seiner Neutralstellung in die Schaltstellung verstellt werden, in welcher die zweite Eingangswelle 24 mit der zweiten Stirnradstufe ST2 verbunden ist. Das zweite Doppelschaltelement S2 wird somit geschlossen. Bei dem Getriebe 16 ist nun der Fahrbereich FB1 .2 eingelegt worden, sodass beide Elektromotoren EM1 , EM2 die Ausgangswelle 18 antreiben. Der Fahrbereich FB1.2 wird lediglich als Zwischenfahrbereich bei dem Fahrbereichswechsel von dem ersten Fahrbereich FB1 zu dem zweiten Fahrbereich FB2 genutzt. A speed of the second electric motor EM2 as a secondary motor is then synchronized with the desired second driving range FB2. The speed of the The second input shaft 24 is thereby adapted to a speed present on the output side of the second double shifting element S2 from the output shaft 18 via the second spur gear stage ST2. The form-fitting second double shifting element S2 can now be shifted from its neutral position into the shifting position in which the second input shaft 24 is connected to the second spur gear stage ST2. The second double switching element S2 is thus closed. The driving range FB1 .2 has now been engaged in the transmission 16 , so that both electric motors EM1 , EM2 drive the output shaft 18 . The driving area FB1.2 is only used as an intermediate driving area when changing driving areas from the first driving area FB1 to the second driving area FB2.
Bei Erreichen des Zwischenfahrbereichs wird eine Leistung des zweiten Elektromotors EM2 als Sekundärmotor nun so gesteuert, dass dieser die benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen Zwischenfahrbereich FB1.2 alleine bereitstellt. Sobald der zweite Elektromotors EM2 die benötigte Antriebsleistung vollständig bereitstellt, wird das erste Doppelschaltelement S1 in seine Neutralstellung verstellt. Dies ist in Fig. 5 mit einem veranschaulicht. Die Bestromung des ersten Elektromotors EM1 wird dagegen abgeschaltet, sodass dieser keine Leistung mehr bereitstellt. When the intermediate driving range is reached, the power of the second electric motor EM2 as a secondary motor is now controlled in such a way that it alone provides the required drive power in the current intermediate driving range FB1.2. As soon as the second electric motor EM2 fully provides the required drive power, the first double shifting element S1 is shifted into its neutral position. This is illustrated in FIG. 5 with a . In contrast, the power supply to the first electric motor EM1 is switched off, so that it no longer provides any power.
Anschließend wird eine Drehzahl des ersten Elektromotors EM1 als Primärmotor mit dem gewünschten zweiten Fahrbereich FB2 synchronisiert. Die Drehzahl der ersten Eingangswelle 22 wird dabei an eine an dem dritten Schaltelement S3 von der zweiten Eingangswelle 24 über die fünfte Stirnradstufe ST5 anliegende Drehzahl angepasst. Nun kann das formschlüssige dritte Schaltelement S3 aus seiner geöffneten Stellung in seine geschlossene Stellung verstellt werden, sodass die beiden Eingangswellen 22, 24 miteinander mechanisch wirkverbunden sind. Dies ist durch ein „X“ für das Schaltelement S3 veranschaulicht. Bei dem Getriebe 16 ist nun der zweite Fahrbereich FB2 eingelegt worden, sodass beide Elektromotoren EM1 , EM2 die Ausgangswelle 18 antreiben können. Die beide Elektromotoren EM1 , EM2 werden nun wieder so gesteuert, dass diese gemeinsam eine derzeit benötigte Antriebsleistung in dem nunmehr eingelegten zweiten Fahrbereich FB2 jeweils zu 50% bereitstellen. Je nach Auslegung und geforderter Antriebsleistung erfolgt in anderen Ausführungsformen eine andere Lastaufteilung. A rotational speed of the first electric motor EM1 as the primary motor is then synchronized with the desired second driving range FB2. The speed of the first input shaft 22 is adapted to a speed applied to the third shifting element S3 from the second input shaft 24 via the fifth spur gear stage ST5. Now the form-fitting third switching element S3 can be moved from its open position to its closed position, so that the two input shafts 22, 24 are mechanically operatively connected to one another. This is illustrated by an "X" for the switching element S3. The second driving range FB2 has now been engaged in the transmission 16 so that both electric motors EM1 , EM2 can drive the output shaft 18 . The two electric motors EM1, EM2 are now controlled again in such a way that they jointly provide 50% of the drive power that is currently required in the second driving range FB2 that is now engaged. Depending on In other embodiments, the load is distributed differently depending on the design and required drive power.
Fig. 6 veranschaulicht ein Schaltablauf zum zugkraftunterbrechungsfreien Fahrbereichswechsel von dem zweiten Fahrbereich FB2 zu dem dritten Fahrbereich FB3. Zunächst werden beide Elektromotoren EM1 , EM2 so gesteuert, dass diese gemeinsam eine derzeit benötigte Antriebsleistung jeweils zu 50% bereitstellen. Je nach Auslegung und geforderter Antriebsleistung erfolgt in anderen Ausführungsformen eine andere Lastaufteilung. Zu Beginn des Fahrbereichswechsels wird eine Leistung des zweiten Elektromotors EM2 so gesteuert, dass dieser als Primärmotor die benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen ersten Fahrbereich FB2 alleine bereitstellt. Sobald der zweite Elektromotors EM2 die benötigte Antriebsleistung vollständig bereitstellt, wird das dritte Schaltelement S3 geöffnet. Dies ist in Fig. 6 mit einem
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veranschaulicht. Die Bestromung des ersten Elektromotors EM1 wird dagegen abgeschaltet, sodass dieser keine Leistung mehr bereitstellt.
FIG. 6 illustrates a shift sequence for a driving range change from the second driving range FB2 to the third driving range FB3 without traction force interruption. First, both electric motors EM1, EM2 are controlled in such a way that they jointly provide 50% of the drive power currently required. Depending on the design and the required drive power, there is a different load distribution in other embodiments. At the beginning of the driving range change, the power of the second electric motor EM2 is controlled in such a way that, as the primary motor, it alone provides the required drive power in the current first driving range FB2. As soon as the second electric motor EM2 fully provides the required drive power, the third switching element S3 is opened. This is in Fig. 6 with a
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illustrated. In contrast, the power supply to the first electric motor EM1 is switched off, so that it no longer provides any power.
Anschließend wird eine Drehzahl des ersten Elektromotors EM1 als Sekundärmotor mit dem gewünschten zweiten Fahrbereich FB3 synchronisiert. Die Drehzahl der ersten Eingangswelle 22 wird dabei an eine abtriebsseitig an dem ersten Doppelschaltelement S1 von der Ausgangswelle 18 über die dritte Stirnradstufe ST3 anliegende Drehzahl angepasst. Nun kann das formschlüssige erste Doppelschaltelement S1 aus seiner Neutralstellung in die Schaltstellung verstellt werden, in welcher die erste Eingangswelle 22 mit der dritten Stirnradstufe ST3 verbunden ist. Das erste Doppelschaltelement S1 wird somit geschlossen. Bei dem Getriebe 16 ist nun der Fahrbereich FB2.3 eingelegt worden, sodass beide Elektromotoren EM1 , EM2 die Ausgangswelle 18 antreiben. Der Fahrbereich FB2.3 wird lediglich als Zwischenfahrbereich bei dem Fahrbereichswechsel von dem zweiten Fahrbereich FB2 zu dem zweiten Fahrbereich FB3 genutzt. A speed of the first electric motor EM1 as a secondary motor is then synchronized with the desired second driving range FB3. The speed of the first input shaft 22 is adapted to a speed present on the output side of the first double shifting element S1 from the output shaft 18 via the third spur gear stage ST3. The form-fitting first double shifting element S1 can now be shifted from its neutral position into the shifting position in which the first input shaft 22 is connected to the third spur gear stage ST3. The first double switching element S1 is thus closed. The driving range FB2.3 has now been engaged in the transmission 16 so that both electric motors EM1 , EM2 drive the output shaft 18 . The driving area FB2.3 is only used as an intermediate driving area when changing driving areas from the second driving area FB2 to the second driving area FB3.
Bei Erreichen des Zwischenfahrbereichs wird eine Leistung des ersten Elektromotors EM1 als Sekundärmotor nun so gesteuert, dass dieser die benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen Zwischenfahrbereich FB2.3 alleine bereitstellt. Sobald der erste Elektromotors EM1 die benötigte Antriebsleistung vollständig bereitstellt, wird das zweite Doppelschaltelement S2 in seine Neutralstellung verstellt. Dies ist in Fig. 6 mit einem veranschaulicht. Die Bestromung des zweiten Elektromotors EM2 wird dagegen abgeschaltet, sodass dieser keine Leistung mehr bereitstellt. When the intermediate driving range is reached, the power of the first electric motor EM1 as a secondary motor is now controlled in such a way that it alone provides the required drive power in the current intermediate driving range FB2.3. As soon as the first electric motor EM1 has the required drive power completely provides, the second double switching element S2 is moved to its neutral position. This is illustrated in FIG. 6 with a . The power supply to the second electric motor EM2, on the other hand, is switched off so that it no longer provides any power.
Anschließend wird eine Drehzahl des zweiten Elektromotors EM2 als Primärmotor mit dem gewünschten dritten Fahrbereich FB3 synchronisiert. Die Drehzahl der zweiten Eingangswelle 24 wird dabei an eine an dem dritten Schaltelement S3 von der ersten Eingangswelle 22 anliegende Drehzahl angepasst. Nun kann das formschlüssige dritte Schaltelement S3 aus seiner geöffneten Stellung in seine geschlossene Stellung verstellt werden, sodass die beiden Eingangswellen 22, 24 miteinander mechanisch wirkverbunden sind. Dies ist durch ein „X“ für das Schaltelement S3 veranschaulicht. Bei dem Getriebe 16 ist nun der dritte Fahrbereich FB3 eingelegt worden, sodass beide Elektromotoren EM1 , EM2 die Ausgangswelle 18 antreiben können. Die beide Elektromotoren EM1 , EM2 werden nun wieder so gesteuert, dass diese gemeinsam eine derzeit benötigte Antriebsleistung in dem nunmehr eingelegten dritten Fahrbereich FB3 jeweils zu 50% bereitstellen. Je nach Auslegung und geforderter Antriebsleistung erfolgt in anderen Ausführungsformen eine andere Lastaufteilung. A speed of the second electric motor EM2 as the primary motor is then synchronized with the desired third driving range FB3. The speed of the second input shaft 24 is adapted to a speed present at the third shifting element S3 of the first input shaft 22 . Now the form-fitting third switching element S3 can be moved from its open position to its closed position, so that the two input shafts 22, 24 are mechanically operatively connected to one another. This is illustrated by an "X" for the switching element S3. The third driving range FB3 has now been engaged in the transmission 16 so that both electric motors EM1 , EM2 can drive the output shaft 18 . The two electric motors EM1, EM2 are now controlled again in such a way that they jointly provide 50% of the drive power that is currently required in the third driving range FB3 that is now engaged. Depending on the design and the required drive power, there is a different load distribution in other embodiments.
Fig. 7 veranschaulicht ein Schaltablauf zum zugkraftunterbrechungsfreien Fahrbereichswechsel von dem dritten Fahrbereich FB3 zu dem vierten Fahrbereich FB4. Zunächst werden beide Elektromotoren EM1 , EM2 so gesteuert, dass diese gemeinsam eine derzeit benötigte Antriebsleistung jeweils zu 50% bereitstellen. Je nach Auslegung und geforderter Antriebsleistung erfolgt in anderen Ausführungsformen eine andere Lastaufteilung. Zu Beginn des Fahrbereichswechsels wird eine Leistung des ersten Elektromotors EM1 so gesteuert, dass dieser als Primärmotor die benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen dritten Fahrbereich FB3 alleine bereitstellt. Sobald der erste Elektromotors EM1 die benötigte Antriebsleistung vollständig bereitstellt, wird das dritte Schaltelement S3 geöffnet. Dies ist in Fig. 7 mit einem
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veranschaulicht. Die Bestromung des zweiten Elektromotors EM2 wird dagegen abgeschaltet, sodass dieser keine Leistung mehr bereitstellt. Anschließend wird eine Drehzahl des zweiten Elektromotors EM2 als Sekundärmotor mit dem gewünschten vierten Fahrbereich FB4 synchronisiert. Die Drehzahl der zweiten Eingangswelle 24 wird dabei an eine abtriebsseitig an dem zweiten Doppelschaltelement S2 von der Ausgangswelle 18 über die vierte Stirnradstufe ST4 anliegende Drehzahl angepasst. Nun kann das formschlüssige zweite Doppelschaltelement S2 aus seiner Neutralstellung in die Schaltstellung verstellt werden, in welcher die zweite Eingangswelle 24 mit der vierten Stirnradstufe ST4 verbunden ist. Das zweite Doppelschaltelement S2 wird somit geschlossen. Bei dem Getriebe 16 ist nun der Fahrbereich FB3.4 eingelegt worden, sodass beide Elektromotoren EM1 , EM2 die Ausgangswelle 18 antreiben. Der Fahrbereich FB3.4 wird lediglich als Zwischenfahrbereich bei dem Fahrbereichswechsel von dem dritten Fahrbereich FB3 zu dem vierten Fahrbereich FB4 genutzt.
FIG. 7 illustrates a shift sequence for a driving range change from the third driving range FB3 to the fourth driving range FB4 without traction force interruption. First, both electric motors EM1, EM2 are controlled in such a way that they jointly provide 50% of the drive power currently required. Depending on the design and the required drive power, there is a different load distribution in other embodiments. At the start of the driving range change, the power of the first electric motor EM1 is controlled in such a way that, as the primary motor, it alone provides the required drive power in the current third driving range FB3. As soon as the first electric motor EM1 fully provides the required drive power, the third switching element S3 is opened. This is in Fig. 7 with a
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illustrated. The power supply to the second electric motor EM2, on the other hand, is switched off so that it no longer provides any power. A speed of the second electric motor EM2 as a secondary motor is then synchronized with the desired fourth driving range FB4. The speed of the second input shaft 24 is adapted to a speed present on the output side of the second double shifting element S2 from the output shaft 18 via the fourth spur gear stage ST4. The form-fitting second double shifting element S2 can now be shifted from its neutral position into the shifting position in which the second input shaft 24 is connected to the fourth spur gear stage ST4. The second double switching element S2 is thus closed. The driving range FB3.4 has now been engaged in the transmission 16 so that both electric motors EM1 , EM2 drive the output shaft 18 . The driving area FB3.4 is only used as an intermediate driving area when changing driving areas from the third driving area FB3 to the fourth driving area FB4.
Bei Erreichen des Zwischenfahrbereichs wird eine Leistung des zweiten Elektromotors EM2 als Sekundärmotor nun so gesteuert, dass dieser die benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen Zwischenfahrbereich FB3.4 alleine bereitstellt. Sobald der zweite Elektromotors EM2 benötigte die Antriebsleistung vollständig bereitstellt, wird das erste Doppelschaltelement S1 in seine Neutralstellung verstellt. Dies ist in Fig. 7 mit einem veranschaulicht. Die Bestromung des ersten Elektromotors EM1 wird dagegen abgeschaltet, sodass dieser keine Leistung mehr bereitstellt. When the intermediate driving range is reached, the power of the second electric motor EM2 as a secondary motor is now controlled in such a way that it alone provides the required drive power in the current intermediate driving range FB3.4. As soon as the second electric motor EM2 provides the required drive power in full, the first double shifting element S1 is shifted into its neutral position. This is illustrated in FIG. 7 with a . In contrast, the power supply to the first electric motor EM1 is switched off, so that it no longer provides any power.
Anschließend wird eine Drehzahl des ersten Elektromotors EM1 als Primärmotor mit dem gewünschten vierten Fahrbereich FB4 synchronisiert. Die Drehzahl der ersten Eingangswelle 22 wird dabei an eine an dem dritten Schaltelement S3 von der zweiten Eingangswelle 24 über die fünfte Stirnradstufe ST5 anliegende Drehzahl angepasst. Nun kann das formschlüssige dritte Schaltelement S3 aus seiner geöffneten Stellung in seine geschlossene Stellung verstellt werden, sodass die beiden Eingangswellen 22, 24 miteinander mechanisch wirkverbunden sind. Dies ist durch ein „X“ für das Schaltelement S3 veranschaulicht. Bei dem Getriebe 16 ist nun der vierte Fahrbereich FB4 eingelegt worden, sodass beide Elektromotoren EM1 , EM2 die Ausgangswelle 18 antreiben können. Die beide Elektromotoren EM1 , EM2 werden nun wieder so gesteuert, dass diese gemeinsam eine derzeit benötigte Antriebsleistung in dem nunmehr eingelegten zweiten Fahrbereich FB2 jeweils zu 50% bereitstellen. Je nach Auslegung und geforderter Antriebsleistung erfolgt in anderen Ausführungsformen eine andere Lastaufteilung. A speed of the first electric motor EM1 as the primary motor is then synchronized with the desired fourth driving range FB4. The speed of the first input shaft 22 is adapted to a speed applied to the third shifting element S3 from the second input shaft 24 via the fifth spur gear stage ST5. Now the form-fitting third switching element S3 can be moved from its open position to its closed position, so that the two input shafts 22, 24 are mechanically operatively connected to one another. This is illustrated by an "X" for the switching element S3. The fourth driving range FB4 has now been engaged in the transmission 16 so that both electric motors EM1 , EM2 can drive the output shaft 18 . The two electric motors EM1, EM2 are now controlled again so that they together a currently required drive power in the provide 50% of the second driving range FB2 that is now engaged. Depending on the design and the required drive power, there is a different load distribution in other embodiments.
Die Fig. 8 veranschaulicht einen veranschaulicht ein Schaltablauf zum zugkraftunterbrechungsfreien Fahrbereichswechsel von dem vierten Fahrbereich FB4 zu dem dritten Fahrbereich FB3. Der Schaltablauf und die Motorsteuerung erfolgt dabei in umgekehrter Reihenfolge wie bei dem Hochschalten von dem dritten Fahrbereich FB3 in den vierten Fahrbereich FB4 - veranschaulicht in Fig. 7. 8 illustrates a shift sequence for a driving range change from the fourth driving range FB4 to the third driving range FB3 without traction force interruption. The shifting sequence and the engine control take place in the reverse order to that for the upshift from the third driving range FB3 to the fourth driving range FB4—illustrated in FIG. 7.
Die Fig. 9 veranschaulicht einen veranschaulicht ein Schaltablauf zum zugkraftunterbrechungsfreien Fahrbereichswechsel von dem dritten Fahrbereich FB3 zu dem zweiten Fahrbereich FB2. Der Schaltablauf und die Motorsteuerung erfolgt dabei in umgekehrter Reihenfolge wie bei dem Hochschalten von dem zweiten Fahrbereich FB2 in den dritten Fahrbereich FB3 - veranschaulicht in Fig. 6. 9 illustrates a shift sequence for a driving range change from the third driving range FB3 to the second driving range FB2 without traction force interruption. The shifting sequence and the engine control take place in the reverse order to the upshifting from the second driving range FB2 to the third driving range FB3—illustrated in FIG. 6.
Die Fig. 10 veranschaulicht einen veranschaulicht ein Schaltablauf zum zugkraftunterbrechungsfreien Fahrbereichswechsel von dem zweiten Fahrbereich FB2 zu dem ersten Fahrbereich FB1 . Der Schaltablauf und die Motorsteuerung erfolgt dabei in umgekehrter Reihenfolge wie bei dem Hochschalten von dem ersten Fahrbereich FB1 in den zweiten Fahrbereich FB2 - veranschaulicht in Fig. 6. 10 illustrates a shift sequence for a driving range change from the second driving range FB2 to the first driving range FB1 without any interruption in traction. The shifting sequence and the engine control take place in the reverse order to the upshifting from the first driving range FB1 to the second driving range FB2—illustrated in FIG. 6.
Die Gesamtdauer eines Fahrbereichswechsel beträgt bei der gezeigten Ausführungsform 1 Sekunde oder weniger. Während dieser kurzen Zeit wird in einer Ausführungsform jeweils derjenige der beiden Elektromotoren EM1 , EM2 welcher die derzeitig benötigte Antriebsleistung alleine bereitstellt oberhalb seines Dauerlastbetriebsbereichs betrieben. Der Elektromotor erhitzt sich aufgrund der kurzen Dauer des Fahrbereichswechsels dabei nicht in einen thermisch kritischen Bereich. In the embodiment shown, the total duration of a driving range change is 1 second or less. During this short time, in one embodiment, that one of the two electric motors EM1, EM2 which alone provides the currently required drive power is operated above its continuous load operating range. Due to the short duration of the driving range change, the electric motor does not heat up in a thermally critical area.
Fig. 11 veranschaulicht schematisch eine zweite Ausführungsform eines elektrischen Antriebsstrangs 10 eine Arbeitsmaschine gemäß der Erfindung. Der Antriebsstrang 10 gemäß der zweiten Ausführungsform weist die gleichen Komponenten und Funktionen wie die erste Ausführungsform auf. Auch das Getriebe 16 ist im Wesentlichen gleich ausgebildet. Entsprechend kann die zweite Ausführungsform mit dem gleichen Verfahren ein zugkraftunterbrechungsfreier Fahrbereichswechsel erfolgen wie bei der ersten Ausführungsform. 11 schematically illustrates a second embodiment of an electric powertrain 10 of a work machine according to the invention. The power train 10 according to the second embodiment has the same components and functions as the first embodiment. The transmission 16 is also essentially the same educated. Correspondingly, in the second embodiment, a driving range change without interruption of tractive force can take place using the same method as in the first embodiment.
Der Antriebsstrang 10 weist zusätzlich ein viertes formschlüssiges Schaltelement S4, eine sechste Stirnradstufe ST6 und eine Zapfwelle 60 auf. Die zweite Eingangswelle 24 ist auf einer dem zweiten Elektromotor EM2 abgewandten Seite axial verlängert und streckt sich durch das zweite Doppelschaltelement S4 hindurch. Die zweite Eingangswelle 24 ist mit der Zapfwelle 60 mittels des vierten Schaltelements S4 über die sechste Stirnradstufe ST6 mechanisch wirkverbindbar. So kann durch den Antriebsstrang 10 zusätzlich eine mechanische Zapfleistung an der Zapfwelle 60 bereitgestellt werden. In einer anderen Ausführungsform entfällt die sechste Stirnradstufe ST6. The drive train 10 also has a fourth form-fit shifting element S4, a sixth spur gear stage ST6 and a power take-off shaft 60. The second input shaft 24 is extended axially on a side facing away from the second electric motor EM2 and extends through the second double shifting element S4. The second input shaft 24 can be mechanically operatively connected to the PTO shaft 60 by means of the fourth shifting element S4 via the sixth spur gear stage ST6. In this way, the drive train 10 can additionally provide a mechanical power take-off at the power take-off shaft 60 . In another embodiment, the sixth spur gear stage ST6 is omitted.
Der Antriebsstrang 10 gemäß der zweiten Ausführungsform kann in einem Fahrantriebsmodus und einem Zapfbetriebsmodus betrieben werden. In dem Fahrantriebsmodus wird der Antriebsstrang 10 gemäß der zweiten Ausführungsform wie die erste Ausführungsform betrieben und die Zapfwelle 60 ist aufgrund eines in Offenstellung befindlichen vierten Schaltelements S4 entkoppelt. In dem Zapfbetriebsmodus ist das vierte Schaltelement S4 geschlossen. The power train 10 according to the second embodiment can be operated in a traction drive mode and a power take-off mode. In the travel drive mode, the drive train 10 according to the second specific embodiment is operated like the first specific embodiment and the power take-off shaft 60 is decoupled due to a fourth shifting element S4 being in the open position. The fourth switching element S4 is closed in the tap operating mode.
Im Zapfbetriebsmodus ist in einem ersten Submodus das dritte Schaltelement S3 geöffnet und das zweite Doppelschaltelement S2 befindet sich in seiner Neutralstellung. Dann können noch die zwei Fahrbereiche FB1 und FB3 genutzt werden, um die Ausgangswelle 18 ausschließlich durch den ersten Elektromotor EM1 über die erste Stirnradstufe ST1 oder die dritte Stirnradstufe ST3 für einen Fahrantrieb anzutreiben, also mit zwei unterschiedlichen Übersetzungen. Der zweite Elektromotor EM2 treibt dann ausschließlich die Zapfwelle 60 an. In dem ersten Submodus kann also gleichzeitig eine Antriebsleistung an der Ausgangswelle 18 und unabhängig davon eine Zapfleistung an der Zapfwelle 60 bereitgestellt werden. In the tap operating mode, the third switching element S3 is open in a first sub-mode and the second double switching element S2 is in its neutral position. Then the two driving ranges FB1 and FB3 can be used to drive the output shaft 18 exclusively by the first electric motor EM1 via the first spur gear ST1 or the third spur gear ST3 for a travel drive, ie with two different translations. The second electric motor EM2 then exclusively drives the power take-off shaft 60 . In the first sub-mode, drive power can therefore be provided at the same time on the output shaft 18 and, independently of this, a power take-off on the power take-off shaft 60 .
In einer anderen Ausführungsform ist das vierte Schaltelement S4 mit der ersten Eingangswelle 22 verbunden. Entsprechend stehen dann für einen Fahrantrieb der zweite Fahrbereich FB2 und der vierte Fahrbereich FB4 bei Nutzung des ersten Submodus zur Verfügung. Die Zapfwelle 60 wird dann von dem ersten Elektromotor EM1 angetrieben und die Ausgangswelle 18 von dem zweiten Elektromotor EM2. In another specific embodiment, the fourth shifting element S4 is connected to the first input shaft 22 . Accordingly, then stand for a traction drive second driving area FB2 and the fourth driving area FB4 are available when using the first submode. The PTO shaft 60 is then driven by the first electric motor EM1 and the output shaft 18 by the second electric motor EM2.
Zur Aktivierung des Zapfbetriebsmodus während einer Fahrt mit der Arbeitsmaschine muss zunächst in den ersten Fahrbereich FB1 oder den dritten Fahrbereich FB3 gewechselt werden. Anschließend wird der zweite Elektromotor EM2 so gesteuert, dass diese kein Drehmoment bereitstellt. Das zweite Doppelschaltelement wird in seine Neutralstellung geschaltet. So kann das vierte formschlüssige Schaltelement S4 eingelegt werden. In einer alternativen Ausführungsform ist das vierte Schaltelement S4 reibschlüssig ausgebildet, womit auf ein Steuern des zweite Elektromotors EM2 so, dass dieser kein Drehmoment bereitstellt, verzichtet werden kann. To activate the tapping operation mode while driving with the work machine, you must first switch to the first driving range FB1 or the third driving range FB3. The second electric motor EM2 is then controlled in such a way that it does not provide any torque. The second double switching element is switched to its neutral position. In this way, the fourth positive-locking shifting element S4 can be engaged. In an alternative embodiment, the fourth shifting element S4 is designed to be frictionally engaged, which means that there is no need to control the second electric motor EM2 in such a way that it does not provide any torque.
Im Zapfbetriebsmodus ist in einem zweiten Submodus das dritte Schaltelement S3 geschlossen, das zweite Doppelschaltelement S2 befindet sich in seiner Neutralstellung und das erste Doppelschaltelement S1 befindet sich in seiner Neutralstellung. Die Ausgangswelle 18 wird so nicht mit einer Antriebsleistung versorgt und die Arbeitsmaschine steht still. Die beiden Elektromotoren EM1 , EM2 können in dem zweiten Submodus die Zapfwelle 60 gemeinsam über die sechste Stirnradstufe ST6 antreiben. Die beiden Leistungen der Elektromotoren EM1 , EM2 summieren sich an der zweiten Eingangswelle 24, indem die von dem ersten Elektromotor EM1 bereitgestellt Leistung über die fünfte Stirnradstufe an die zweite Eingangswelle 24 übertragen wird. In the tap operating mode, the third switching element S3 is closed in a second sub-mode, the second double switching element S2 is in its neutral position and the first double switching element S1 is in its neutral position. The output shaft 18 is not supplied with drive power and the work machine is at a standstill. In the second sub-mode, the two electric motors EM1, EM2 can drive the PTO shaft 60 together via the sixth spur gear stage ST6. The two powers of the electric motors EM1, EM2 add up on the second input shaft 24, in that the power provided by the first electric motor EM1 is transmitted to the second input shaft 24 via the fifth spur gear stage.
Bezuqszeichen reference sign
10 Antriebsstrang 10 power train
12 erste Motorwelle 12 first motor shaft
14 zweite Motorwelle 14 second motor shaft
16 Getriebe 16 gears
18 Ausgangswelle 18 output shaft
22 erste Eingangswelle 22 first input shaft
24 zweite Eingangswelle 24 second input shaft
60 Zapfwelle 60 PTO
100 Antriebsstrang 100 powertrain
116 schaltbares Getriebe 116 shiftable gearbox
EM1 erster Elektromotor EM1 first electric motor
EM2 zweite Elektromotor EM2 second electric motor
S1 erstes formschlüssiges DoppelschaltelementS1 first positive double switching element
S2 zweites formschlüssiges DoppelschaltelementS2 second form-fitting double switching element
S3 drittes formschlüssiges Schaltelement S3 third positive shift element
S4 viertes formschlüssiges Schaltelement S4 fourth positive shift element
ST1 erste Stirnradstufe ST1 first spur gear stage
ST2 zweite Stirnradstufe ST2 second spur gear stage
ST3 dritte Stirnradstufe ST3 third spur gear stage
ST4 vierte Stirnradstufe ST4 fourth spur gear
ST5 fünfte Stirnradstufe ST5 fifth spur gear
ST6 sechste Stirnradstufe ST6 sixth spur gear

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Elektrischer Antriebsstrang (10) für eine Arbeitsmaschine, wobei der Antriebsstrang (10) einen ersten Elektromotor (EM1 ) mit einer ersten Motorwelle (12) und einen zweiten Elektromotor (EM2) mit einer zweiten Motorwelle (14) sowie ein schaltbares Getriebe (16) mit einer Ausgangswelle (18) aufweist, wobei die erste Motorwelle (12) eine erste Eingangswelle (22) des Getriebes (16) bildet und wobei die zweite Motorwelle (14) eine zweite Eingangswelle (24) des Getriebes (16) bildet, wobei das Getriebe (16) ein erstes Doppelschaltelement (S1 ), ein zweites Doppelschaltelement (S2) und ein drittes Schaltelement (S3) aufweist, wobei die erste Eingangswelle (22) in einer ersten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements (S1 ) mit einer ersten Übersetzung mit der Ausgangswelle (18) mechanisch wirkverbunden ist, wobei die erste Eingangswelle (22) in einer zweiten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements (S1 ) mit einer dritten Übersetzung mit der Ausgangswelle (18) mechanisch wirkverbunden ist, wobei die zweite Eingangswelle (24) in einer ersten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements (S2) mit einer zweiten Übersetzung mit der Ausgangswelle (18) mechanisch wirkverbunden ist, wobei die zweite Eingangswelle (24) in einer zweiten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements (S2) mit einer vierten Übersetzung mit der Ausgangswelle (18) mechanisch wirkverbunden ist, und wobei die erste Eingangswelle (22) mit der zweiten Eingangswelle (24) mittels des dritten Schaltelements (S3) mechanisch wirkverbindbar ist. 1. Electric drive train (10) for a working machine, wherein the drive train (10) has a first electric motor (EM1) with a first motor shaft (12) and a second electric motor (EM2) with a second motor shaft (14) and a switchable transmission (16) with an output shaft (18), the first motor shaft (12) forming a first input shaft (22) of the transmission (16) and the second motor shaft (14) forming a second input shaft (24) of the transmission (16), the transmission (16) having a first double shifting element (S1), a second double shifting element (S2) and a third shifting element (S3), the first input shaft (22) being mechanically operatively connected to the output shaft (18) in a first shifting position of the first double shifting element (S1) with a first gear ratio, the first input shaft (22) being mechanically operatively connected to the output shaft in a second shifting position of the first double shifting element (S1) with a third gear ratio (18) is mechanically operatively connected, wherein the second input shaft (24) is mechanically operatively connected to the output shaft (18) in a first shift position of the second double shifting element (S2) with a second gear ratio, wherein the second input shaft (24) is mechanically operatively connected to the output shaft (18) in a second shift position of the second double shifting element (S2) with a fourth gear ratio, and wherein the first input shaft (22) is mechanically operatively connected to the second input shaft (24) by means of the third shifting element (S3) is mechanically operatively connected.
2. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (16) eine erste Stirnradstufe (ST1 ), eine zweite Stirnradstufe (ST2), eine dritte Stirnradstufe (ST3) und eine vierte Stirnradstufe (ST4) aufweist, wobei die erste Eingangswelle (22) in der ersten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements (S1 ) über die erste Stirnradstufe (ST1 ) mit der Ausgangswelle (18) mechanisch wirkverbunden ist, wobei die erste Eingangswelle (22) in der zweiten Schaltstellung des ersten Doppelschaltelements (S1 ) über die dritte Stirnradstufe (ST3) mit der Ausgangswelle (18) mechanisch wirkverbunden ist, wobei die zweite Eingangswelle (24) in der ersten Schaltstellung des zweiten Doppelschaltelements (S2) mit der zweiten Stirnradstufe (ST2) mit der Ausgangswelle (18) mechanisch wirkverbunden ist, wobei die zweite Eingangswelle (24) in der zweiten Schaltstellung des zweiten2. Drive train (10) according to Claim 1, characterized in that the transmission (16) has a first spur gear stage (ST1), a second spur gear stage (ST2), a third spur gear stage (ST3) and a fourth spur gear stage (ST4), the first input shaft (22) being mechanically operatively connected to the output shaft (18) via the first spur gear stage (ST1) in the first switching position of the first double shifting element (S1), the first input shaft (2nd 2) in the second switching position of the first double shifting element (S1) is mechanically operatively connected to the output shaft (18) via the third spur gear stage (ST3), the second input shaft (24) being mechanically operatively connected to the output shaft (18) in the first shifting position of the second double shifting element (S2) with the second spur gear stage (ST2). is, wherein the second input shaft (24) in the second switching position of the second
Doppelschaltelements (S2) mit der vierten Stirnradstufe (ST4) mit derDouble switching element (S2) with the fourth spur gear (ST4) with the
Ausgangswelle (18) mechanisch wirkverbunden ist. Output shaft (18) is mechanically operatively connected.
3. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (16) eine fünfte Stirnradstufe (ST5) aufweist, wobei die erste Eingangswelle (22) mit der zweiten Eingangswelle (24) mittels des dritten Schaltelements (S3) über die fünfte Stirnradstufe (ST5) mechanisch wirkverbindbar ist. 3. Drive train (10) according to Claim 1 or 2, characterized in that the transmission (16) has a fifth spur gear stage (ST5), the first input shaft (22) being mechanically operatively connectable to the second input shaft (24) by means of the third shifting element (S3) via the fifth spur gear stage (ST5).
4. Antriebsstrang (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stirnrad der fünften Stirnradstufe (ST5) drehbar an der Ausgangswelle (18) gelagert ist. 4. Drive train (10) according to claim 3, characterized in that a spur gear of the fifth spur gear (ST5) is rotatably mounted on the output shaft (18).
5. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Schaltelement (S3) an einer der beiden Eingangswellen (22, 24) gelagert ist. 5. Drive train (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the third switching element (S3) is mounted on one of the two input shafts (22, 24).
6. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der vorgenannten Schaltelemente des Getriebes (16) als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist. 6. Drive train (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that each of the aforementioned switching elements of the transmission (16) is designed as a positive-locking switching element.
7. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Doppelschaltelement (S1 ) eine Neutralstellung aufweist, in welcher eine Drehmomentübertragung von der ersten Eingangswelle (22) an die Ausgangswelle (18) über das erste Doppelschaltelement (S1 ) unterbrochen ist, und das zweite Doppelschaltelement (S2) eine Neutralstellung aufweist, in welcher eine Drehmomentübertragung von der zweiten Eingangswelle (24) an die Ausgangswelle (18) über das zweite Doppelschaltelement (S2) unterbrochen ist. 7. Drive train (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first double shifting element (S1) has a neutral position in which torque transmission from the first input shaft (22) to the output shaft (18) via the first double shifting element (S1) is interrupted, and the second double shifting element (S2) has a neutral position in which torque transmission from the second input shaft (24) to the output shaft (18) via the second double shifting element (S2) is interrupted.
8. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Doppelschaltelement (S1) an der ersten Eingangswelle (22) gelagert ist und das zweite Doppelschaltelement (S2) an der zweiten Eingangswelle (24) gelagert ist. 8. Drive train (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first double shifting element (S1) is mounted on the first input shaft (22) and the second double shifting element (S2) is mounted on the second input shaft (24).
9. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stirnradstufe (ST1 ) und die zweite 9. Drive train (10) according to any one of the preceding claims 2 to 8, characterized in that the first spur gear (ST1) and the second
Stirnradstufe (ST2) ein Stirnrad gemeinsam nutzen und die dritte Stirnradstufe (ST3) und die vierte Stirnradstufe (ST4) ein Stirnrad gemeinsam nutzen. Spur gear (ST2) share a spur gear and the third spur gear (ST3) and the fourth spur gear (ST4) share a spur gear.
10. Antriebsstrang (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (10) ein viertes Schaltelement (S4) und eine Zapfwelle (60) aufweist, wobei eine der beiden Eingangswellen (22, 24) mit der Zapfwelle (60) mittels des vierten Schaltelements (S4) mechanisch wirkverbindbar ist. 10. Drive train (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive train (10) has a fourth shifting element (S4) and a power take-off shaft (60), one of the two input shafts (22, 24) being mechanically operatively connectable to the power take-off shaft (60) by means of the fourth shifting element (S4).
11 . Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren wenigstens einen Schritt eines Betreibens des Antriebsstrangs mit einem der folgenden Fahrbereiche aufweist: 11 . Method for operating a drive train according to one of the preceding claims, wherein the method has at least one step of operating the drive train with one of the following driving ranges:
- Erster Fahrbereich, in welchem das dritte Schaltelement (S3) geschlossen ist und sich das erste Doppelschaltelement (S1 ) in seiner ersten Schaltstellung befindet; - First driving range, in which the third switching element (S3) is closed and the first double switching element (S1) is in its first switching position;
- Zweiter Fahrbereich, in welchem das dritte Schaltelement (S3) geschlossen ist und sich das zweite Doppelschaltelement (S2) in seiner ersten Schaltstellung befindet; - Second driving range, in which the third switching element (S3) is closed and the second double switching element (S2) is in its first switching position;
- Dritter Fahrbereich, in welchem das dritte Schaltelement (S3) geschlossen ist und sich das erste Doppelschaltelement (S1 ) in seiner zweiten Schaltstellung befindet; - Third driving range, in which the third switching element (S3) is closed and the first double switching element (S1) is in its second switching position;
- Vierter Fahrbereich, in welchem das dritte Schaltelement (S3) geschlossen ist und sich das zweite Doppelschaltelement (S2) in seiner zweiten Schaltstellung befindet; und wobei das Verfahren wenigstens einen Schritt eines Fahrbereichswechsels von einem derzeitigen Fahrbereich zu einem gewünschten Fahrbereich ohne Zugkraftunterbrechung aufweist. - Fourth driving range, in which the third switching element (S3) is closed and the second double switching element (S2) is in its second switching position; and wherein the method comprises at least one step of a driving range change from a current driving range to a desired driving range without traction interruption.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Fahrbereichswechsels wenigstens die folgenden Schritte aufweist: - Steuern der Leistung der beiden Elektromotoren (EM1 , EM2), sodass ein12. The method according to claim 11, characterized in that the step of changing the driving range has at least the following steps: - Control the power of the two electric motors (EM1, EM2), so that a
Primärmotor der beiden Elektromotoren (EM1 , EM2) eine benötigte Antriebsleistung in dem derzeitigen Fahrbereich alleine bereitstellt; The primary motor of the two electric motors (EM1, EM2) alone provides a required drive power in the current driving range;
- Öffnen des dritten Schaltelements (S3); - Opening of the third switching element (S3);
- Synchronisieren einer Drehzahl eines Sekundärmotors der beiden Elektromotoren (EMI , EM2) mit dem gewünschten Fahrbereich; - Synchronizing a speed of a secondary motor of the two electric motors (EMI, EM2) with the desired driving range;
- Einlegen eines Zwischenfahrbereichs durch Verstellen eines der beiden Doppelschaltelemente (S1 , S2) aus seiner Neutralstellung in eine andere Stellung;- Insertion of an intermediate driving range by adjusting one of the two double switching elements (S1, S2) from its neutral position to a different position;
- Steuern der Leistung der beiden Elektromotoren (EM1 , EM2), sodass nun der Sekundärmotor eine benötigte Antriebsleistung in dem Zwischenfahrbereich alleine bereitstellt; - Control the power of the two electric motors (EM1, EM2), so now the secondary motor alone provides a required drive power in the intermediate driving range;
- Verstellen des anderen der beiden Doppelschaltelemente (S1 , S2) in seine Neutralstellung; - Adjusting the other of the two double switching elements (S1, S2) in its neutral position;
- Synchronisieren einer Drehzahl des Primärmotors mit dem gewünschten Fahrbereich; und - synchronizing a speed of the primary motor with the desired driving range; and
- Schließen des dritten Schaltelements (S3), um in den gewünschten Fahrbereich zu wechseln. - Closing the third switching element (S3) in order to switch to the desired driving range.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schritts des Fahrbereichswechsels wenigstens einer der beiden Elektromotoren (EM1 , EM2) wenigstens zeitweise oberhalb eines Dauerlastbetriebsbereichs dieses Elektromotors betrieben wird. 13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that during the step of changing the driving range at least one of the two electric motors (EM1, EM2) is at least temporarily operated above a continuous load operating range of this electric motor.
14. Arbeitsmaschine mit einem Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, wobei die Ausgangswelle (18) dazu ausgebildet ist, einen Fahrabtrieb der Arbeitsmaschine anzutreiben. 14. Work machine with a drive train according to one of the preceding claims 1 to 10, wherein the output shaft (18) is designed to drive a drive output of the work machine.
15. Arbeitsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsmaschine eine Steuervorrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den Antriebsstrang mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13 zu betreiben. 15. Work machine according to claim 14, characterized in that the work machine has a control device which is designed to operate the drive train with a method according to one of claims 11 to 13.
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