DE102011055173A1

DE102011055173A1 - Antriebsstrang mit einem hydrostatisches Getriebe zum Antrieb eines Schaltgetriebes

Info

Publication number: DE102011055173A1
Application number: DE102011055173A
Authority: DE
Inventors: Alfred Langen
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: LHY Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2031-11-10
Also published as: DE102011055173B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang (1) mit einem hydrostatisches Getriebe zum Antrieb einer Eingangswelle (10) eines zwischen mindestens zwei Übersetzungsstufen (G1; G2) schaltbaren Schaltgetriebes (11), insbesondere eines Fahrantriebs einer mobilen Arbeitsmaschine, wobei das hydrostatische Getriebe von einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe (2) und einem im offenen Kreislauf an die Pumpe (2) angeschlossenen Hydromotor (3) gebildet ist, der mit der Eingangswelle (10) des Schaltgetriebes (11) trieblich verbunden ist, wobei zur Steuerung des Hydromotors (3) ein Steuerwegeventil (7) vorgesehen ist, das mit einer Förderleitung (6) der Pumpe (2) und einer zu einem Behälter (5) geführten Behälterleitung (8) sowie einer ersten zu dem Hydromotor (3) geführten Druckmittelleitung (9a) und einer zweiten zu dem Hydromotor (3) geführten Druckmittelleitung (9b) verbunden ist und in den Druckmittelleitungen (9a; 9b) zwischen Steuerwegeventil (7) und Hydromotor (3) eine Bremsventileinrichtung (25) angeordnet ist. Die Aufgabe, einen Antriebsstrang zur Verfügung zu stellen, mit dem bei geringem Bauaufwand ein Gangwechsel des Schaltgetriebes während der Fahrt im Fahrbetrieb ermöglicht wird, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Bremsventileinrichtung (25) eine Übersteuereinrichtung (35) zugeordnet ist, mittels der die Bremsventileinrichtung (25) in Richtung einer Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion betätigbar ist, wobei zum Durchführen eines Gangwechsels zwischen den Übersetzungsstufen (G1; G2) des Schaltgetriebes (11) mittels der Übersteuereinrichtung (35) die Bremsventilfunktion abschaltbar und zuschaltbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einem hydrostatisches Getriebe zum Antrieb einer Eingangswelle eines zwischen mindestens zwei Übersetzungsstufen schaltbaren Schaltgetriebes, insbesondere eines Fahrantriebs einer mobilen Arbeitsmaschine, wobei das hydrostatische Getriebe von einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe und einem im offenen Kreislauf an die Pumpe angeschlossenen Hydromotor gebildet ist, der mit der Eingangswelle des Schaltgetriebes trieblich verbunden ist, wobei zur Steuerung des Hydromotors ein Steuerwegeventil vorgesehen ist, das mit einer Förderleitung der Pumpe und einer zu einem Behälter geführten Behälterleitung sowie einer ersten zu dem Hydromotor geführten Druckmittelleitung und einer zweiten zu dem Hydromotor geführten Druckmittelleitung verbunden ist und in den Druckmittelleitungen zwischen Steuerwegeventil und Hydromotor eine Bremsventileinrichtung angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Antriebsstranges.
Mobile selbstfahrende Arbeitsmaschinen, insbesondere Landmaschinen, Forstmaschinen und Baumaschinen, beispielsweise Rad- und Teleskoplader, Bagger, Forstmaschinen, Schlepper, Mähdrescher, Feldhäcksler, Zuckerrüben- oder Kartoffelroder, erfordern einen Fahrantrieb, der hohe Zugkräften aufbringen kann und zur Überwindung größerer Strecken eine hohe Fahrgeschwindigkeit ermöglicht. In jüngster Zeit werden zunehmender Fahrgeschwindigkeiten im Bereich von 40 km/h bis 60 km/h für mobile Arbeitsmaschinen gefordert.
Bei Fahrantrieben von mobilen Arbeitsmaschinen mit einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf ist es bekannt, zur Spreizung der Fahrgeschwindigkeit ein Lastschaltgetriebe, beispielsweise ein zweistufiges Lastschaltgetriebe, einzusetzen, das von dem Hydromotor des hydrostatischen Getriebes angetrieben wird, indem der Hydromotor mit der Eingangswelle des Lastschaltgetriebes in trieblicher Verbindung steht. Derartige Lastschaltgetriebe ermöglichen während der Fahrt im Betrieb des Fahrantriebs ein Schalten, insbesondere ein Hochschalten, beispielsweise von einer ersten Übersetzungsstufe in eine zweite Übersetzungsstufe, ohne Zugkraftunterbrechung. Derartige Lastschaltgetriebe weisen in der Regel als Lamellenkupplungen ausgebildete Schaltelemente für die verschiedenen Gangstufen auf, wodurch derartige Lastschaltgetriebe einen hohen Bauaufwand verursachen sowie durch Scherkräfte in den Lamellenkupplungen einen schlechten Wirkungsgrad aufweisen.
Bei einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf wird die Zulaufmenge des Hydromotors von einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe erzeugt. Zur Zuteilung des Volumenstroms für den Hydromotor ist ein Steuerwegeventil vorgesehen, das in der Regel als in Zwischenstellungen drosselndes Wegeventil ausgebildet ist und die Bewegungsgeschwindigkeit sowie die Bewegungsrichtung des Hydromotors steuert. Bei Fahrantrieben mit einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf ist bereits bekannt, den Hydromotor im Schluckvolumen verstellbar als Verstellmotor auszubilden, wobei die Verstelleinrichtung hydraulisch gesteuert ist und mit zunehmendem Zulaufdruck des Hydromotors der Verstellmotor in Richtung einer Erhöhung des Schluckvolumens verstellt wird. Die Bremsventileinrichtung bei einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf dient dazu, dass der Hydromotor während einer Bremsphase an der Zulaufseite hängt. In der ablaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors ist hierzu ein Bremsventil angeordnet, das von dem Druck in der zulaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors gesteuert ist. Entsprechend ist in der zulaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors ein Bremsventil angeordnet, das von dem Druck in der ablaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors gesteuert ist. Die Bremsventilfunktion der Bremsventile besteht darin, dass sich in einer Antriebsphase des hydrostatischen Getriebes das von dem Druck in der Ablaufseite gesteuerte Bremsventil in der Zulaufseite des Hydromotors in einer Sperrstellung befindet, um die Verbindung der Zulaufseite des Hydromotors zu einem Behälter abzusperren, und das Bremsventil in der Ablaufseite des Hydromotors von dem anstehenden Druck in der Zulaufseite in eine Öffnungsstellung aufgesteuert ist, in der die Ablaufseite mit dem Behälter verbunden ist. Bei abnehmendem Druck in der Zulaufseite des Hydromotors während einer Bremsphase des hydrostatischen Getriebes wird das Bremsventil in der Ablaufseite des Hydromotors in Richtung einer Sperrstellung beaufschlagt, so dass das Bremsventil in der Ablaufseite die Ablaufmenge des Hydromotors anstaut und einen Bremsdruck erzeugt, wodurch ein Voreilen des Hydromotors vermieden wird.
Bei gattungsgemäßen Antriebssträngen mit einem hydrostatischen Getriebe und einem von dem Hydromotor des hydrostatischen Getriebes angetriebenen Lastschaltgetriebe als Fahrantrieb kann es beim Herunterschalten des Lastschaltgetriebes, beispielsweise von der zweiten Übersetzungsstufe in die erste Übersetzungsstufe, während der Fahrt zu einem starken Verzögerungsruck des Fahrzeugs kommen. Um diesen Verzögerungsruck beim Herunterschalten während der Fahrt zu vermeiden, wird das Herunterschalten lediglich im bzw. nahe am Stillstand des Fahrzeugs unterhalb einer geringen Fahrgeschwindigkeit von beispielsweise 2 km/h zugelassen. Um dies sicherzustellen, sind zusätzliche Schaltverriegelungen, beispielsweise hydraulische oder elektro-hydraulische Verriegelungseinrichtungen, erforderlich, die ein Herunterschalten erst im bzw. nahe am Stillstand des Fahrzeugs zulassen. Derartige Schaltverriegelungen des Lastschaltgetriebes erhöhen den Bauaufwand zusätzlich.
Um bei einem Fahrantrieb mit einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf und einem nachgeschalteten Schaltgetriebe als Antriebsstrang einen Gangwechsel während der Fahrt im Fahrbetrieb der Arbeitsmaschine zu ermöglichen, ist bereits aus der EP 1 231 413 A2 eine Lösung bekannt, ein Schaltgetriebe mit einer Synchronisierung, beispielsweise Synchronisierungsringen, zu versehen und den Hydromotor des hydrostatischen Getriebes zum Gangwechsel des Schaltgetriebes während des Schaltvorganges auf Schwenkwinkel 0° und somit eine Einstellung mit einem Schluckvolumen Null zu verstellen. Durch das Verstellen des Hydromotors auf Schluckvolumen Null läuft der Hydromotor des hydrostatischen Getriebes drehmomentfrei, so dass am Schaltgetriebe der Gangwechsel durchgeführt werden kann, da sich das Schaltgetriebe an der mit dem Hydromotor verbundenen Eingangswelle auf die Drehzahl nach dem Schaltvorgang einstellen kann.
Ein derartiger Antriebsstrang weist jedoch einen hohen Bauaufwand auf, da Hydromotoren mit verstellbarem Schluckvolumen normalerweise zwischen einer Stellung mit minimalen Schluckvolumen ungleich Null und einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen verstellbar sind und somit ein spezieller Nullhub-Hydromotor mit einer Stellung für Schluckvolumen Null erforderlich ist. Der Hydromotor wird in der Synchronisierphase durch das Reibmoment der Synchronisierung des Schaltgetriebes auf die entsprechende Drehzahl geschleppt, wodurch entsprechende Reibverluste und Verschleiß auftreten. Zudem führt die Ausbildung des Schaltgetriebes mit einer Synchronisierung zu einer Erhöhung des Bauaufwandes.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang der eingangs genannten Gattung und ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Antriebsstranges zur Verfügung zu stellen, mit dem bei einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf bei geringem Bauaufwand ein Gangwechsel des Schaltgetriebes während der Fahrt im Fahrbetrieb ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Bremsventileinrichtung eine Übersteuereinrichtung zugeordnet ist, mittels der die Bremsventileinrichtung in Richtung einer Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion betätigbar ist, wobei zum Durchführen eines Gangwechsels zwischen den Übersetzungsstufen des Schaltgetriebes mittels der Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion abschaltbar und zuschaltbar ist. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, die bereits vorhandene Bremsventileinrichtung zum Durchführen eines Gangwechsels mit einer Übersteuereinrichtung anzusteuern, um die Bremsventilfunktion der Bremsventileinrichtung bei einem Gangwechsel des Schaltgetriebes gezielt ab- und zuschalten zu können. Ein Abschalten der Bremsventilfunktion, wobei die Bremsventile in eine Öffnungsstellung aufgesteuert werden, ermöglicht einen drehmomentfreien Betrieb des Hydromotors, da das Bremsventil in der ablaufseitigen Druckmittelleitung und das Bremsventil in der zulaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors in die Öffnungsstellung beaufschlagt sind und somit die Bremsventilfunktion deaktiviert ist. Im Gegensatz zu einem Antriebsstrang mit einem hydrostatischen Getriebe des Standes der Technik, bei dem während des Schaltvorgangs der Hydromotor auf einen Schwenkwinkel 0° und somit eine Einstellung mit einem Schluckvolumen Null verstellt wird, kann beim erfindungsgemäßen hydrostatischen Getriebe ein üblicher Hydromotor verwendet werden, der als Konstantmotor oder als zwischen einer Stellung mit minimalem Schluckvolumen ungleich Null und einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor ausgebildet sein kann, so dass das erfindungsgemäße Getriebe einen geringen Bauaufwand mit üblichen Komponenten aufweist. Das Schaltgetriebe kann bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang als unsynchronisiertes Schaltgetriebe, beispielsweise Stillstandsgetriebe ohne Synchronisierungsringe, ausgebildet sein, das normalerweise nur im Stillstand in die verschiedenen Getriebestufen schaltbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt zum Durchführen eines Gangwechsels des Schaltgetriebes eine Drehmomententlastung des Schaltgetriebes, wobei zur Drehmomententlastung des Schaltgetriebes mittels der Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion der Bremsventileinrichtung abgeschaltet ist. Durch das Abschalten der Bremsventilfunktion der Bremsventileinrichtung mittels der Übersteuereinrichtung werden die Bremsventile in die Öffnungsstellung beaufschlagt, so dass mit geringem Bauaufwand ein drehmomentfreier Betrieb des Hydromotors und somit eine Drehmomententlastung des Schaltgetriebes erzielt wird, so dass eine eingelegte Übersetzungsstufe des Schaltgetriebes ausgerückt und das Schaltgetriebe in eine Neutralstellung geschaltet werden kann. Die erfindungsgemäße Drehmomententlastung des Schaltgetriebes mittels der Abschaltung der Bremsventilfunktion durch die Übersteuereinrichtung erfordert keinen speziellen Hydromotor mit Schluckvolumen Null und ermöglicht bei einem üblichen Hydromotor, beispielsweise einem Konstantmotor oder einem als zwischen einer Stellung mit minimalem Schluckvolumen ungleich Null und einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor, eine Drehmomententlastung des Schaltgetriebes. Die Drehmomententlastung des Hydromotors und somit des Schaltgetriebes durch Abschalten der Bremsventilfunktion und Deaktivierung der Bremsventileinrichtung ermöglicht zudem, dass jederzeit und in allen Betriebszuständen auch bei möglichen Störeinflüssen, die beispielsweise von dem Abtrieb des Schaltgetriebes kommen können, eine Drehmomententlastung des Hydromotors erzielt wird. Die Abschaltung und Beaufschlagung in die Öffnungsstellung des in der zulaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils und des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils ermöglicht hierbei, dass in einer Antriebsphase der zulaufseitige Druck in der Zulaufseite des Hydromotors und in einer Bremsphase der ablaufseitige Bremsdruck in der Ablaufseite des Hydromotors über die deaktivierten und abgeschalteten Bremsventile zum Behälter angebaut werden kann, so dass eine Drehmomententlastung des Schaltgetriebes in beiden Fahrtrichtungen sowohl in einer Antriebsphase als auch in einer Bremsphase in allen Betriebszuständen auf einfache Weise erzielt werden kann.
Die Bremsventileinrichtung kann gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung ein der ersten Druckmittelleitung zugeordnetes erstes Bremsventil und ein der zweiten Druckmittelleitung zugeordnetes zweites Bremsventil aufweisen, wobei die Bremsventile gemeinsam durch die Übersteuereinrichtung betätigbar sind, wobei zum Durchführen eines Gangwechsels des Schaltgetriebes eine Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors in einer Neutralstellung des Schaltgetriebes erfolgt, wobei zur Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors mittels der Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion der Bremsventile zugeschaltet ist. Nach der Drehmomententlastung des Schaltgetriebes und dem anschließenden Schalten des Schaltgetriebes in die Neutralstellung durch Ausrücken einer eingelegten Übersetzungsstufe erfolgt eine Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors mit einer zu dem Übersetzungssprung im Schaltgetriebe korrelierenden Drehzahlanpassung des Hydromotors. Durch Zuschalten der Bremsventilfunktion der gemeinsam von der Übersteuereinrichtung betätigbaren Bremsventile wird erzielt, dass das Bremsventil in der Ablaufseite des Hydromotors in der normalen Funktion als Bremsventil von dem Druck in der Zulaufseite des Hydromotors gesteuert ist und das in der Zulaufseite angeordnete Bremsventil in der normalen Funktion als Bremsventil von dem Druck in der Ablaufseite des Hydromotors gesteuert ist und somit in die Sperrstellung beaufschlagt ist, in der die Verbindung der Zulaufseite des Verbrauchers über das Bremsventil zu dem Behälter abgesperrt ist. Dadurch wird erzielt, dass die Drehzahl des Hydromotors beispielsweise durch Veränderung der Zulaufmenge in der Zulaufseite und/oder Veränderung des Schluckvolumens eines Verstellmotors synchronisiert werden kann.
Die Bremsventileinrichtung kann gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung ein der ersten Druckmittelleitung zugeordnetes erstes Bremsventil und ein der zweiten Druckmittelleitung zugeordnetes zweites Bremsventil aufweist, wobei die Bremsventile getrennt durch die Übersteuereinrichtung betätigbar sind, wobei zum Durchführen eines Gangwechsels des Schaltgetriebes eine Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors in einer Neutralstellung des Schaltgetriebes erfolgt, wobei zur Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors mittels der Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion des in der zulaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils zugeschaltet und die Bremsventilfunktion des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils abgeschaltet ist. Nach der Drehmomententlastung des Schaltgetriebes und dem anschließenden Schalten des Schaltgetriebes in die Neutralstellung durch Ausrücken einer eingelegten Übersetzungsstufe erfolgt eine Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors mit einer zu dem Übersetzungssprung im Schaltgetriebe korrelierenden Drehzahlanpassung des Hydromotors. Durch Zuschalten der Bremsventilfunktion des in der Zulaufseite angeordneten Bremsventils und Abschalten der Bremsventilfunktion des in der Ablaufseite des Hydromotors angeordneten Bremsventils der getrennt von der Übersteuereinrichtung betätigbaren Bremsventile wird erzielt, dass das abgeschaltete Bremsventil in der Zulaufseite des Hydromotors in der normalen Funktion als Bremsventil von dem Druck in der Ablaufseite des Hydromotors gesteuert ist und somit in eine Sperrstellung beaufschlagt ist, wobei die Verbindung der Zulaufseite des Hydromotors mit dem Behälter über das Bremsventil in der Zulaufseite abgesperrt ist. Das in der Ablaufseite des Hydromotors angeordnete Bremsventil ist weiterhin abgeschaltet und befindet sich in der Öffnungsstellung, so dass die Ablaufseite des Hydromotors ohne Bremsventilfunktion des ablaufseitigen Bremsventils mit dem Behälter verbunden ist. Dadurch wird erzielt, dass die Drehzahl des Hydromotors beispielsweise durch Veränderung der Zulaufmenge in der Zulaufseite und/oder Veränderung des Schluckvolumens eines Verstellmotors synchronisiert werden kann, wobei das abgeschaltete und in der Öffnungsstellung befindliche Bremsventil in der Ablaufseite des Hydromotors keine störenden Einflüsse auf die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors hat.
Die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors vor dem Einlegen der neuen Übersetzungsstufe des Schaltgetriebes ermöglicht hierbei weiche Schaltvorgänge sowohl beim Hochschalten als auch beim Herunterschalten des Schaltgetriebes ohne störenden Beschleunigungsruck oder Verzögerungsruck.
Bei getrennt durch die Übersteuereinrichtung betätigbaren Bremsventilen wird zweckmäßigerweise gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach dem Gangwechsel des Schaltgetriebes mittels der Übersteuereinrichtung die Bremsventilfunktion des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils zugeschaltet. Nach erfolgter Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors, wobei die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl des Hydromotors und der Abtriebsdrehzahl des Schaltgetriebes ein vorgegebenes Drehzahlband erreicht hat, kann das Schaltgetriebe von der Neutralstellung in die neue Übersetzungsstufe geschaltet werden. Nach durchgeführtem Gangwechsel und eingelegter neuer Übersetzungsstufe wird die Bremsventilfunktion des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Bremsventils zugeschaltet. Das in der Ablaufseite angeordnete Bremsventil arbeitet somit nach erfolgtem Gangwechsel des Schaltgetriebes in der normalen Weise als Bremsventil, das von dem Druck in der Zulaufseite gesteuert ist.
Die Bremsventile können zum Abschalten der Bremsventilsfunktion mittels der Übersteuervorrichtung in die Öffnungsstellung betätigt werden und zum Zuschalten der Bremsventilfunktion von dem Druck in der entsprechenden Druckmittelleitung gesteuert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bremsventile als im Einstelldruck veränderbare Druckventile ausgebildet, die auf einen maximalen Einstelldruck vorgespannt sind und zum Abschalten der Bremsventilfunktion mittels eines Entlastungsdruckes in Richtung eines minimalen Einstelldruckes beaufschlagbar sind. Derartige als Druckventile ausgebildete Bremsventile, die auf einen maximalen Einstelldruck in eine Sperrstellung vorgespannt sind, sind bei zugeschalteter Bremsventilfunktion von dem in der entsprechenden Druckmittelleitung des Hydromotors anstehenden Druck in Richtung einer Verringerung des Einstelldruckes und somit in Richtung eines minimalen Einstelldruckes und eine Öffnungsstellung beaufschlagt, so dass das in der Ablaufseite des Hydromotors angeordnete Druckventil während einer Antriebsphase von dem anstehenden Zulaufdruck in die Öffnungsstellung aufgesteuert ist und bei abnehmendem Zulaufdruck in einer Bremsphase durch eine Zunahme des Einstelldruckes in Richtung einer Sperrstellung zur Erzeugung eines Bremsdruckes in der Ablaufseite des Hydromotors beaufschlagt ist. Derartige Druckventile können mit geringem Zusatzaufwand mittels eines Entlastungsdruckes in Richtung eines minimalen Einstelldruckes und somit die Öffnungsstellung beaufschlagt werden, um zum Abschalten der Bremsventilfunktion in die Öffnungsstellung aufgesteuert zu werden.
Das Abschalten und Zuschalten der Bremsventilfunktion an der Bremsventileinrichtung kann mit geringem Bauaufwand und Zusatzaufwand erzielt werden, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung mittels der Übersteuereinrichtung ein Entlastungsdruck erzeugbar ist, der das Bremsventil bzw. die Bremsventile zum Abschalten der Bremsventilfunktion in Richtung des minimalen Einstelldruckes und somit in die Öffnungsstellung beaufschlagt.
Mit besonderem Vorteil umfasst die Übersteuereinrichtung eine Steuerventileinrichtung, mittels der ein in Richtung des minimalen Einstelldruckes wirkender Entlastungsdruckraum des in der ersten Druckmittelleitung angeordneten ersten Bremsventils zum Abschalten der Bremsventilfunktion mit dem Entlastungsdruck beaufschlagbar ist und zum Zuschalten der Bremsventilfunktion mit dem Druck in der zweiten Druckmittelleitung beaufschlagbar ist und mittels der ein in Richtung des minimalen Einstelldruckes wirkender Entlastungsdruckraum des in der zweiten Druckmittelleitung angeordneten zweiten Bremsventils zum Abschalten der Bremsventilfunktion mit dem Entlastungsdruck beaufschlagbar ist und zum Zuschalten der Bremsventilfunktion mit dem Druck in der ersten Druckmittelleitung beaufschlagbar ist. Mit einer Steuerventileinrichtung kann auf einfache Weise der Entlastungsdruckraum des entsprechenden Bremsventils zum Abschalten der Bremsventilfunktion mit dem Entlastungsdruck beaufschlagt werden, durch den das Bremsventil in Richtung des minimalen Einstelldruckes beaufschlagt wird, oder zum Zuschalten der Bremsventilfunktion mit dem in der entsprechenden Druckmittelleitung anstehenden Druck beaufschlagt werden, um im normalen Betrieb des Bremsventils eine Steuerung des ablaufseitigen Bremsventils in Abhängigkeit von dem Zulaufdruck zu erzielen.
Sofern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Bremsventile gemeinsam durch die Übersteuereinrichtung betätigbar sind, umfasst die Steuerventileinrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ein Steuerventil, mit dem die Entlastungsdruckräume der beiden Bremsventile an eine den Entlastungsdruck erzeugende Steuerdruckquelle anschließbar sind. Mit einem die beiden Entlastungsdruckräume der beiden Bremsventile ansteuernden Steuerventil ist mit nur einem einzigen Steuerventil ein Abschalten und Zuschalten der Bremsventilfunktion zum Durchführen eines Gangwechsels möglich.
Zweckmäßigerweise ist hierzu der Entlastungsdruckraum des ersten Bremsventils an den Ausgang eines Wechselventils angeschlossen, das eingangsseitig mit der zweiten Druckmittelleitung und mit dem Steuerventil Verbindung steht und der Entlastungsdruckraum des zweiten Bremsventils an den Ausgang eines Wechselventils angeschlossen, das eingangsseitig mit der ersten Druckmittelleitung und mit dem Steuerventil Verbindung steht. Mit derartigen Wechselventilen kann auf einfache Weise mit einem einzigen Steuerventil die Beaufschlagung der Entlastungsdruckräume der Bremsventile mit dem Entlastungsdruck bzw. dem Druck in der entsprechenden Druckmittelleitung gesteuert werden.
Sofern gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung die Bremsventile, getrennt durch die Übersteuereinrichtung betätigbar sind, umfasst die Steuerventileinrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung zwei Steuerventile, wobei mittels eines ersten Steuerventils der Entlastungsdruckraum des ersten Bremsventils an eine den Entlastungsdruck erzeugende Steuerdruckquelle anschließbar ist und mittels eines zweiten Steuerventils der Entlastungsdruckraum des zweiten Bremsventils an die Steuerdruckquelle anschließbar ist. Mit zwei Steuerventilen, von denen jeweils eines ein Bremsventil steuert, können auf einfache Weise die beiden Bremsventile unabhängig voneinander zum Durchführen eines Gangwechsels abgeschaltet und zugeschaltet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Entlastungsdruckraum des ersten Bremsventils an den Ausgang eines Wechselventils angeschlossen, das eingangsseitig mit der zweiten Druckmittelleitung und mit dem ersten Steuerventil in Verbindung steht und der Entlastungsdruckraum des zweiten Bremsventils an den Ausgang eines Wechselventils angeschlossen ist, das eingangsseitig mit der ersten Druckmittelleitung und mit dem zweiten Steuerventil in Verbindung steht. Mit derartigen Wechselventilen kann auf einfache Weise mit dem dem Bremsventil zugeordneten Steuerventil die Beaufschlagung des Entlastungsdruckraums des Bremsventils mit dem Entlastungsdruck bzw. dem Druck in der entsprechenden Druckmittelleitung gesteuert werden.
Gemäß einer alternativen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Entlastungsdruckraum des ersten Bremsventils an das erste Steuerventil angeschlossen, das die Verbindung des Entlastungsdruckraum mit der Steuerdruckquelle oder der zweiten Druckmittelleitung steuert, und der Entlastungsdruckraum des zweiten Bremsventils an das zweite Steuerventil angeschlossen ist, das die Verbindung des Entlastungsdruckraum mit der Steuerdruckquelle oder der ersten Druckmittelleitung steuert. Mit zwei derartigen Steuerventilen, die jeweils die Beaufschlagung des Entlastungsdruckraumes des zugeordneten Bremsventils mit dem Entlastungsdruck bzw. dem Druck in der entsprechenden Druckmittelleitung steuern, können mit geringem Bauaufwand die beiden Bremsventile unabhängig voneinander abgeschaltet und zugeschaltet werden.
Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in der Verbindung des ersten Steuerventils und/oder des zweiten Steuerventils mit der Steuerdruckquelle jeweils eine Blende angeordnet. Mit einer Blende kann beim Abschalten des Bremsventils die Rampenzeit des Druckaufbaus des das Bremsventil in Richtung des minimalen Einstelldruckes und somit in die Öffnungsstellung beaufschlagenden Entlastungsdruckes eingestellt werden und somit bei einem Schaltvorgang das Verhalten des Antriebsstranges bei der Drehmomententlastung des Hydromotors und somit des Schaltgetriebes eingestellt werden. Bei einem Fahrantrieb kann somit mittels der Blenden auf einfache Weise der Fahrkomfort und Schaltkomfort bei der Drehmomententlastung zu Beginn eines Schaltvorgangs des Schaltgetriebes eingestellt werden.
Das Steuerventil bzw. die Steuerventile der Steuerventileinrichtung der Übersteuereinrichtung kann gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung als Schaltventil ausgebildet sein.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Steuerventil bzw. die Steuerventile der Steuerventileinrichtung der Übersteuereinrichtung als in Zwischenstellung drosselndes Steuerventil oder Druckregelventil ausgebildet. Derartige Steuerventile können durch entsprechend ausgeführte Ansteuersignal gesteuert beaufschlagt werden, beispielsweise mit rampenartigen Ansteuersignalen, wodurch die Zeit für die Drehmomententlastung des Hydromotors und somit des Drehmomentabbaus am Schaltgetriebe zu Beginn eines Schaltvorgangs eingestellt und vorgegeben werden kann, beispielsweise durch die Steilheit der Rampe. Bei einem Fahrantrieb kann somit mittels entsprechender Ansteuersignale auf einfache Weise der Fahrkomfort und Schaltkomfort bei der Drehmomententlastung zu Beginn eines Schaltvorgangs des Schaltgetriebes eingestellt werden. Gleiches gilt nach dem Schaltvorgang bei der Wideraufnahme des Drehmoments an dem Hydromotor, indem durch gesteuerten Abbau der Ansteuersignale des Steuerventils bzw. der Steuerventile die Bremsventile wieder zugeschaltet werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist in der von dem Steuerwegeventil zum Behälter geführten Behälterleitung ein Vorspannventil angeordnet, wobei das Vorspannventil bei der Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors in einer Neutralstellung des Schaltgetriebes während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes bei einer erforderlichen Drehzahlverringerung des Hydromotors in Richtung einer Erhöhung des Vorspanndruckes verstellbar ist. Durch eine Erhöhung des Vorspannventils in der Behälterleitung kann an der Ablaufseite des Hydromotors auf einfache Weise ein entsprechender Ablaufdruck und somit ein Bremsmoment erzeugt werden, das insbesondere beim Hochschalten des Schaltgetriebes, wobei der Hydromotor während der Drehzahlsynchronisierung die Drehzahl verringern muss, ein schnelles Abbremsen des Hydromotors und eine entsprechend schnelle Drehzahlsynchronisierung der Drehzahl des Hydromotors erzielt werden kann, wodurch ein entsprechend schneller Schaltvorgang des Schaltgetriebes erzielt werden kann.
Sofern der Antriebsstrang einen die Pumpe des hydrostatischen Getriebes antreibenden Antriebsmotor, insbesondere einen Verbrennungsmotor, umfasst, kann gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung für die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors in einer Neutralstellung des Schaltgetriebes während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes bei einer erforderlichen Drehzahlerhöhung des Hydromotors eine Drehzahlanhebung des Antriebsmotors erfolgen. Durch eine Drehzahlerhöhung des Antriebsmotors kann auf einfache Weise die von der Pumpe gelieferte Zulaufmenge erhöht werden, um insbesondere bei einem Runterschalten des Schaltgetriebes, wobei der Hydromotor während der Drehzahlsynchronisierung die Drehzahl entsprechendem dem Übersetzugsprung des Schaltgetriebes erhöhen muss, die für die erhöhte Drehzahl des Hydromotors erforderliche Zulaufmenge in der Zulaufseite des Hydromotors zur Verfügung zu stellen. Das Anheben der Drehzahl des Antriebsmotors kann bereits während der Drehmomententlastung des Hydromotors durchgeführt werden, wodurch die Schaltzeit für den Schaltvorgang des Schaltgetriebes verkürzt werden kann.
Die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors in einer Neutralstellung des Schaltgetriebes während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes erfolgt gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch Steuerung bzw. Regelung der Zulaufmenge in der zulaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors. Durch entsprechende Anpassung und Veränderung der Zulaufmenge kann auf einfache Weise die Drehzahl des im offenen Kreislauf betriebenen Hydromotors an die neue Übersetzungsstufe des Schaltgetriebes angepasst werden. Bei der Erfindung wird hierbei der Hydromotor aktiv durch Veränderung der Zulaufmenge an die neue Drehzahl angepasst. Gegenüber einem Antriebsstrang des Standes der Technik, bei dem der Hydromotor zum Gangwechsel auf Schwenkwinkel 0° verstellt wird und der Hydromotor durch eine Synchroneinrichtungen des Schaltgetriebes passiv auf die erforderlich Drehzahl zum Einlegen der neuen Übersetzungsstufe gebracht wird, kann bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang das Schaltgetriebe als einfach aufgebautes schaltbares Stillstandsgetriebe ausgebildet werden, das ohne Synchronisierungseinrichtung aufgebaut ist.
Die Erfindung ist für alle gängigen und bekannten Pumpensteuerungen anwendbar, beispielsweise einem Positiv-Control-Steuerungssystem, bei dem die Fördermenge einer Verstellpumpe in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal des Steuerwegeventils gesteuert und vorgegeben wird, oder einem Negativ-Control-Steuersystem, bei dem in einem von der Förderleitung der Pumpe zu eine Behälter geführten Nebenzweig mittels einer Messblende ein Drucksignal zur Beeinflussung der Fördermenge einer Verstellpumpe erzeugt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe als Load-Sensing-geregelte Verstellpumpe ausgebildet, wobei die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors in einer Neutralstellung des Schaltgetriebes während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes durch Ansteuerung des Steuerwegeventils erfolgt. Eine Load-Sensing geregelte Pumpe, deren Fördermenge in Abhängigkeit von dem höchsten Lastdruck mehrerer Verbraucher bedarfsgerecht gesteuert ist, wird in sogenannten Load-Sensing-Steuerungssystem oder in Steuerungssystem mit einer lastdruckunabhängigen Durchflussverteilung eingesetzt. Bei einer derartigen Load-Sensing-geregelten Pumpe kann die Synchronisierung der Drehzahl des Hydromotors bei einem Schaltvorgang auf einfache Weise durch entsprechende Ansteuerung des Steuerwegeventils und somit Anpassung der Zulaufmenge des Hydromotors erfolgen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Pumpe als elektrisch-verstellbare Verstellpumpe ausgebildet, wobei die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors in einer Neutralstellung des Schaltgetriebes während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes durch eine Ansteuerung der Verstelleinrichtung der Pumpe und/oder durch eine Ansteuerung des Steuerwegeventils erfolgt. Bei Verwendung einer elektrisch in der Fördermenge verstellbaren Pumpe kann durch entsprechende Ansteuerung der Verstelleinrichtung der Pumpe und/oder durch eine Ansteuerung des Steuerwegeventils eine Anpassung der Zulaufmenge des Hydromotors erfolgen, um die Synchronisierung der Drehzahl des Hydromotors bei einem Schaltvorgang des Schaltgetriebes zu erzielen.
Der Hydromotor kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung als Konstantmotor ausgebildet ist. Durch die Drehmomententlastung des Hydromotors für einen Schaltvorgang des Schaltgetriebes mittels Abschalten der Bremsventilfunktion kann bei der Erfindung ein einfach aufgebauter Konstantmotor zum Antrieb des Schaltgetriebes eingesetzt werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Hydromotor als Verstellmotor, insbesondere ein zwischen einem minimalen Schluckvolumen ungleich Null und einem maximalen Schluckvolumen verstellbarer, insbesondere elektrisch-verstellbarer Verstellmotor, ausgebildet. Bei Verwendung eines Verstellmotors kann die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors in einer Neutralstellung des Schaltgetriebes während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes zusätzlich oder alternativ zu den oben genannten Maßnahmen ebenfalls durch Ansteuerung der Verstelleinrichtung des Verstellmotors und Veränderung des Schluckvolumens des Hydromotors erfolgen.
Zweckmäßigerweise ist die Übersteuereinrichtung der Bremsventileinrichtung elektrisch betätigbar, wobei zur Ansteuerung der Übersteuereinrichtung eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen. Mit einer elektrischen Steuereinrichtung, die den durchzuführenden Gangwechsel des Schaltgetriebes steuert, kann mittels der Übersteuereinrichtung auf einfache Weise die Bremsventilfunktion während des Schaltvorgangs zur Drehmomententlastung des Hydromotors und somit des Schaltgetriebes für das Ausrücken der eingelegten Übersetzungsstufe abgeschaltet bzw. zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors und zur Lastaufnahme nach dem Einlegen der neuen Übersetzungsstufe zugeschaltet werden.
Zweckmäßigerweise ist das Steuerwegeventil elektrisch betätigbar und steht zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Mit einem von der elektronischen Steuereinrichtung angesteuerten Steuerwegeventil kann auf einfache Weise für die elektro-hydraulische Drehzahlsynchronisation des Hydromotors während des Schaltvorgangs die Zulaufmenge des Hydromotors angepasst und verändert werden.
Zweckmäßigerweise steht die Verstelleinrichtung der elektrisch-verstellbaren Pumpe zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Mit einer von der elektronischen Steuereinrichtung angesteuerten Verstelleinrichtung einer elektrisch-verstellbare Verstellpumpe kann auf einfache Weise für die elektrohydraulische Drehzahlsynchronisation des Hydromotors während des Schaltvorgangs die Zulaufmenge angepasst und verändert werden.
Zweckmäßigerweise steht die Verstelleinrichtung eines elektrisch-verstellbaren Verstellmotors zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Mit einer von der elektronischen Steuereinrichtung angesteuerten Verstelleinrichtung des im Schluckvolumen einstellbaren Verstellmotors kann auf einfache Weise für die elektro-hydraulische Drehzahlsynchronisation des Hydromotors während des Schaltvorgangs die Drehzahl des Hydromotors angepasst und verändert werden.
Zweckmäßigerweise ist das Vorspannventil elektrisch betätigbar und steht zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors während des Schaltvorgangs kann somit auf einfache Weise der Vorspanndruck des in der Behälterleitung angeordneten Vorspannventils von der Steuereinrichtung gesteuert erhöht werden, um eine entsprechende Drehzahlverringerung des Hydromotors bei der Drehzahlsynchronisation zu erzielen.
Zweckmäßigerweise steht der Antriebsmotor zur Anpassung der Drehzahl mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung. Zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors kann somit auf einfache Weise die Drehzahl des die Pumpe antreibenden Antriebsmotors von der Steuereinrichtung gesteuert erhöht werden, um eine erforderliche Drehzahlerhöhung des Hydromotors über eine erhöhte Zulaufmenge bei der Drehzahlsynchronisation während des Schaltvorgangs zu erzielen.
Die Aufgabe wird ebenfalls durch einen Fahrantrieb mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang gelöst. Mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang kann auf einfache Weise bei einem Fahrantrieb mit einem hydrostatischen Getriebe im offenen Kreislauf während des Fahrbetriebs ein Hochschalten und Herunterschalten des Schaltgetriebes durchgeführt werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine mobile Arbeitsmaschine mit einem derartigen Fahrantrieb.
Die Aufgabe wird hinsichtlich eines Verfahrens zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Gangwechsel zwischen den Übersetzungsstufen des Schaltgetriebes zur Drehmomententlastung des Schaltgetriebes die Übersteuereinrichtung der Bremsventileinrichtung derart angesteuert wird, dass die Bremsventileinrichtung in Richtung einer Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit für einen Gangwechsel des Schaltventils für die Drehmomententlastung des Hydromotors und somit des Schaltgetriebes, um die eingelegte Übersetzungsstufe ausrücken und das Schaltgetriebe in eine Neutralstellung schalten zu können, die bereits vorhandene Bremsventileinrichtung in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagt, wodurch die Bremsventilfunktion abgeschaltet wird und die Bremsventile deaktiviert werden. Die Ablaufseite und die Zulaufseite des Hydromotors sind somit über die abgeschalteten und in der Öffnungsstellung befindlichen Bremsventile zum Behälter entlastet, so dass auf einfache Weise ein drehmomentfreier Betrieb des Hydromotors erzielt wird. Mit der Abschaltung der Bremsventileinrichtung wird hierbei sowohl in einer Antriebsphase als auch in einer Bremsphase für beide Bewegungsrichtungen des Hydromotors auf einfache Weise eine Drehmomententlastung des Hydromotors und somit des Schaltgetriebes erzielt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei einem Gangwechsel zwischen den Übersetzungsstufen des Schaltgetriebes zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors die Zulaufmenge in der zulaufseitigen Druckmittelleitung des Hydromotors durch das Steuerwegeventil und/oder die Fördermenge einer Verstellpumpe gesteuert bzw. geregelt und/oder das Schluckvolumen eines als Verstellmotors ausgebildeten Hydromotors gesteuert bzw. geregelt. Mit einer Steuerung bzw. Regelung der Zulaufmenge des Hydromotors und/oder des Schluckvolumens eines als Verstellmotors ausgebildeten Hydromotors kann bei in der Neutralstellung befindlichem Schaltgetriebe der Hydromotor aktiv auf eine Synchronisierdrehzahl bzw. in ein entsprechendes Drehzahlfenster gebracht werden, um die neue Übersetzungsstufe im Schaltgetriebe einrücken zu können. Das Schaltgetriebe kann hierbei als mechanisches Stufenschaltgetriebe ausgebildet sein, das mit formschlüssigen Drehmomentübertragungsmitteln, beispielsweise Schaltverzahnungen an den entsprechenden Übersetzungsstufen, versehen ist. Alternativ kann das Schaltgetriebe mit kraftschlüssigen Drehmomentübertragungsmitteln, beispielsweise Lamellenkupplungen an den entsprechenden Übersetzungsstufen, versehen werden. Ein derartiges Stillstandsschaltgetriebe mit Lamellenkupplungen weist gegenüber einem Lastschaltgetriebe des Standes der Technik einen deutlich verringerten Herstellaufwand und Platzbedarf auf, da die Lamellenkupplungen lediglich darauf ausgelegt werden müssen, eine verbleibende Drehzahldifferenz bei dem Schaltvorgang und Einrücken der Übersetzungsstufe des lastfrei geschalteten Schaltgetriebes auszugleichen, jedoch keine Auslegung auf eine Übertragung der Zugkraft und eine Abfuhr der durch Zwangssynchronisation in die Lamellenkupplung eingetragenen Wärme während des Schaltvorgangs wie bei einem Lastschaltgetriebe des Standes der Technik erforderlich ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors die Übersteuereinrichtung der Bremsventileinrichtung derart angesteuert, dass das in der zulaufseitigen Druckmittelleitung angeordnete Bremsventil durch eine Ansteuerung des Bremsventils in Abhängigkeit von dem Druck in der ablaufseitigen Druckmittelleitung in Richtung einer Sperrstellung zum Zuschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt wird. Hierdurch wird erzielt, dass das in der Zulaufseite des Hydromotors angeordnete Bremsventil wieder aktiviert und zugeschaltet wird, wobei das in der Zulaufseite angeordnete Bremsventil von dem Druck in der Ablaufseite gesteuert ist und somit das Bremsventil in der Zulaufseite des Hydromotors in die Sperrstellung beaufschlagt ist. Dadurch wird die Verbindung der Zulaufseite des Hydromotors über das zulaufseitige Bremsventil zum Behälter abgesperrt, so dass die Drehzahl des Hydromotors der Zulaufmenge in der Zulaufseite folgt und durch die Veränderung und Anpassung der Zulaufmenge der Hydromotor auf die erforderliche Synchronisierdrehzahl zum Einlegen der neuen Übersetzungsstufe verstellt werden kann.
Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors die Übersteuereinrichtung der Bremsventileinrichtung derart angesteuert, dass das in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordnete Bremsventil in Richtung einer Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt wird. Das in der Ablaufseite angeordnete Bremsventil bleibt somit zur Drehzahlsynchronisation abgeschaltet, so dass die Ablaufseite des Hydromotors über das in die Öffnungsstellung aufgesteurte Bremsventils mit dem Behälter verbunden ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass bei der Drehzahlsynchronisation des Hydromotors das in der Ablaufseite des Hydromotors angeordnete Bremsventil keine störenden Einflüsse auf die Drehzahlsynchronisation des Hydromotors hat.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
1 einen schematischen Schaltplan eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs,
2 eine erste Ausführungsform der Erfindung,
3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung,
4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung und
5 eine alternative Ausführungsform der Erfindung.
In der 1 ist ein Schaltplan eines Fahrantriebs einer Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Baggers, mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 1 dargestellt.
Der Antriebsstrang 1 umfasst ein hydrostatisches Getriebe im offenen Kreislauf mit einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe 2 und einem im offenen Kreislauf an die Pumpe 2 angeschlossenen Hydromotor 3 als Fahrantrieb. Die Pumpe 2 steht zum Antrieb mit einem Antriebsmotor 4, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, in Verbindung. Die Pumpe 2 steht eingangseitig mit einem Behälter 5 in Verbindung und fördert in eine Förderleitung 6. Zur Steuerung der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit des Hydromotors 3 ist ein in Zwischenstellungen drosselndes Steuerwegeventil 7 vorgesehen. Das Steuerwegeventil 7 ist an die Förderleitung 6, eine zu dem Behälter 5 geführte Behälterleitung 8 und eine erste zu dem Hydromotor 3 geführte Druckmittelleitung 9a und eine zweite zu dem Hydromotor 3 geführte Druckmittelleitung 9b angeschlossen. Das Steuerwegeventil 7 weist eine Neutralstellung 7a auf, in der die Verbindung der Druckmittelleitungen 9a, 9b mit der Förderleitung 6 und der Behälterleitung 8 abgesperrt sind. In einer ersten Steuerstellung 7b des Steuerwegeventils 7 für die Vorwärtsfahrt ist die Förderleitung 6 an die erste Druckmittelleitung 9a und die zweite Druckmittelleitung 9b an die Behälterleitung 8 angeschlossen. In der ersten Steuerstellung 7b des Steuerwegeventils 7 bildet somit die erste Druckmittelleitung 9a die Zulaufseite des Hydromotors 3 und die zweite Druckmittelleitung 9a die Ablaufseite des Hydromotors 3. In einer zweiten Steuerstellung 7c des Steuerwegeventils 7 für die Rückwärtsfahrt ist die Förderleitung 6 an die zweite Druckmittelleitung 9b und die erste Druckmittelleitung 9a an die Behälterleitung 8 angeschlossen. In der zweiten Steuerstellung 7c des Steuerwegeventils 7 bildet somit die zweite Druckmittelleitung 9b die Zulaufseite des Hydromotors 3 und die erste Druckmittelleitung 9b die Ablaufseite des Hydromotors 3.
Der Hydromotor 3 steht mit einer Eingangswelle 10 eines Schaltgetriebes 11 in Verbindung, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Stufenschaltgetriebe, mit mindestens zwei Übersetzungsstufen G1, G2 ausgebildet ist. Das Schaltgetriebe 11 steht mittels einer Abtriebswelle 14 mit einer angetriebene Räder 13a, 13b aufweisenden Antriebsachse 12 der Arbeitsmaschine in trieblicher Verbindung. Das Stufenschaltgetriebe 11 kann weiterhin die Funktion eines Verteilergetriebes aufweisen und mit einer zweiten Abtriebwelle 15 zum Antrieb einer weiteren, nicht näher dargestellten Antriebsachse versehen sein. Das Schaltgetriebe 11 kann somit als Achsverteilergetriebe ausgebildet sein, das in den Kraftfluss zwischen zwei Antriebsachsen einer allradgetriebenen Arbeitsmaschine geschaltet ist.
In der von dem Steuerwegeventil 7 zu dem Behälter 5 geführten Behälterleitung 8 ist ein Vorspannventil 20 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Vorspannventil 20 als ein im Vorspanndruck einstellbares und veränderbares Druckbegrenzungsventil ausgebildet.
In der 1 ist weiterhin eine Bremsventileinrichtung 25 schematisch dargestellt, die in den Druckmittelleitungen 9a, 9b zwischen dem Steuerwegeventil 7 und dem Hydromotor 3 angeordnet ist. Die Bremsventileinrichtung 25 weist zwei Bremsventile 25a, 25b auf. Das Bremsventil 25a ist der ersten Druckmittelleitung 9a zugeordnet und eingangsseitig an die erste Druckmittelleitung 9a zwischen einem in Richtung zu dem Hydromotor 3 öffnenden Sperrventil 26 und dem Hydromotor 3 angeschlossen. Ausgangsseitig steht das erste Bremsventil 25a unter Zwischenschaltung eines in Richtung zu der zweiten Druckmittelleitung 9b öffnenden Sperrventils 27 mit der zweiten Druckmittelleitung 9b in Verbindung. Das Bremsventil 25b ist der zweiten Druckmittelleitung 9b zugeordnet und eingangsseitig an die zweite Druckmittelleitung 9b zwischen einem in Richtung zu dem Hydromotor 3 öffnenden Sperrventil 28 und dem Hydromotor 3 angeschlossen. Ausgangsseitig steht das zweite Bremsventil 25b unter Zwischenschaltung eines in Richtung zu der ersten Druckmittelleitung 9a öffnenden Sperrventils 29 mit der ersten Druckmittelleitung 9a in Verbindung. Das erste Bremsventil 25a ist mittels einer Steuerleitung 30a in Abhängigkeit von dem Druck in der zweiten Druckmittelleitung 9b gesteuert. Entsprechend ist das zweite Bremsventil 25b mittels einer Steuerleitung 30b in Abhängigkeit von dem Druck in der ersten Druckmittelleitung 9a gesteuert. Das erste Bremsventil 25a ist auf einen maximalen Einstelldruck bzw. in eine Sperrstellung vorgespannt und wird mit zunehmendem Druck in der Steuerleitung 30a in Richtung eines minimalen Einstelldruckes und somit eine Öffnungsstellung beaufschlagt. Das erste Bremsventil 25a wird somit mit abnehmendem Druck in der zweiten Druckmittelleitung 9b in Richtung einer Sperrstellung beaufschlagt. Entsprechend ist das zweite Bremsventil 25b auf einen maximalen Einstelldruck bzw. in eine Sperrstellung vorgespannt und wird mit zunehmendem Druck in der Steuerleitung 30b in Richtung eines minimalen Einstelldruckes und somit eine Öffnungsstellung beaufschlagt, so dass das zweite Bremsventil 25b mit abnehmendem Druck in der ersten Druckmittelleitung 9e in Richtung einer Sperrstellung beaufschlagt wird.
Bei in Richtung der Vorwärtsfahrtstellung 7b ausgelenktem Steuerwegeventil 7 strömt die Zulaufmenge dem Hydromotor 3 über die Druckmittelleitung 9a und das geöffnete Sperrventil 26 an der Zulaufseite zu. Der in der zulaufseitigen Druckmittelleitung 9a anstehende Zulaufdruck des Hydromotors 3 beaufschlagt über die Steuerleitung 30b das zweite Bremsventil 25b in die Öffnungsstellung, so dass an der Ablaufseite des Hydromotors 3 die Ablaufmenge über das geöffnete Bremsventil 25b und das sich öffnenden Sperrventil 27 in die zweite Druckmittelleitung 9b gelangt, die über das in die Vorwärtsfahrtstellung 7b ausgelenkte Steuerwegeventil 7 mit dem Behälter 5 verbunden ist. Das der Zulaufseite zugeordnete erste Bremsventil 25a ist mittels der Steuerleitung 30a von dem Druck in der ablaufseitigen Druckmittelleitung 9b beaufschlagt und befindet sich somit in der Sperrstellung. Gelangt der Fahrantrieb ausgehend von einer derartigen Antriebsphase in den Bremsbetrieb, läuft die Drehzahl des Hydromotors 3 der Zulaufmenge in der ersten Druckmittelleitung 9a davon. Als Folge bricht der Zulaufdruck in der ersten Druckmittelleitung 9a zusammen und das zweite Bremsventil 25b wird in Richtung einer Erhöhung des Einstelldruckes und somit in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt, in der in der ablaufseitigen Druckmittelleitung 9b ein Bremsdruck aufgestaut wird, so dass der Hydromotor 3 an der Zulaufmenge in der zulaufseitigen Druckmittelleitung 9a hängt. Sofern der Bremsdruck des der Ablaufseite zugeordneten zweiten Bremsventils 25b nicht ausreicht, um das erforderliche Bremsmoment des Hydromotors 3 zu erzeugen, bricht der Druck in der zulaufseitigen ersten Druckmitteleitung 9a vollständig zusammen. Aufgrund des von dem Vorspannventil 20 erzeugten Staudruckes öffnet das Sperrventil 29 und wirkt als Nachsaugeventil für die von der ersten Druckmittelleitung 9a gebildete Zulaufseite des Hydromotors 3. In der Vorwärtsfahrt weist somit das der ablaufseitigen zweiten Druckmittelleitung 9b zugeordnete und von dem zulaufseitigen Druck in der Druckmittelleitung 9a gesteuerte zweite Bremsventil 25b eine Bremsventilfunktion auf, um in der Ablaufseite des Hydromotors 3 einen entsprechenden Bremsdruck während einer Bremsphase zu erzeugen.
Bei einer Rückwärtsfahrt ergeben sich die entsprechenden Vorgänge, wobei das der ablaufseitigen ersten Druckmittelleitung 25a zugeordnete und von dem zulaufseitigen Druck in der zweiten Druckmittelleitung 9b gesteuerte erste Bremsventil 25a eine Bremsventilfunktion aufweist, um in der Ablaufseite des Hydromotors 3 einen entsprechenden Bremsdruck während einer Bremsphase zu erzeugen.
Erfindungsgemäß wird bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 1 während der Fahrt ein Schalten des Schaltgetriebes 11 und somit ein Gangwechsel zwischen den Übersetzungsstufen G1, G2 des Schaltgetriebes 11 ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist hierzu der Bremsventileinrichtung 25 eine Übersteuervorrichtung 35 zugeordnet, mittels der die Bremsventilfunktion der Bremsventile 25a, 25b während eines Gangwechsels G1, G2 zwischen den Übersetzungsstufen G1, G2 des Schaltgetriebes 11 abschaltbar und zuschaltbar ist.
Zur Steuerung des Gangwechsels ist eine elektronische Steuereinrichtung 40 vorgesehen, beispielsweise eine Fahrzeugsteuerung der Arbeitsmaschine, an die eingangsseitig ein Gebersignal 41 für den durchzuführenden Gangwechsel des Schaltgetriebes 11 zuführbar ist. Die Steuereinrichtung 40 steht zum Schalten des Schaltgetriebes 11 mit einem Schaltaktuator 42 des Schaltgetriebes 11 in Verbindung. Bevorzugt betätigt der Schaltaktuator 42 formschlüssige Drehmomentübertragungsmittel, beispielsweise Schaltverzahnungen an den entsprechenden Übersetzungsstufen. Alternativ kann der Schaltaktuator 42 kraftschlüssige Drehmomentübertragungsmittel, beispielsweise Lamellenkupplungen an den entsprechenden Übersetzungsstufen, betätigen. Weiterhin steht die Steuereinrichtung 40 mit einer Gangerkennung 43 des Schaltgetriebes 11 in Verbindung, mit der ein eingelegter Gang G1, G2 und eine Neutralstellung N des Schaltgetriebes 11 ermittelt werden kann.
Zur Erfassung der Antriebsdrehzahl der Pumpe 2 steht die Steuereinrichtung 40 mit einem Drehzahlsensor 44 an der Abtriebswelle des Antriebsmotors 4 in Verbindung. Die Steuereinrichtung 40 steht weiterhin mit einer Drehzahlstelleinrichtung 45 des Antriebsmotors 4 zur Verstellung der Drehzahl des Antriebsmotors 4 in Verbindung. Weiterhin steht die Steuereinrichtung 40 mit dem als elektrisch betätigbaren Steuerventil ausgebildeten Steuerwegeventil 7 zu dessen Betätigung in Verbindung. Darüber hinaus ist mittels der Steuereinrichtung 40 der Vorspanndruck des Vorspannventils 20 verstellbar und einstellbar, das hierzu als elektrisch betätigbares Vorspannventil 20 ausgebildet ist. Zur Erfassung der Drehzahl an der Eingangswelle 10 des Schaltgetriebes 11 ist die Steuereinrichtung 40 mit einem Drehzahlsensor 46 verbunden. Weiterhin steht die Steuereinrichtung 40 mit einem Drehzahlsensor 47 zur Erfassung der Drehzahl der Abtriebswelle 14 in Verbindung. Die Steuereinrichtung 40 steht weiterhin mit einem Drucksensor 48a in Verbindung, mit dem der Druck in der ersten Druckmittelleitung 9a erfassbar ist, und mit einem Drucksensor 48b in Verbindung, mit dem der Druck in der zweiten Druckmittelleitung 9b erfassbar ist.
Der Hydromotor 3 kann als Konstantmotor ausgebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hydromotor 3 als im Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor ausgebildet, wobei eine das Schluckvolumen steuernde Stelleinrichtung 49 elektrisch betätigbar ist und mit der Steuereinrichtung 40 in Verbindung steht.
Die Übersteuervorrichtung 35 der Bremsventileinrichtung 25 ist elektrisch betätigbar und steht zur Ansteuerung mit der Steuereinrichtung 40 in Verbindung. Gemäß der 1 weist die Übersteuervorrichtung 35 eine Steuerventileinrichtung 36 auf, die eingangsseitig mittels einer Versorgungsleitung 38 an eine Steuerdruckquelle 39 angeschlossen ist. Die Steuerventileinrichtung 36 ist mittels zweier Magnete 50a, 50b betätigbar, die zur Ansteuerung mit der Steuereinrichtung 40 in Verbindung stehen. Bei einer Ansteuerung des Magneten 50a wird das erste Bremsventil 25a mittels des in der Versorgungsleitung 38 anstehenden Steuerdrucks in die Öffnungsstellung bzw. in Richtung eines minimalen Einstelldruckes beaufschlagt. Entsprechend wird bei einer Ansteuerung des Magneten 50b das zweite Bremsventil 25b mittels des in der Versorgungsleitung 38 anstehenden Steuerdrucks in die Öffnungsstellung bzw. in Richtung eines minimalen Einstelldruckes beaufschlagt. Bei angesteuerten Magneten 50a, 50b wird somit die Bremsventilfunktion des entsprechenden Bremsventils 25a, 25b abgeschaltet und die Bremsventile 25a, 25b durch die Beaufschlagung in die Öffnungsstellung deaktiviert.
Bei nicht angesteuerten Magneten 50a, 50b – beispielsweise während eines Fahrbetriebs – ist die Bremsventilsfunktion der Bremsventile 25a, 25b zugeschaltet und die Bremsventile 25a, 25b arbeiten in der normalen Arbeitsweise, in dem das ablaufseitige Bremsventil 25a, 25b von dem Druck in der zulaufseitigen Druckmittelleitung 9b, 9a gesteuert ist.
Bei einem Gangwechsel des Schaltgetriebes 11 steht an der Steuereinrichtung 40 das entsprechende Gebersignal 41 an. Für einen Schaltvorgang des Schaltgetriebes 11 prüft die Steuereinrichtung 40 in einem ersten Schritt, ob der von dem Gebersignal 41 vorgegebene Schaltwunsch sinnvoll, zulässig und durchführbar ist. Der Schaltwunsch kann hierbei manuell von einer Bedienperson vorgegeben oder automatisiert ausgelöst werden. In einem zweiten Schritt eines Schaltvorgangs erfolgt eine Drehmomententlastung des Hydromotors 3 und somit des Schaltgetriebes 11, um mittels des Schaltaktuators 42 bei drehmomentfrei geschaltetem Schaltgetriebe 11 am Ende des zweiten Schrittes die eingelegte Übersetzungsstufe G1 bzw. G2 ausrücken und das Schaltgetriebe 11 in einem dritten Schritt des Schaltvorgangs in die Neutralstellung N schalten zu können. Bei in der Neutralstellung N befindlichem Schaltgetriebe 11 wird in einem vierten Schritt des Schaltvorgangs eine elektrohydraulische Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors 3 für die einzulegende Übersetzungsstufe durchgeführt. Sobald die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl des Hydromotors 3 und der Drehzahl der Abtriebwelle 14 ein vorgegebenes Drehzahlfenster erreicht hat kann durch eine Betätigung des Schaltaktuators 42 in einem fünften Schritt des Schaltvorgangs die neue Übersetzungsstufe an dem Schaltgetriebe 11 eingelegt werden. Nach dem Einlegen der neuen Übersetzungsstufe G2 bzw. G1 an dem Schaltgetriebe 11 erfolgt in einem abschließenden siebten Schritt die Drehmomentaufnahme an dem Hydromotor 3 und die Lastaufnahme an dem Schaltgetriebe 11, wodurch der Schaltvorgang abgeschlossen ist.
Bei der Erfindung wird zur Drehmomententlastung des Hydromotors 3 und somit des Schaltgetriebes 11 während des zweiten Schrittes eines Schaltvorgangs die Bremsventilfunktion der Bremsventileinrichtung 25 mittels der Übersteuereinrichtung 35 abgeschaltet. Bei der 1 erfolgt hierzu eine Ansteuerung der beiden Magnete 50a, 50b, so dass beide Bremsventile 25a und 25b in die Öffnungsstellung aufgesteuert und somit beide Bremsventile 25a, 25b deaktiviert werden. Hierdurch wird eine Entlastung des Hydromotors 3 und somit eine Drehmomententlastung des Schaltgetriebes 11 in dem zweiten Schritt erzielt. Die Drehmomententlastung des Schaltgetriebes 11 und somit des Hydromotors 3 kann mittels der Drucksensoren 48a, 48b von der Steuereinrichtung 40 erfasst werden. Sobald das Schaltgetriebe 11 drehmomentenfrei und somit lastfrei ist, kann von der Steuereinrichtung 40 in dem dritten Schritt der Schaltaktuator 42 angesteuert werden, um die bislang eingelegte Übersetzungsstufe G1 bzw. G2 auszurücken und das Schaltgetriebe 11 in die Neutralstellung N zu schalten.
Bei der 1 sind die beiden Bremsventile 25a, 25b durch die Magnete 50a, 50b getrennt und unabhängig voneinander betätigbar. Während der Drehzahlsynchronisation des Hydromotors 3 bei in der Neutralstellung N befindlichem Schaltgetriebe 11 in dem vierten Schritt des Schaltvorgangs wird bei der Erfindung die Übersteuervorrichtung 35 der 1 derart angesteuert, dass das der zulaufseitigen Druckmittelleitung 9a bzw. 9b zugeordnete Bremsventil 25a bzw. 25b durch Beenden der Ansteuerung des entsprechenden Magneten 50a bzw. 50b in der Bremsventilfunktion zugeschaltet wird. Das der ablaufseitigen Druckmittelleitung 9b bzw. 9a zugeordnete Bremsventil 25b bzw. 25a bleibt durch entsprechende Ansteuerung des Magneten 50b bzw. 50a weiter abgeschaltet. Bei der Drehzahlsynchronisation während einer Vorwärtsfahrt wird somit die Ansteuerung des Magneten 50a beendet und der Magnet 50b weiterhin angesteuert, so dass das der Zulaufseite zugeordnete erste Bremsventil 25a zugeschaltet wird und in die Sperrstellung beaufschlagt wird und das der Ablaufseite zugeordnete zweite Bremsventil 25b weiterhin abgeschaltet bleibt, in der sich das Bremsventil 25b in der Öffnungsstellung befindet. Entsprechend wird bei der Drehzahlsynchronisation während einer Rückwärtsfahrt die Ansteuerung des Magneten 50b beendet und der Magnet 50a weiterhin angesteuert, so dass das der Zulaufseite zugeordnete zweite Bremsventil 25b zugeschaltet wird und in die Sperrstellung beaufschlagt wird und das der Ablaufseite zugeordnete erste Bremsventil 25a weiterhin abgeschaltet bleibt, in der sich das Bremsventil 25a in der Öffnungsstellung befindet.
Zur elektro-hydraulischen Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors 3 erfolgt bei der 1 durch Steuerung bzw. Regelung der Zulaufmenge des Hydromotors 3, wobei von der Steuereinrichtung 40 das Steuerwegeventil 7 entsprechend angesteuert und betätigt wird. Bei der Ausbildung des Hydromotors 3 als Verstellmotor kann zusätzlich das Schluckvolumen des Hydromotors 3 mittels der Steuereinrichtung 40 zur Drehzahlsynchronisation verändert werden. Durch das Zuschalten des zulaufseitigen Bremsventils 25a bzw. 25b, dass sich im zugeschalteten Zustand in der Sperrstellung befindet, kann der Hydromotor 3 der sich verändernden Zulaufmenge folgen und somit die erforderliche Drehzahlanpassung zur Drehzahlsynchronisation durchführen.
Bei einem Hochschalten des Schaltgetriebes 11 von der Übersetzungsstufe G1 in die Übersetzungsstufe G2 ist eine Reduzierung der Drehzahl des Hydromotors 3 während der Drehzahlsynchronisation erforderlich. Die Steuereinrichtung 40 kann hierzu das Vorspannventil 20 zur Erhöhung des Vorspanndrucks ansteuern, um durch einen erhöhten Ablaufdruck in der Behälterleitung 8 ein schnelles Abbremsen des Hydromotors 3 und eine schnelle Drehzahlreduzierung des Hydromotors 3 bei der Drehzahlsynchronisation zu erzielen. Bei einem Herunterschalten des Schaltgetriebes 11 von der Übersetzungsstufe G2 in die Übersetzungsstufe G1 ist eine Erhöhung der Drehzahl des Hydromotors 3 während der Drehzahlsynchronisation entsprechend dem Übersetzungssprung des Schaltgetriebes 11 erforderlich. Um die erforderliche Zulaufmenge an der Zulaufseite des Hydromotors 3 zur Verfügung zu stellen, kann von der Steuereinrichtung 40 die Drehzahl der Antriebsmaschine 4 durch Ansteuerung der Drehzahlstelleinrichtung 45 angehoben werden, sofern die erforderlich ist. In der Steuereinrichtung 40, in der mittels der Drehzahlsensors 44 die Drehzahl des Antriebsmotors 4 ansteht, kann das Erfordernis der Drehzahlanhebung des Antriebsmotors 4 bei anstehendem Gebersignal 41 und einem entsprechenden Schaltwunsch ermittelt werden, so dass die Anhebung der Drehzahl des Antriebsmotors 4 bereits in der Drehmomententlastung und Lastfreischaltung des Schaltgetriebes 11 während des zweiten Schrittes des Schaltvorgangs durchgeführt werden kann. Durch das abgeschaltete, ablaufseitige Bremsventil 25b bzw. 25a wird erzielt, dass das der Ablaufseite zugeordnete Bremsventil 25b bzw. 25a keine störenden Effekte auf die Drehzahlsynchronisation des Hydromotors 3 ausführt.
Sobald während der Drehzahlsynchronisation die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl des Hydromotors 3 und der Drehzahl der Abtriebswelle 14 ein vorgegebenes Drehzahlband erreicht, wobei die entsprechenden Drehzahlen von der Steuereinrichtung 40 mittels der Drehzahlsensoren 46 und 47 erfasst werden können, wird von der Steuereinrichtung 40 der Schaltaktuator 42 angesteuert, um das Schaltgetriebe 11 von der Neutralstellung N in die gewünschte neue Übersetzungsstufe G2 bzw. G1 zu schalten. Nach dem Schalten des Schaltgetriebes 11 in die gewünschte neue Übersetzungsstufe G2 bzw. G1 wird die Ansteuerung des noch bestromten Magneten 50b bzw. 50a beendet, so dass das der ablaufseitigen Druckmittelleitung zugeordnete Bremsventil 25b bzw. 25a nach durchgeführten Gangwechsel ebenfalls zugeschaltet wird, in dem das ablaufseitige Bremsventil 25b bzw. 25a von dem Druck in der Zulaufseite des Hydromotors 3 gesteuert ist. Nach dem Schalten des Schaltgetriebes 11 wird ebenfalls die Ansteuerung des Vorspannventils 20 beendet.
Bei der Erfindung kann während einer Vorwärtsfahrt und einer Rückwärtsfahrt jeweils in einem Antriebszustand und einem Bremszustand das Schaltgetriebe 11 während der Fahrt hochgeschaltet (Gangwechsel von G1 in G2) als auch heruntergeschaltet (Gangwechsel von G2 in G1) werden.
In der 2 ist eine konstruktive Ausführungsform der Bremsventileinrichtung 25 und der Übersteuervorrichtung 35 dargestellt.
Die Bremsventile 25a, 25b der Bremsventileinrichtung 25 sind jeweils als im Einstelldruck veränderbare Druckventile 60a, 60b ausgebildet, die mittels einer Federeinrichtung 61a, 61b auf einen maximalen Einstelldruck und somit in Richtung einer Sperrstellung vorgespannt sind. In Richtung einer Öffnungsstellung sind die Druckventile 60a, 60b mittels einer Steuerleitung 62a, 62b von dem Druck in der entsprechenden Druckmittelleitung 9a bzw. 9b beaufschlagt.
Das Bremsventil 25a, 25b ist jeweils mit einem in Richtung einer Verringerung der Federvorspannung der Federeinrichtung 61a, 61b und somit in Richtung eines minimalen Einstelldruckes und somit einer Öffnungsstellung wirkenden Entlastungsdruckraum 63a, 63b versehen, dessen Beaufschlagung mittels der Übersteuervorrichtung 35 steuerbar ist.
Die Übersteuervorrichtung 35 der 2 umfasst eine von zwei Steuerventilen 70a, 70b gebildete Steuerventileinrichtung 36, mit denen die Bremsventile 25a, 25b getrennt und unabhängig voneinander steuerbar sind. Das Steuerventil 70a dient zur Ansteuerung des ersten Bremsventils 25a. Mittels des Steuerventils 70a ist der Entlastungsdruckraum 63a des ersten Bremsventils 25a zum Zuschalten der Bremsventilfunktion an die an die Druckmittelleitung 9b angeschlossene Steuerleitung 30a oder zum Abschalten der Bremsventilfunktion an die Versorgungsleitung 38 der Steuerdruckquelle 39 anschließbar, die einen Entlastungsdruck erzeugt, der das Bremsventil 25a zum Abschalten der Bremsventilfunktion in Richtung eines minimalen Einstelldruckes beaufschlagt. Das Steuerventil 70a ist hierzu mittels einer Feder in eine Zuschaltstellung zum Zuschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt, in der der Entlastungsdruckraum 63a an die Steuerleitung 30a angeschlossen ist. Mittels des Magneten 50a ist das Steuerventil 70a in eine Abschaltstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion betätigbar, in der der Entlastungsdruckraum 63a an die den Entlastungsdruck führende Versorgungsleitung 38 angeschlossen ist. In der Verbindung des Steuerventils 70a mit der Versorgungsleitung 38 ist eine Blende 71a angeordnet. Entsprechend dient das Steuerventil 70b zur Ansteuerung des zweiten Bremsventils 25b. Mittels des Steuerventils 70b ist der Entlastungsdruckraum 63b des zweiten Bremsventils 25b zum Zuschalten der Bremsventilfunktion an die an die Druckmittelleitung 9a angeschlossenen Steuerleitung 30b oder zum Abschalten der Bremsventilfunktion an die Versorgungsleitung 38 der Steuerdruckquelle 39 anschließbar, die einen Entlastungsdruck erzeugt, der das Bremsventil 25b zum Abschalten der Bremsventilfunktion in Richtung eines minimalen Einstelldruckes beaufschlagt. Das Steuerventil 70b ist hierzu mittels einer Feder in eine Zuschaltstellung zum Zuschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt, in der der Entlastungsdruckraum 63b an die Steuerleitung 30b angeschlossen ist. Mittels des Magneten 50b ist das Steuerventil 70b in eine Abschaltstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion betätigbar, in der der Entlastungsdruckraum 63b an die den Entlastungsdruck führende Versorgungsleitung 38 angeschlossen ist. In der Verbindung des Steuerventils 70b mit der Versorgungsleitung 38 ist eine Blende 71b angeordnet.
Mittels der Schaltventile 70a, 70b kann der entsprechende Entlastungsdruckraum 63a, 63b des zugeordneten Bremsventils 25a, 25b durch Ansteuerung des Magneten 50a, 50b mit dem Entlastungsdruck der Steuerdruckquelle 39 beaufschlagt werden, um durch eine Verringerung der Federvorspannung das Bremsventil 25a, 25b in Richtung eines minimalen Einstelldruckes und somit durch eine Beaufschlagung des Bremsventils 25a, 25b in die Öffnungsstellung die Bremsventilfunktion abzuschalten. Bei nicht angesteuerten Magneten 50a, 50b sind die Bremsventile 25a, 25b in der Bremsventilfunktion zugeschalten und der Entlastungsdruckraum 63a, 63b von dem entsprechenden Druck in der Steuerleitung 30a, 30b beaufschlagt. Mittels der Blenden 71a, 71b kann bei angesteuerten Magneten 50a, 50b die Rampenzeit beim Druckaufbau des Entlastungsdrucks in dem entsprechenden Entlastungsdruckraum 63a, 63b eingestellt und vorgeben werden, so dass bei der Drehmomentlastung des Hydromotors 3 in der zweiten Schritt eines Schaltvorgangs des Schaltgetriebes 11 die Entlastungszeit und damit der Schaltkomfort sowie Fahrkomfort eingestellt und vorgeben werden kann.
In der 2 sind die Steuerventile 70a, 70b als Schaltventile ausgebildet, die mittels Schaltmagneten 50a, 50b angesteuert und betätigt werden können. Alternativ können die Steuerventile 70a, 70b als in Zwischenstellungen drosselnde Steuerventile ausgebildet werden, die mittels Regel- oder Proportionalmagneten angesteuert und betätigt werden.
In der 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Steuerventile 70a, 70b der Steuerventileinrichtung 36 der Übersteuervorrichtung 35 der Bremsventileinrichtung 25 als Druckregelventile 80a, 80b ausgebildet sind. Die Druckregelventile 80a, 80b stehen jeweils eingangsseitig mit der Versorgungsleitung 38 der Steuerdruckquelle 39 in Verbindung. Das Druckregelventil 80a dient zur Steuerung der Beaufschlagung des Entlastungsdruckraum 63a des Bremsventils 25a mit dem von der Steuerdruckquelle 39 erzeugten Entlastungsdruck. Der Entlastungsdruckraum 63a ist hierzu an den Ausgang eines Wechselventils 81a angeschlossen, an das eingangsseitig das Druckregelventil 80a und die mit der zweiten Druckmittelleitung 9b in Verbindung stehende Steuerleitung 30a angeschlossen ist. Entsprechend dient das Druckregelventil 80b zur Steuerung der Beaufschlagung des Entlastungsdruckraum 63b des Bremsventils 25b mit dem von der Steuerdruckquelle 39 erzeugten Entlastungsdruck. Der Entlastungsdruckraum 63b ist hierzu an den Ausgang eines Wechselventils 81b angeschlossen, an das eingangsseitig das Druckregelventil 80b und die mit der ersten Druckmittelleitung 9a in Verbindung stehende Steuerleitung 30b angeschlossen ist. Die Magnete 50a, 50b zur Betätigung der Druckregelventile 80a, 80 können als Proportional- oder Regelmagnete ausgebildet sein.
Die Druckregelventile 80a, 80b der 3 bzw. in Zwischenstellungen drosselnde Steuerventile 70a, 70b der 2 können in dem zweiten Schritt eines Schaltvorgangs des Schaltgetriebes 11 zur Drehmomententlastung des Hydromotors 3 und somit des Schaltgetriebes 11 durch gesteuerte, beispielsweise rampenartige, Ansteuersignale von der Steuereinrichtung 40 betätigt werden, so dass die Entlastung des Hydromotors 3 anhand gesteuerter Übergänge, beispielsweise Rampen, erfolgt. Durch die Steilheit der Rampen wird die Zeit für den Drehmomentabbau des Hydromotors 3 und somit des Schaltgetriebes 11 gesteuert vorgegeben, wodurch der Schaltkomfort sowie Fahrkomfort eingestellt und vorgeben werden kann. Entsprechend kann durch einen gesteuerten, beispielsweise rampenartigen, Abbau des Ansteuersignals in dem siebten Schritt die Drehmomentaufnahme nach erfolgten Schaltvorgang an dem Hydromotor 3 und die Lastaufnahme an dem Schaltgetriebe 11 die Wiederaufnahme des Drehmoments sanft vorgegeben werden.
Bei einer gesteuerten Entlastung des Hydromotors 3 und somit des Schaltgetriebes 11 bei der Drehmomententlastung in dem zweiten Schritt eines Schaltvorgangs können die Drucksensoren 48a, 48b entfallen.
In der 4 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Steuerventileinrichtung 36 der Übersteuervorrichtung 35 der von den Bremsventilen 25a, 25b gebildeten Bremsventileinrichtung 25 ein einziges Steuerventil 70 umfasst, mittels dem die beiden Bremsventile 25a, 25b gemeinsam betätigbar sind. Mittels des Steuerventils 70 sind die beiden Entlastungsdruckräume 63a, 63b der Bremsventile 25a, 25b zum Abschalten der Bremsventilfunktion von dem von der Steuerdruckquelle 39 erzeugten Entlastungsdruck beaufschlagbar.
Der Entlastungsdruckraum 63a des ersten Bremsventils 25a ist hierzu an den Ausgangs eines Wechselventils 85a angeschlossen, das eingangseitig mit dem Steuerventil 70 und der mit der zweiten Druckmittelleitung 9b in Verbindung stehenden Steuerleitung 30a verbunden ist. Entsprechend ist der Entlastungsdruckraum 63b des zweiten Bremsventils 25b an den Ausgang eines Wechselventils 85b angeschlossen, das eingangseitig mit dem Steuerventil 70 und der mit der ersten Druckmittelleitung 9a in Verbindung stehenden Steuerleitung 30b verbunden ist
Das Steuerventil 70 ist in der Versorgungsleitung 38 angeschlossen und weist eine Sperrstellung als Zuschaltstellung zum Zuschalten der Bremsventilfunktion der beiden Bremsventile 25a, 25b auf, in der die Entlastungsdruckräume 63a, 63b von dem entsprechend Druck in der Steuerleitung 30a, 30b beaufschlagt sind und somit die Bremsventilfunktion zugeschaltet ist, und eine als Öffnungsstellung ausgebildete Abschaltstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion der beiden Bremsventile 25a, 25b auf, in der die Entlastungsdruckräume 63a, 63b von dem Entlastungsdruck der Steuerdruckquelle 39 beaufschlagt sind und somit die Bremsventilfunktion abgeschaltet ist. Das Steuerventil 70 ist mittels einer Feder in die Abschaltstellung beaufschlagt und mittels des Magneten 50 in die Abschaltstellung betätigt werden.
In der 4 ist das Steuerventil 70 als Schaltventile ausgebildet, das mittels eines Schaltmagneten 50 angesteuert und betätigt wird. Alternativ kann das Steuerventil 70 als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil ausgebildet oder als Druckregelventil gemäß der 3 ausbildet werden, das mittels eines Regel- oder Proportionalmagneten angesteuert und betätigt werden kann, um eine gesteuerte Entlastung des Hydromotors 3 bei der Drehmomententlastung in dem zweiten Schritt eines Schaltvorgangs zu erzielen.
Bei der Ausführungsform der 4 ist im normalen Fahrbetrieb das Steuerventil 70 nicht angesteuert, so dass die Bremsventile 25a, 25b zugeschaltet sind. In dem zweiten Schritt eines Schaltvorgangs des Schaltgetriebes 11 zur Drehmomententlastung des Hydromotors 3 wird der Magnet von der Steuereinrichtung 40 angesteuert, um die Bremsventile 25a, 25b abzuschalten. Für die Drehzahlsynchronisation des Hydromotors 4 in dem vierten Schritt des Schaltvorgangs des Schaltgetriebes 11 wird die Ansteuerung des Steuerventils 70 beendet, so dass die beiden Bremsventile 25a, 25b zugeschaltet werden und der Hydromotor 3 zur Drehzahlsynchronisation der sich verändernden Zulaufmenge in der zulaufseitigen Druckmittelleitung 9a bzw. 9b folgen kann.
In den Ausführungsbeispielen der 1 bis 4 ist die Pumpe 2 des hydrostatischen Getriebes als Load-Sensing-geregelte Verstellpumpe ausgebildet. Eine Verstelleinrichtung 90 der Pumpe 2 ist hierbei von dem Lastdruck des hydrostatischen Getriebes gesteuert. Hierzu ist eine entsprechende Lastdruckmeldeleitung 91 vorgesehen, die an die Verstelleinrichtung 90 geführt ist. Der Abgriff des Lastdrucks des hydrostatischen Getriebes kann an dem Steuerwegeventil 7 erfolgen.
Weiterhin kann die Pumpe 2 zur Versorgung weiterer Verbraucher vorgesehen sein, beispielsweise einer Arbeitshydraulik der Arbeitsmaschine. Hierzu ist eine entsprechende Förderzweigleitung 6a vorgesehen, die von der Förderleitung 6 abzweigt. Sofern eine Load-Sensing-geregelte Verstellpumpe 2 mehrere Verbraucher (hydrostatisches Getriebe mit Hydromotor 3 und Arbeitshydraulik) mit Druckmittel versorgt, steht in der zur Verstelleinrichtung 90 geführten Lastdruckmeldeleitung 91 der höchste Lastdruck der angesteuerten Verbraucher an.
In der 5 ist eine alternative Ausführung einer Verstellpumpe 2 dargestellt, die als elektrisch bzw. elektro-hydraulisch in der Fördermenge verstellbare Pumpe 2 ausgebildet ist. Eine elektrisch ansteuerbare Verstelleinrichtung 92 der Pumpe 2 steht hierbei zur Ansteuerung mit der Steuereinrichtung 40 in Verbindung. Bei einer elektrisch-verstellbaren Verstellpumpe kann zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors 3 in dem vierten Schritt eines Schaltvorgangs des Schaltgetriebes 11 die Steuerung bzw. Regelung der Zulaufmenge des Hydromotors 3 durch eine Ansteuerung der Stelleinrichtung 92 der Pumpe 3 und/oder durch eine Ansteuerung des Steuerwegeventils 7 durch die Steuereinrichtung 40 erfolgen.
Bei der Erfindung kann durch das Ab- und Zuschalten der Bremsventilfunktion der Bremsventile 25a, 25b mittels der Übersteuereinrichtung 35 eine Lastfreischaltung des Hydromotors 3 und somit des Schaltgetriebes 11 zum Schalten des Schaltgetriebes 11 in die Neutralstellung N und eine anschließende elektro-hydraulische Synchronisation des Schaltgetriebes 11 durchgeführt werden, in der über die Steuerung bzw. Regelung der Zulaufmenge des im offenen Kreislauf betriebenen Hydromotors 3 eine zum Stufensprung in dem Schaltgetriebe 11 korrelierende Drehzahlanpassung durchgeführt wird. Die Zulaufmenge des Hydromotors 3 kann von der Steuereinrichtung 40 auf einfache Weise elektrisch bzw. elektro-hydraulisch angesteuert werden, indem die Steuereinrichtung 40 das Steuerwegeventils 7 ansteuert und/oder einer Drehzahlanhebung des Antriebsmotors 4 durchführt. Bei einer elektrisch bzw. elektrohydraulischen Verstellpumpe 2 gemäß der 5 kann die Zulaufmenge des Hydromotors 3 für die Drehzahlsynchronisation alternativ oder zusätzlich durch die Fördermenge der Pumpe 2 von der Steuereinrichtung 40 gesteuert werden. Bei einem Verstellmotor 3 kann ebenfalls durch eine elektrische bzw. elektro-hydraulische Ansteuerung der Verstelleinrichtung 49 die Drehzahlsynchronisation durch Veränderung des Schluckvolumens des Hydromotors 3 von der Steuereinrichtung 40 gesteuert werden.
Das Schaltgetriebe 11 ist bevorzugt als unsynchronisiertes Schaltgetriebe ausgebildet, bevorzugt als Stillstandgetriebe ohne zusätzliche Synchronisierungsringe, das zwei oder mehr Getriebeübersetzungen und somit Gänge aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1231413 A2 [0007]

Claims

Antriebsstrang mit einem hydrostatisches Getriebe zum Antrieb einer Eingangswelle eines zwischen mindestens zwei Übersetzungsstufen schaltbaren Schaltgetriebes, insbesondere eines Fahrantriebs einer mobilen Arbeitsmaschine, wobei das hydrostatische Getriebe von einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe und einem im offenen Kreislauf an die Pumpe angeschlossenen Hydromotor gebildet ist, der mit der Eingangswelle des Schaltgetriebes trieblich verbunden ist, wobei zur Steuerung des Hydromotors ein Steuerwegeventil vorgesehen ist, das mit einer Förderleitung der Pumpe und einer zu einem Behälter geführten Behälterleitung sowie einer ersten zu dem Hydromotor geführten Druckmittelleitung und einer zweiten zu dem Hydromotor geführten Druckmittelleitung verbunden ist und in den Druckmittelleitungen zwischen Steuerwegeventil und Hydromotor eine Bremsventileinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsventileinrichtung (25) eine Übersteuereinrichtung (35) zugeordnet ist, mittels der die Bremsventileinrichtung (25) in Richtung einer Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion betätigbar ist, wobei zum Durchführen eines Gangwechsels zwischen den Übersetzungsstufen (G1; G2) des Schaltgetriebes (11) mittels der Übersteuereinrichtung (35) die Bremsventilfunktion abschaltbar und zuschaltbar ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Durchführen eines Gangwechsels des Schaltgetriebes (11) eine Drehmomententlastung des Schaltgetriebes (11) erfolgt, wobei zur Drehmomententlastung des Schaltgetriebes (11) mittels der Übersteuereinrichtung (35) die Bremsventilfunktion der Bremsventileinrichtung (25) abgeschaltet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsventileinrichtung (25) ein der ersten Druckmittelleitung (9a) zugeordnetes erstes Bremsventil (25a) und ein der zweiten Druckmittelleitung (9b) zugeordnetes zweites Bremsventil (25b) aufweist, wobei die Bremsventile (25a, 25b) gemeinsam durch die Übersteuereinrichtung (35) betätigbar sind, wobei zum Durchführen eines Gangwechsels des Schaltgetriebes (11) eine Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) in einer Neutralstellung (N) des Schaltgetriebes (11) erfolgt, wobei zur Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) mittels der Übersteuereinrichtung (35) die Bremsventilfunktion der Bremsventile (25a, 25b) zugeschaltet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsventileinrichtung (25) ein der ersten Druckmittelleitung (9a) zugeordnetes erstes Bremsventil (25a) und ein der zweiten Druckmittelleitung (9b) zugeordnetes zweites Bremsventil (25b) aufweist, wobei die Bremsventile (25a, 25b) getrennt durch die Übersteuereinrichtung (35) betätigbar sind, wobei zum Durchführen eines Gangwechsels des Schaltgetriebes (11) eine Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) in einer Neutralstellung (N) des Schaltgetriebes (11) erfolgt, wobei zur Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) mittels der Übersteuereinrichtung (35) die Bremsventilfunktion des in der zulaufseitigen Druckmittelleitung (9a; 9b) angeordneten Bremsventils (25a; 25b) zugeschaltet und die Bremsventilfunktion des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung (9b; 9a) angeordneten Bremsventils (25b; 25a) abgeschaltet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Gangwechsel des Schaltgetriebes (11) mittels der Übersteuereinrichtung (35) die Bremsventilfunktion des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung (9b; 9a) angeordneten Bremsventils (25b; 25a) zugeschaltet ist.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsventile (25a, 25b) als im Einstelldruck veränderbare Druckventile (60a, 60b) ausgebildet sind, die auf einen maximalen Einstelldruck vorgespannt sind und zum Abschalten der Bremsventilfunktion mittels eines Entlastungsdruckes in Richtung eines minimalen Einstelldruckes beaufschlagbar sind.
Antriebsstrang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Übersteuereinrichtung (35) der Entlastungsdruck erzeugbar ist, der die Bremsventileinrichtung bzw. die Bremsventile (25a, 25b) zum Abschalten der Bremsventilfunktion in Richtung des minimalen Einstelldruckes beaufschlagt.
Antriebsstrang nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersteuereinrichtung (35) eine Steuerventileinrichtung (36) umfasst, mittels der ein in Richtung des minimalen Einstelldruckes wirkender Entlastungsdruckraum (63a) des in der ersten Druckmittelleitung (9a) angeordneten ersten Bremsventils (25a) zum Abschalten der Bremsventilfunktion mit dem Entlastungsdruck beaufschlagbar ist und zum Zuschalten der Bremsventilfunktion mit dem Druck in der zweiten Druckmittelleitung (9b) beaufschlagbar ist und mittels der ein in Richtung der des minimalen Einstelldruckes wirkender Entlastungsdruckraum (63b) des in der zweiten Druckmittelleitung (9b) angeordneten zweiten Bremsventils (25b) zum Abschalten der Bremsventilfunktion mit dem Entlastungsdruck beaufschlagbar ist und zum Zuschalten der Bremsventilfunktion mit dem Druck in der ersten Druckmittelleitung (9a) beaufschlagbar ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsventile (25a, 25b) gemeinsam durch die Übersteuereinrichtung (35) betätigbar sind, wobei die Steuerventileinrichtung (36) ein Steuerventil (70) umfasst, mit dem die Entlastungsdruckräume (63a, 63b) der beiden Bremsventile (25a, 25b) an eine den Entlastungsdruck erzeugende Steuerdruckquelle (39) anschließbar sind.
Antriebsstrang nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsdruckraum (63a) des ersten Bremsventils (25a) an den Ausgang eines Wechselventils (85a) angeschlossen ist, das eingangsseitig mit der zweiten Druckmittelleitung (9b) und mit dem Steuerventil (70) Verbindung steht und der Entlastungsdruckraum (63b) des zweiten Bremsventils (25b) an den Ausgang eines Wechselventils (85b) angeschlossen ist, das eingangsseitig mit der ersten Druckmittelleitung (9a) und mit dem Steuerventil (70) Verbindung steht.
Antriebsstrang nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsventile (25a, 25b) getrennt durch die Übersteuereinrichtung (35) betätigbar sind, wobei die Steuerventileinrichtung (36) zwei Steuerventile (70a, 70b) umfasst, wobei mittels eines ersten Steuerventils (70a) der Entlastungsdruckraum (63a) des ersten Bremsventils (63a) an eine den Entlastungsdruck erzeugende Steuerdruckquelle (39) anschließbar ist und mittels eines zweiten Steuerventils (70b) der Entlastungsdruckraum (63b) des zweiten Bremsventils (25b) an die Steuerdruckquelle (39) anschließbar ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsdruckraum (63a) des ersten Bremsventils (25a) an den Ausgang eines Wechselventils (81a) angeschlossen ist, das eingangsseitig mit der zweiten Druckmittelleitung (9b) und mit dem ersten Steuerventil (70a) in Verbindung steht und der Entlastungsdruckraum (63b) des zweiten Bremsventils (25b) an den Ausgang eines Wechselventils (81b) angeschlossen ist, das eingangsseitig mit der ersten Druckmittelleitung (9a) und mit dem zweiten Steuerventil (70b) in Verbindung steht.
Antriebsstrang nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlastungsdruckraum (63a) des ersten Bremsventils (25a) an das erste Steuerventil (70a) angeschlossen ist, das die Verbindung des Entlastungsdruckraum (63a) mit der Steuerdruckquelle (39) oder der zweiten Druckmittelleitung (9b) steuert, und der Entlastungsdruckraum (63b) des zweiten Bremsventils (25b) an das zweite Steuerventil (70b) angeschlossen ist, das die Verbindung des Entlastungsdruckraum (63b) mit der Steuerdruckquelle (39) oder der ersten Druckmittelleitung (9a) steuert.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung des Steuerventils (70; 70a; 70b) mit der Steuerdruckquelle (39) jeweils eine Blende (71a; 71b) angeordnet ist.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (70; 70a; 70b) als Schaltventil ausgebildet ist.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (70; 70a; 70b) als in Zwischenstellung drosselndes Steuerventil oder Druckregelventil (80a; 80b) ausgebildet ist.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der von dem Steuerwegeventil (7) zum Behälter (5) geführten Behälterleitung (8) ein Vorspannventil (20) angeordnet ist, wobei das Vorspannventil (20) bei der Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) in einer Neutralstellung (N) des Schaltgetriebes (11) während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes (11) bei einer erforderlichen Drehzahlverringerung des Hydromotors (3) in Richtung einer Erhöhung des Vorspanndruckes verstellbar ist.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (1) einen die Pumpe (2) des hydrostatischen Getriebes antreibenden Antriebsmotor (4), insbesondere einen Verbrennungsmotor, umfasst, wobei für die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) in einer Neutralstellung (N) des Schaltgetriebes (7) während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes (11) bei einer erforderlichen Drehzahlerhöhung des Hydromotors (3) eine Drehzahlanhebung des Antriebsmotors (4) erfolgt.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) in einer Neutralstellung (N) des Schaltgetriebes (11) während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes (11) durch Steuerung bzw. Regelung der Zulaufmenge in der zulaufseitigen Druckmittelleitung (9a; 9b) des Hydromotors (3) erfolgt.
Antriebsstrang nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (2) als Load-Sensing-geregelte Verstellpumpe ausgebildet ist, wobei die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) in einer Neutralstellung (N) des Schaltgetriebes (11) während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes (11) durch Ansteuerung des Steuerwegeventils (7) erfolgt.
Antriebsstrang nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (2) als elektrisch-verstellbare Verstellpumpe ausgebildet ist, wobei die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) in einer Neutralstellung (N) des Schaltgetriebes (11) während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes (11) durch eine Ansteuerung einer Verstelleinrichtung (92) der Pumpe (2) und/oder durch eine Ansteuerung des Steuerwegeventils (7) erfolgt.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor (3) als Konstantmotor ausgebildet ist.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydromotor (3) als Verstellmotor ausgebildet ist, wobei die Drehzahlsynchronisierung des Hydromotors (3) in einer Neutralstellung (N) des Schaltgetriebes (11) während eines Gangwechsels des Schaltgetriebes (11) durch Ansteuerung einer Verstelleinrichtung (49) des Verstellmotors (3) erfolgt.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersteuereinrichtung (35) elektrisch betätigbar ist, wobei zur Ansteuerung der Übersteuereinrichtung (35) eine elektronische Steuereinrichtung (40) vorgesehen ist.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerwegeventil (7) elektrisch betätigbar ist und zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung (40) in Verbindung steht.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (92) der elektrisch-verstellbaren Pumpe (2) zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung (40) in Verbindung steht.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (49) des Verstellmotors (3) zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung (40) in Verbindung steht.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannventil (20) elektrisch betätigbar ist und zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung (40) in Verbindung steht.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (4) zur Anpassung der Drehzahl mit der elektronischen Steuereinrichtung (40) in Verbindung steht.
Fahrantrieb mit einem Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 28.
Mobile Arbeitsmaschine mit einem Fahrantrieb nach Anspruch 29.
Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Gangwechsel zwischen den Übersetzungsstufen (G1; G2) des Schaltgetriebes (S) zur Drehmomententlastung des Schaltgetriebes (11) die Übersteuereinrichtung (35) der Bremsventileinrichtung (25) derart angesteuert wird, dass die Bremsventileinrichtung (25) in Richtung einer Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt wird.
Verfahren nach zum Betrieb eines Antriebsstranges nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Gangwechsel zwischen den Übersetzungsstufen (G1; G2) des Schaltgetriebes (S) zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors (3) die Zulaufmenge in der zulaufseitigen Druckmittelleitung (9a; 9b) des Hydromotors (3) durch das Steuerwegeventil (7) gesteuert bzw. geregelt wird und/oder die Fördermenge einer Verstellpumpe (2) gesteuert bzw. geregelt wird und/oder das Schluckvolumen eines als Verstellmotors ausgebildeten Hydromotors (3) gesteuert bzw. geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors (3) die Übersteuereinrichtung (35) der Bremsventileinrichtung (25) derart angesteuert wird, dass das in der zulaufseitigen Druckmittelleitung (9a; 9b) angeordnete Bremsventil (25a; 25b) durch eine Ansteuerung des Bremsventils (25a; 25b) in Abhängigkeit von dem Druck in der ablaufseitigen Druckmittelleitung (9b; 9a) in Richtung einer Sperrstellung zum Zuschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehzahlsynchronisation des Hydromotors (3) die Übersteuereinrichtung (35) der Bremsventileinrichtung (35) derart angesteuert wird, dass das in der ablaufseitigen Druckmittelleitung (9b; 9a) angeordnete Bremsventil (25b; 25a) in Richtung einer Öffnungsstellung zum Abschalten der Bremsventilfunktion beaufschlagt wird.