DE102004043017B4

DE102004043017B4 - Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes

Info

Publication number: DE102004043017B4
Application number: DE102004043017.9A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Funato; Toshikazu Okada; Shigeru Yamamoto; Tomohiro Nakagawa
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2024-09-07
Also published as: US20050059521A1; US7121970B2; JP4570418B2; DE102004043017A1; JP2005114160A

Abstract

Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes, wobei das hydromechanische Getriebe (1) aufweist: a) eine Antriebswelle (3), b) eine Abtriebswelle (34), c) eine mechanische Getriebeeinheit, die ein Planetenradgetriebe (9) aufweist, das zwischen der Antriebswelle (3) und der Abtriebswelle (34) angeordnet ist, d) eine hydrostatische Getriebeeinheit, die eine erste Pumpe/Motor (7), eine zweite Pumpe/Motor (15), und eine Hydraulikleitung (21) zum Verbinden der ersten und der zweiten Pumpe/Motor (7, 15) miteinander aufweist, e) einen ein- und auskuppelnden Kupplungsmechanismus (6) zum wahlweisen Kuppeln der ersten Pumpe/Motor (7) mit entweder der Antriebswelle (3) oder der Abtriebswelle (34), und f) einen Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten, der an dem einen Ende der Abtriebswelle (34) angeordnet ist, und wobei das hydromechanische Getriebe (1) derart ausgebildet ist, dass die Antriebswelle (3) mit einem ersten Element (12) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, die zweite Pumpe/Motor (15) mit einem zweiten Element (10) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, und die Abtriebswelle (34) mit einem dritten Element (16) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, wobei das Steuerungssystem aufweist: a) ein variables Überdruckventil (38), das in der Hydraulikleitung (21) zum Verbinden der ersten Pumpe/Motor (7) mit der zweiten Pumpe/Motor (15) eingesetzt ist; b) ein Steuerungsmittel (43) zur Steuerung des variablen Überdruckventils (38) derart, dass ein eingestellter Überdruck des variablen Überdruckventils (38) zum Schaltzeitpunkt des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten beim Schalten des Getriebes von Vorwärts auf Rückwärts oder umgekehrt reduziert wird, und dass der eingestellte Überdruck nach Vollendung des Schaltens des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten erhöht wird und c) ein Steuerungsmittel (43) zum Betätigen eines Bremsmechanismus (36) zum Bremsen einer Welle (15a) der zweiten Pumpe/Motor (15) während des Schaltens des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes, wobei das hydromechanische Getriebe eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle sowie eine mechanische Getriebeeinheit und eine hydrostatische Getriebeeinheit aufweist.
Herkömmliche hydromechanische Getriebe (HMT) des Leistungsverzweigungstyps übertragen einen Teil der Antriebsleistung hydraulisch und den übrigen Teil der Antriebsleistung mechanisch. Da die mechanische Energie mit hoher Effizienz übertragen wird, sind hydromechanische Getriebe derart aufgebaut, dass sie nur einen Teil der mechanischen Energie in hydraulische Energie umwandeln, so dass sie eine hohe Energieübertragungseffizienz erreichen können. Infolgedessen werden hydromechanische Getriebe als ideale Getriebe für Fahrzeuge betrachtet, die großen Belastungsschwankungen ausgesetzt sind, wie Planierraupen und Radladern, und einige hydromechanische Getriebe sind tatsächlich in solchen Fahrzeugen eingesetzt.
Bei einem typischen hydromechanischen Getriebe (HMT) werden variable Drehzahlcharakteristika durch ein Planetenradgetriebe erreicht. Insbesondere wird eine Anordnung angewendet, bei der von drei Elementen des Planetenradgetriebes, d. h. dem Sonnenrad, dem Planetenradträger, der mit Planetenrädern versehen ist, und dem Hohlrad, ein erstes Element mit der Antriebswelle gekuppelt ist, ein zweites Element mit der Abtriebswelle gekuppelt ist, und ein drittes Element mit einer Hydraulikpumpe oder einem Hydraulikmotor gekuppelt ist. Die Drehzahl der Hydraulikpumpe oder des Hydraulikmotors wird verändert, wodurch sich die Drehzahl der Abtriebswelle verändert.
Herkömmlich gibt es im Wesentlichen zwei Typen von hydromechanischen Getrieben. Bei einem „Abtriebsverzweigungstyp” ist eine Hydraulikpumpe oder ein Hydraulikmotor, welche über einen Hydraulikkreis mit einer anderen Hydraulikpumpe oder einem anderen Hydraulikmotor verbunden sind, die ihrerseits mit dem Planetenradgetriebe gekuppelt sind, mit der Antriebswelle des Getriebes gekuppelt, um ein konstantes Übersetzungsverhältnis zu erreichen. Bei einem „Antriebsverzweigungstyp” ist eine Hydraulikpumpe oder ein Hydraulikmotor, welche über einen Hydraulikkreis mit einer anderen Hydraulikpumpe oder einem anderen Hydraulikmotor verbunden sind, die ihrerseits mit dem Planetenradgetriebe gekuppelt sind, mit der Abtriebswelle des Getriebes gekuppelt, um ein konstantes Übersetzungsverhältnis zu erreichen. Ferner sind der Abtriebsverzweigungstyp und der Antriebsverzweigungstyp jeweils in sechs Typen entsprechend der Kupplung der drei Elemente des Planetenradgetriebes mit der Hydraulikpumpe, dem Hydraulikmotor oder der Antriebs- und Abtriebswelle klassifiziert, und insgesamt sind 12 Typen als Basiskombinationen verfügbar.
Die herkömmlichen hydromechanischen Getriebe des Abtriebsverzweigungstyps und des Antriebsverzweigungstyps werden nachfolgend ausführlicher beschrieben.
5(a) zeigt ein Schema eines hydromechanischen Getriebes des Abtriebsverzweigungstyps. Bei dem HMT des Abtriebsverzweigungstyps 100 ist ein erstes Zahnrad 103 an einer Antriebswelle 102 befestigt, die von einem Motor 101 angetrieben wird. Ein zweites Zahnrad 104, das mit dem ersten Zahnrad 103 in Eingriff steht, ist an einer Welle 105a einer ersten Pumpe/Motor 105 befestigt. An der Antriebswelle 102 ist ferner ein Sonnenrad 107 eines Planetenradgetriebes 106 befestigt. Eine Mehrzahl von Planetenrädern 108 sind derart angeordnet, dass sie mit dem Umfang des Sonnenrades 107 in Eingriff stehen. Jedes Planetenrad 108 ist an einem Planetenradträger 109 axial abgestützt, an dem eine Abtriebswelle 110 befestigt ist. Ein Hohlrad 111 steht mit dem Umfang des Planetenradsatzes 108 in Eingriff. Mit dem Umfang des Hohlrades 111 steht ein drittes Zahnrad 112 in Eingriff, welches an einer Welle 113a einer zweiten Pumpe/Motor 113 befestigt ist. Bei dieser Anordnung ist die erste Pumpe/Motor 105 über eine Leitung 114 mit der zweiten Pumpe/Motor 113 hydraulisch verbunden.
Bei einem derartigen System ist, wenn die Drehzahl der zweiten Pumpe/Motor 113, d. h. die Drehzahl des Hohlrades 111 Null ist, die hydraulisch übertragene Energie Null, so dass die gesamte Energie durch die mechanische Einheit übertragen wird. Auf der Basis der Drehzahl der Abtriebswelle 110 zu diesem Zeitpunkt wird der Betrieb dieses Systems beschrieben.

(1) Wenn die Drehzahl der Abtriebswelle 110 ansteigt, nimmt die zweite Pumpe/Motor 113 mittels Hydraulikdruck Antriebsenergie auf und wird aktiviert, um die Drehzahl der Abtriebswelle 110 zu erhöhen. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet die erste Pumpe/Motor 105 als eine Pumpe, wohingegen die zweite Pumpe/Motor 113 als ein Motor arbeitet, so dass Energie mittels Hydraulikdruck von der ersten Pumpe/Motor 105 auf die zweite Pumpe/Motor 113 übertragen wird. Dann wird die Leistung, die durch hydraulische Energie übertragen wird, Plus (+), wie durch die Linie A-B in 5(b) gezeigt ist, und die hydraulische Energie fließt in einer Vorwärtsrichtung, d. h. von der Antriebswelle 102 zum Planetenradgetriebe 106.
(2) Wenn die Drehzahl der Abtriebswelle 110 sinkt, nimmt die zweite Pumpe/Motor 113 Antriebsenergie von dem Planetenradgetriebe 106 auf und dreht sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung im Fall (1). Zu diesem Zeitpunkt arbeitet die zweite Pumpe/Motor 113 als eine Pumpe, wohingegen die erste Pumpe/Motor 105 als ein Motor arbeitet, so dass Energie mittels Hydraulikdruck von der zweiten Pumpe/Motor 113 auf die erste Pumpe/Motor 105 übertragen wird. Dann wird die Leistung, die durch hydraulische Energie übertragen wird, Minus (–), wie durch die Linie A-C in 5(b) gezeigt ist, und die hydraulische Energie fließt in einer Rückwärtsrichtung, d. h. von dem Planetenradgetriebe 106 zu der Antriebswelle 102.

6(a) zeigt ein HMT des Antriebsverzweigungstyps 200, bei dem das Planetenradgetriebe 106 an der Seite der Antriebswelle 102 angeordnet ist, wohingegen die erste Pumpe/Motor 105 an der Seite der Abtriebswelle 110 angeordnet ist. In 6(a) sind die Teile, die im Wesentlichen gleich oder in der Funktion im Wesentlichen gleich denen des in 5(a) gezeigten Getriebes 100 sind, durch dieselben Bezugszeichen wie in 5(a) bezeichnet, und deren ausführliche Beschreibung wird weggelassen.
Das HMT des Antriebsverzweigungstyps 200 ist wie folgt aufgebaut.

(1) Wenn die Drehzahl der Abtriebswelle 110 ansteigt, arbeitet die zweite Pumpe/Motor 113 als ein Motor, während die erste Pumpe/Motor 105 als eine Pumpe arbeitet, so dass Energie mittels Hydraulikdruck von der ersten Pumpe/Motor 105 auf die zweite Pumpe/Motor 113 übertragen wird. Dann wird die Leistung, die durch hydraulische Energie übertragen wird, Minus (–), wie durch die Linie A-D in 6(b) gezeigt ist, und die hydraulische Energie fließt in einer Rückwärtsrichtung, d. h. von der Abtriebswelle 110 zum Planetenradgetriebe 106.
(2) Wenn die Drehzahl der Abtriebswelle 110 sinkt, nimmt die zweite Pumpe/Motor 113 Antriebsenergie von dem Planetenradgetriebe 106 auf und dreht sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung im Fall (1). Zu diesem Zeitpunkt arbeitet die zweite Pumpe/Motor 113 als eine Pumpe, wohingegen die erste Pumpe/Motor 105 als ein Motor arbeitet, so dass Energie mittels Hydraulikdruck von der zweiten Pumpe/Motor 113 auf die erste Pumpe/Motor 105 übertragen wird. Dann wird die Leistung, die durch hydraulische Energie übertragen wird, Plus (+), wie durch die Linie A-E in 6(b) gezeigt ist, und die hydraulische Energie fließt in einer Vorwärtsrichtung, d. h. von dem Planetenradgetriebe 106 zu der Abtriebswelle 110.

Somit treten sowohl bei dem HMT des Abtriebsverzweigungstyps als auch bei dem HMT des Antriebsverzweigungstyps Energieflüsse in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung im Drehzahlerhöhungsbereich und im Drehzahlreduzierungsbereich auf. Die Energieübertragungseffizienz wird in diesem Fall anhand des HMT des Abtriebsverzweigungstyps 100 geprüft, das zum Beispiel in 5 gezeigt ist. Hierbei ist die Übertragungseffizienz der mechanischen Einheit 95%, und die Übertragungseffizienz der hydrostatischen Einheit ist 80%, wobei im Allgemeinen dort, wo Pumpen-Motoren verwendet werden, die Übertragungseffizienz gering ist. Zum einfachen Vergleich wird angenommen, dass die Größe der Motorleistung 1,0 ist und die hydrostatische Einheit mit einem Drittel der Motorleistung angetrieben wird.
7(a) zeigt den Fall, in dem hydraulische Energie in Vorwärtsrichtung fließt. Insbesondere fließt ein Drittel (ein Anteil von 0,333) der von dem Motor 101 abgegebenen Energie zu der hydrostatischen Einheit, um die Drehzahl zu erhöhen. Auf die Abtriebswelle 110 wird von der mechanischen Einheit ein Energieanteil von 0,633 [(1 – 1/3) × 0,95] und von der hydrostatischen Einheit ein Energieanteil von 0,267 (0,333 × 0,8) übertragen. Infolgedessen ist die Gesamteffizienz 0,9 (0,633 + 0,267). Der Fall, in dem hydraulische Energie in Rückwärtsrichtung fließt, ist in 7(b) gezeigt. In diesem Fall wird an die mechanische Einheit ein Energieanteil von 1,267 (1 + 0,267) abgegeben, und ein Energieanteil von 1,20 (1,267 × 0,95) wird übertragen, so dass die Gesamteffizienz 0,870 (1,20 – 0,333) ist.
Wie eben beschrieben, tritt, wenn hydraulische Energie in Rückwärtsrichtung fließt, ein großer Energiefluss in jedem Element auf, woraus eine schlechte Effizienz resultiert. In anderen Worten ist ein hydraulischer Energiefluss in Vorwärtsrichtung besser als ein hydraulischer Energiefluss in Rückwärtsrichtung. Wie aus 7(a) und 7(b) ersichtlich ist, steigt, wenn ein Teil der Energie in Rückwärtsrichtung fließt, die durch die mechanische Einheit hindurchtretende Energie an, und somit muss die Größe des Planetenradgetriebes erhöht werden, was zu einem Nachteil in der Wirtschaftlichkeit führt.
Um dieses Problem der herkömmlichen HMT des Abtriebsverzweigungstyps und des Antriebsverzweigungstyps zu lösen, wurde ein Getriebe vorgeschlagen, das als HMT des Abtriebsverzweigungstyps arbeiten kann, wenn die Drehzahl der Abtriebswelle erhöht wird, und das als HMT des Antriebsverzweigungstyps arbeiten kann, wenn die Drehzahl der Abtriebswelle reduziert wird. Dieses Getriebe hat mehrere Vorteile dadurch, dass die durch hydraulische Energie übertragene Leistung unabhängig von der Drehzahl der Abtriebswelle auf Plus gehalten werden kann, um einen konstanten hydraulischen Energiefluss in Vorwärtsrichtung zu ermöglichen, und dass eine erhöhte Energieeffizienz in allen Drehzahlbereichen von niedriger bis hoher Drehzahl erreicht werden kann.
Bei einem Fahrzeug mit dem oben genannten Getriebe, das beim Schalten von Vorwärts nach Rückwärts oder umgekehrt wahlweise als ein HMT des Abtriebsverzweigungstyps oder als ein HMT des Antriebsverzweigungstyps arbeitet, wird üblicherweise der folgende Betrieb durchgeführt. Nach dem Auskuppeln der Vorwärts-(oder Rückwärts-)Kupplung kann die Rückwärts-(oder Vorwärts-)Kupplung gleiten, so dass die Bewegung des Fahrzeuges von Vorwärts (oder Rückwärts) nach Rückwärts (oder Vorwärts) verändert wird und die Rückwärts-(oder Vorwärts-)Kupplung eingekuppelt wird.
Jedoch bewirkt ein solcher Gleiteingriff der Vorwärts- oder Rückwärts-Kupplung während des Schaltvorgangs des Getriebes des Fahrzeuges zwischen Vorwärts und Rückwärts eine höhere Belastung und Wärmebeanspruchung an der Vorwärts- und Rückwärtskupplung bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit vor Beginn des Gangschaltvorgangs. Infolgedessen ist es notwendig, die Kapazität der Kupplungen zu erhöhen.
Aus der US 3,869,939 ist ein Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes bekannt, wobei das hydromechanische Getriebe eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle sowie eine mechanische Getriebeeinheit und eine hydrostatische Getriebeeinheit aufweist. Weiterhin ist ein ein- und auskuppelnder Kupplungsmechanismus vorgesehen und das hydromechanische Getriebe derart ausgebildet, dass die Antriebswelle mit einem ersten Element eines Planetenradgetriebes gekuppelt ist, eine zweite Pumpe/Motor mit einem zweiten Element des Planetenradgetriebes gekuppelt ist und die Abtriebswelle mit einem dritten Element des Planetenradgetriebes gekuppelt ist.
Ein stufenloses Getriebe mit hydrostatischer Leistungsverzweigung mit Steuer- und Regeleinrichtung ist aus der DE 198 56 544 A1 bekannt. Das Steuerungssystem mit einem Kupplungsmechanismus zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten, der an dem einen Ende einer Abtriebswelle angeordnet ist, weist ein variables Überdruckventil auf, das in einer Hydraulikleitung zum Verbinden einer ersten Pumpe/Motor mit einer zweiten Pumpe/Motor eingesetzt ist. Es weist weiterhin ein Steuerungsmittel zur Steuerung des variablen Überdruckventils auf, wobei ein eingestellter Überdruck des variablen Überdruckventils in Erwiderung auf das Schalten des Kupplungsmechanismus zum Vorwärts-/Rückwärts-Schalten beim Schalten des Getriebes von vorwärts nach rückwärts oder umgekehrt reduziert wird. Hierbei wird der eingestellte Überdruck nach Vollendung des Schaltvorganges des Kupplungsmechanismus zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes zu schaffen, welches wahlweise als ein HMT des Abtriebsverzweigungstyps oder als ein HMT des Antriebsverzweigungstyps arbeitet und in der Lage ist, die während des Gangschaltens zwischen Vorwärts und Rückwärts auf die Vorwärts- und Rückwärtskupplung einwirkende Belastung zu reduzieren.
Dies wird erreicht durch ein Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes, wobei das hydromechanische Getriebe a) eine Antriebswelle, b) eine Abtriebswelle, c) eine mechanische Getriebeeinheit, die ein Planetenradgetriebe aufweist, das zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle angeordnet ist, d) eine hydrostatische Getriebeeinheit, die eine erste Pumpe/Motor, eine zweite Pumpe/Motor, und eine Hydraulikleitung zum Verbinden der ersten und der zweiten Pumpe/Motor miteinander aufweist, e) einen ein- und auskuppelnden Kupplungsmechanismus zum wahlweisen Kuppeln der ersten Pumpe/Motor mit entweder der Antriebswelle oder der Abtriebswelle, und f) einen Kupplungsmechanismus zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten aufweist, der an dem einen Ende der Abtriebswelle angeordnet ist, und wobei das hydromechanische Getriebe derart ausgebildet ist, dass die Antriebswelle mit einem ersten Element des Planetenradgetriebes gekuppelt ist, die zweite Pumpe/Motor mit einem zweiten Element des Planetenradgetriebes gekuppelt ist, und die Abtriebswelle mit einem dritten Element des Planetenradgetriebes gekuppelt ist, wobei das Steuerungssystem a) ein variables Überdruckventil, das in der Hydraulikleitung zum Verbinden der ersten Pumpe/Motor mit der zweiten Pumpe/Motor eingesetzt ist; b) ein Steuerungsmittel zur Steuerung des variablen Überdruckventils derart aufweist, dass ein eingestellter Überdruck des variablen Überdruckventils zum Schaltzeitpunkt des Kupplungsmechanismus zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten beim Schalten des Getriebes von Vorwärts auf Rückwärts oder umgekehrt reduziert wird, und dass der eingestellte Überdruck nach Vollendung des Schaltens des Kupplungsmechanismus zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten erhöht wird; und c) ein Steuermittel zum Betätigen eines Bremsmechanismus zum Bremsen einer Welle der zweiten Pumpe/Motor während des Schaltens des Kupplungsmechanismus zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten.
Ebenso wird die vorstehende Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch Steuerungssysteme mit den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3.
Der Unteranspruch stellte eine vorteilhafte Weiterbildung dar.
Gemäß der Erfindung wird, wenn die Drehzahl der Abtriebswelle erhöht wird, die erste Pumpe/Motor mittels des ein- und auskuppelnden Kupplungsmechanismus mit der Antriebswelle gekuppelt, so dass das Getriebe als ein HMT des Abtriebsverzweigungstyps arbeitet. Andererseits, wenn die Drehzahl der Abtriebswelle verringert wird, wird die erste Pumpe/Motor mittels des ein- und auskuppelnden Kupplungsmechanismus mit der Abtriebswelle gekuppelt, so dass das Getriebe als ein HMT des Antriebsverzweigungstyps arbeitet. Infolgedessen kann hydraulische Energie konstant in einer Vorwärtsrichtung fließen. Bei einem solchen Getriebe, welches wahlweise als ein HMT des Abtriebsverzweigungstyps oder als ein HMT des Antriebsverzweigungstyps wirkt, wird bei Beginn des Vorgangs zum Schalten des Getriebes des Fahrzeuges von Vorwärts nach Rückwärts oder umgekehrt ein eingestellter Überdruck des variablen Überdruckventils, das in der Hydraulikleitung zum Verbinden der ersten Pumpe/Motor mit der zweiten Pumpe/Motor eingesetzt ist, in Erwiderung auf das Schalten des Kupplungsmechanismus zum Vorwärts/Rückwärts-(F/R)-Schalten reduziert, und nach Vollendung des Schaltens des Kupplungsmechanismus zum F/R-Schalten wird der eingestellte Überdruck erhöht. Daher wird Drucköl innerhalb der Hydraulikleitung zum Verbinden der ersten Pumpe/Motor mit der zweiten Pumpe/Motor ausgelassen, wenn der Kupplungsmechanismus zum F/R-Schalten geschaltet wird, so dass es nicht nötig ist, das Gangschalten durch Gleiteingriff der Vorwärts- oder Rückwärtskupplung des Kupplungsmechanismus zum F/R-Schalten durchzuführen, und das Gangschalten kann allein durch Hydrauliksteuerung der Hydraulikleitung durchgeführt werden. Demzufolge kann die auf die Vorwärts- und Rückwärtskupplung ausgeübte Belastung und Wärmebeanspruchung reduziert werden, und daher kann die Kapazität der Vorwärts- und Rückwärtskupplung reduziert werden.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Schema eines hydromechanischen Getriebes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Blockdiagramm der Steuerung des hydromechanischen Getriebes gemäß der Erfindung;
3 ein Flussdiagramm der Gangschaltsteuerung von Rückwärts nach Vorwärts;
4 ein Zeitdiagramm der Gangschaltsteuerung von Rückwärts nach Vorwärts;
5(a) und 5(b) ein Schema bzw. ein Leistungsübertragungscharakteristikdiagramm eines herkömmlichen HMT des Abtriebsverzweigungstyps mit zwei Pumpen/Motoren;
6(a) und 6(b) ein Schema bzw. ein Leistungsübertragungscharakteristikdiagramm eines herkömmlichen HMT des Antriebsverzweigungstyps mit zwei Pumpen/Motoren; und
7(a) und 7(b) Schemen zur Erläuterung des Unterschiedes in der Effizienz zwischen den verschiedenen Energieflüssen bei einem herkömmlichen HMT.
Mit Bezug auf die Zeichnung wird ein Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
1 ist ein Schema eines hydromechanischen Getriebes gemäß der Erfindung. Bei der Ausführungsform wird das Getriebe für ein Raupenkettenfahrzeug, wie eine Planierraupe, verwendet, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
Bei einem hydromechanischen Getriebe 1 gemäß der Erfindung ist ein erstes Zahnrad 4 an einer Antriebswelle 3 befestigt, die von einem Motor 2 angetrieben wird. Ein zweites Zahnrad 5 steht mit dem ersten Zahnrad 4 derart in Eingriff, dass es über einen ein- und auskuppelbaren Kupplungsmechanismus 6, wie einen Synchronisiermechanismus, mit einer Welle 7a einer ersten Pumpe/Motor 7 gekuppelt werden kann. Der Kupplungsmechanismus 6 befindet sich zwischen dem zweiten Zahnrad 5 und einem siebten Zahnrad 20 (später beschrieben), und auf das Schalten des Kupplungsmechanismus 6 wird die Drehung der Welle 7a wahlweise mit der Drehung des zweiten Zahnrades 5 oder der Drehung des siebten Zahnrades 20 synchronisiert.
Zwischen der Antriebswelle 3 und einer Zwischenabtriebswelle 8, die auf derselben Achslinie ausgerichtet sind, ist ein Planetenradgetriebe 9 zum Gangschalten angeordnet, wobei das Planetenradgetriebe 9 als eine mechanische Getriebeeinheit arbeitet. An der Antriebswelle 3 sind ein Sonnenrad 10 des Planetenradgetriebes 9 drehbar abgestützt und ein Planetenradträger 12 zum axialen Abstützen einer Mehrzahl von Planetenrädern 11 befestigt. Ein drittes Zahnrad 13 mit großem Durchmesser ist einstückig mit dem Sonnenrad 10 gekuppelt. Ein viertes Zahnrad 14 steht mit dem Umfang des dritten Zahnrades 13 in Eingriff und ist an einer Welle 15a einer zweiten Pumpe/Motor 15 befestigt. Ein Hohlrad 16 steht mit dem Umfang des Planetenradsatzes 11 in Eingriff. An dem Hohlrad 16 ist die Zwischenabtriebswelle 8 befestigt. An der Zwischenabtriebswelle 8 ist ein fünftes Zahnrad 17 befestigt, mit dem ein sechstes Zahnrad 18 in Eingriff steht. Das sechste Zahnrad 18 ist seinerseits über eine Welle 19 an dem siebten Zahnrad 20 befestigt. Das siebte Zahnrad 20 ist mit der Welle 7a der ersten Pumpe/Motor 7 drehbar kuppelbar. Die erste Pumpe/Motor 7 und die zweite Pumpe/Motor 15 sind über eine Hydraulikleitung 21 miteinander verbunden.
Hinter der Zwischenabtriebswelle 8 ist ein Kupplungsmechanismus 40 zum Vorwärts/Rückwärts-(F/R)Schalten mit einem Rückwärtsplanetenradgetriebe 22 und einem Vorwärtsplanetenradgetriebe 23 des Einfachplanetentyps angeordnet. Das Rückwärtsplanetenradgetriebe 22 ist aus einem Sonnenrad 24, das an der Zwischenabtriebswelle 8 befestigt ist, einem Hohlrad 25, das an der Außenseite des Sonnenrades 24 liegt, einem Planetenrad 26, das zwischen dem Sonnenrad 24 und dem Hohlrad 25 liegt und mit diesen in Eingriff steht, und einem Planetenradträger 28 zusammengesetzt, der das Planetenrad 26 abstützt und von einer hydraulischen Rückwärtskupplung 27 hydraulisch gebremst werden kann. Das Vorwärtsplanetenradgetriebe 23 ist aus einem Sonnenrad 29, das an der Zwischenabtriebswelle 8 befestigt ist, einem Hohlrad 31, das an der Außenseite des Sonnenrades 29 liegt und von einer hydraulischen Vorwärtskupplung 30 hydraulisch gebremst werden kann, einem Planetenrad 32, das zwischen dem Sonnenrad 29 und dem Hohlrad 31 liegt und mit diesen in Eingriff steht, und einem Planetenradträger 33 zusammengesetzt, der das Planetenrad 32 abstützt und einstückig mit dem Hohlrad 25 des Rückwärtsplanetenradgetriebes 22 verbunden ist.
Der Planetenradträger 33 ist mit der Abtriebswelle 34 gekuppelt, welche ihrerseits über ein Kegelrad 35 mit einer hydraulischen Steuerungseinheit (nicht gezeigt) gekuppelt ist, die an einer Querwelle 47 angeordnet ist. Die Steuerungseinheit ist mit einem rechten und einem linken Enduntersetzungsgetriebe gekuppelt. Die von der Abtriebswelle 34 auf die Querwelle 47 übertragene Energie wird dann auf ein rechtes und ein linkes Kettenrad für den Antrieb einer rechten bzw. linken Raupenkette über die Steuerungseinheit, die Enduntersetzungsgetriebe und anderes übertragen. Die Querwelle 47 ist mit einem Bremsmechanismus 48 der Fahrzeugkarosserie versehen.
Obwohl die Drehung der zweiten Pumpe/Motor 15 stoppt, wenn die Welle 7a der ersten Pumpe/Motor 7 durch den Kupplungsmechanismus 6 auf die Seite des zweiten Zahnrades 5 oder die Seite des siebten Zahnrades 20 geschaltet ist, ist die Welle 15a der zweiten Pumpe/Motor 15 mit einem Bremsmechanismus (Sperrkupplung) 36 zum Bremsen der Drehung der Welle 15a versehen, um diese fehlerfrei zu stoppen. Eine erste und eine zweite Zweigleitung 21a, 21b sind mit der Hydraulikleitung 21 verbunden, welche die erste Pumpe/Motor 7 mit der zweiten Pumpe/Motor 15 verbindet. Ein Rückschlagventil 37 und ein variables Überdruckventil 38 sind in der ersten Zweigleitung 21a eingesetzt, und die zweite Zweigleitung 21b ist mit einer Ladepumpe 39 verbunden.
2 zeigt ein Blockdiagramm der Steuerung des hydromechanischen Getriebes gemäß der Erfindung. In diesem Blockdiagramm ist die Antriebwelle 3 des Getriebes, d. h. die Abtriebswelle des Motors 2, mit einem Motordrehzahlsensor 41 zum Erfassen der Drehzahl der Antriebswelle 3 versehen, während die Zwischenabtriebswelle 8, d. h. die Abtriebswelle des Planetenradgetriebes 9, mit einem Getriebeabtriebswellendrehzahlsensor 42 zum Erfassen der Drehzahl der Abtriebswelle des Planetenradgetriebes 9 versehen ist. Die von den Sensoren 41, 42 erfassten Signale werden an eine Steuereinrichtung 43 eingegeben. Auch wird von einem Gangschalthebel (F/R-Schalthebel) 46 ein F/R-Schaltsignal zur Änderung der Bewegung des Fahrzeuges auf Vorwärts oder Rückwärts an die Steuereinrichtung 43 eingegeben.
Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, ist die Steuereinrichtung 43 aus einem Prozessor (CPU) zum Ausführen eines bestimmten Programms, einem Festspeicher (ROM) zum Speichern dieses Programms und verschiedener Tabellen, und einem beschreibbaren Speicher zusammengesetzt, der als ein Arbeitsspeicher dient, der zur Ausführung des Programms notwendig ist. In Erwiderung auf Eingangssignale, wie das Motordrehzahlsignal von dem Sensor 41 und das F/R-Schaltsignal von dem Gangschalthebel 46, führt die Steuereinrichtung 43 arithmetische Operationen durch Ausführung des Programms durch, um ein Winkelsteuerungssignal an einen Stellantrieb 44 zur Steuerung des Taumelscheibenwinkels der ersten Pumpe/Motor 7 des Verstelltyps und einen Stellantrieb 45 zur Steuerung des Taumelscheibenwinkels der zweiten Pumpe/Motor 15 des Verstelltyps zu senden, ein Betätigungssignal an den Kupplungsmechanismus 40 zum F/R-Schalten zu senden, ein Umschaltsignal an den Kupplungsmechanismus 6 zu senden, ein Bremsdruckeinstellsignal an den Bremsmechanismus 48 der Fahrzeugkarosserie zu senden, ein Überdruckeinstellsignal an das variable Überdruckventil 38 zu senden, und ein Antrieb/Stopp-Signal an die Ladepumpe 39 zu senden.
Als nächstes wird auf das Flussdiagramm aus 3 in Verbindung mit dem Zeitdiagramm aus 4 Bezug genommen, um eine Ausführungsform des Betriebs der Gangschaltsteuerung anhand eines Beispiels zu beschreiben, wo die Bewegung des Fahrzeuges auf Vorwärts geändert wird, wenn sich das Fahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit in Rückwärtsrichtung bewegt.
Schritt S1: In einem Anfangszustand ist das Volumenverhältnis der ersten Pumpe/Motor 7 gleich –100% (4(a)), der Bremsdruck des Bremsmechanismus 48 der Fahrzeugkarosserie gleich 100% (AUS-Zustand der Bremse) (4(e)), der eingestellte Überdruck des variablen Überdruckventils 38 auf dessen Maximalwert (100%), so dass kein Drucköl aus der Hydraulikleitung 21 entweicht (4(f)), und der Kupplungsmechanismus 6 an dessen Abtriebsverzweigungsseite positioniert, wo die Welle 7a der ersten Pumpe/Motor 7 mit dem zweiten Zahnrad 5 gekuppelt ist (4(d)). Ferner ist in diesem Anfangszustand die hydraulische Rückwärtskupplung (R-Kupplung) 27 in deren EIN-Zustand (4(b)), während die hydraulische Vorwärtskupplung (F-Kupplung) 30 in deren AUS-Zustand ist (4(c)).
Schritt S2 bis S3: Wenn das Getriebe in dem oben beschriebenen Anfangszustand und t = 0 ist, wird, wenn der Gangschalthebel 46 von Rückwärts auf Vorwärts geschaltet wird, so dass ein F/R-Schaltsignal an die Steuereinrichtung 43 eingegeben wird, das Volumenverhältnis der ersten Pumpe/Motor 7 aus diesem Zustand zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses allmählich erhöht (4(a)), und der Bremsmechanismus 48 der Fahrzeugkarosserie wird in dessen Richtung EIN betätigt, um den Bremsdruck bei b₁ zu halten (4(e)). Infolgedessen fällt die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich ab (4(i)). Es wird angemerkt, dass der Haltebereich E₁ für den Bremsdruck b₁ des Bremsmechanismus 48 der Fahrzeugkarosserie in 4(e) für den Zweck der Verkürzung der für das Gangschalten erforderlichen Zeit durch Abfallen der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen ist.
Schritt S4 bis S5: Eine Überprüfung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Zeit t₁ (z. B. 0,5 s) nach dem Betätigen des Gangschalthebels abgelaufen ist. Wenn bestimmt wird, dass die Zeit t₁ abgelaufen ist, wird die hydraulische Rückwärtskupplung 27 dann ausgekuppelt (4(b)), und zu derselben Zeit wird der Bremsmechanismus 36 in dessen Richtung EIN betrieben (4(h)), während der Vorgang zum Schalten des Kupplungsmechanismus 6 von der Abtriebsverzweigungsseite auf die Antriebsverzweigungsseite beginnt, wo die Welle 7a der ersten Pumpe/Motor 7 mit dem siebten Zahnrad 20 gekuppelt ist (4(d)). Dann wird der Bremsmechanismus 48 der Fahrzeugkarosserie weiter in Richtung EIN betrieben, um den Bremsdruck bei b₂ zu halten (4(e)). Der eingestellte Überdruck des variablen Überdruckventils 38 wird auf annähernd Null verringert, wodurch Drucköl über die Zweigleitung 21a aus der Hydraulikleitung 21 abgelassen wird (Steuerungsbereich F₁ in 4(f)). In 4(e) ist der Haltebereich E₂ für den Bremsdruck b₂ des Bremsmechanismus 48 der Fahrzeugkarosserie für den Zweck der Verminderung eines durch den Betrieb verursachten Gangschaltstoßes zum Überbrücken der hydraulischen Rückwärtskupplung 27 und der hydraulischen Vorwärtskupplung 30 in deren AUS-Zustand im Steuerungsbereich F₁ des eingestellten Überdruckes vorgesehen.
Schritt S6 bis S7: Es wird bestimmt, ob der Kupplungsmechanismus 6 auf die Antriebsverzweigungsseite innerhalb des Steuerungsbereichs F₁ des eingestellten Überdruckes geschaltet wurde. Beinahe sobald wie das Schalten des Kupplungsmechanismus 6 (t = t₂) abgeschlossen wurde, wird der Bremsmechanismus 36 in dessen Richtung AUS betrieben (4(h)), und das Einkuppeln der hydraulischen Vorwärtskupplung 30 wird begonnen (4(c)).
Schritt S8: Auf die Vollendung des Einkuppelns der hydraulischen Vorwärtskupplung 30 wird bei der Zeit t = t₃ (4(c)) der Bremsmechanismus 48 der Fahrzeugkarosserie allmählich in dessen Richtung AUS umgeschaltet, bis der Bremsdruck 100% ist (4(e)), während der eingestellte Überdruck des variablen Überdruckventils 38 allmählich mit Modulation in die Position AUS zurückkehrt (Steuerungsbereiche F₂, F₃ und F₄ in 4(f)), um Drucköl von der Ladepumpe 39 über die Zweigleitung 21b zu der Hydraulikleitung 21 zu fördern, um die Hydraulikleitung 21 damit aufzufüllen. Durch eine derartige Modulation des eingestellten Überdruckes des variablen Überdruckventils 38 wird ermöglicht, dass der Hydraulikdruck innerhalb der Hydraulikleitung 21 nach der Vollendung des Schaltens des Kupplungsmechanismus 40 zum F/R-Schalten allmählich ansteigt, so dass ein Gangwechselstoß vermindert werden kann.
Schritt S9 bis S10: Nachdem von dem vom Getriebeabtriebswellendrehzahlsensor 42 aufgenommenen Eingangssignal erfasst ist, dass die Drehzahl der Zwischenabtriebswelle 8 annähernd Null ist (ein bestimmter Minuswert annähernd Null), kehrt der eingestellte Überdruck auf dessen Maximalwert (100%) zurück. In dieser Weise wird das Schalten des Kupplungsmechanismus 40 zum F/R-Schalten mit einem minimierten Gangschaltstoß abgeschlossen, und bei der Zeit t = t₄ ändert sich die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges von Rückwärts nach Vorwärts.
Bei dem Getriebe dieses Typs, welches wahlweise als ein HMT des Abtriebsverzweigungstyps oder als ein HMT des Antriebsverzweigungstyps arbeitet, wenn zum Beispiel das Getriebe von Rückwärts nach Vorwärts geschaltet wird, wird üblicherweise das folgende Steuerungsverfahren verwendet. Nach dem Schalten des Bremsmechanismus 36 für die zweite Pumpe/Motor 15 auf EIN wird der Kupplungsmechanismus 6 von der Abtriebsverzweigungsseite auf die Antriebsverzweigungsseite innerhalb eines mechanischen Direktkupplungsbereichs geschaltet, wo die Energieübertragung von der Antriebswelle 3 auf die Zwischenabtriebswelle 8 nur mittels des Planetenradgetriebes 9 durchgeführt wird. Anschließend wird der Bremsmechanismus 36 auf AUS geschaltet, und das Volumenverhältnis der ersten Pumpe/Motor 7 wird in dem Antriebsverzweigungsbereich geändert. Dann wird der Kupplungsmechanismus 40 zum F/R-Schalten geschaltet. Bei dem Schaltvorgang des Kupplungsmechanismus 40 zum F/R-Schalten wird das Einkuppeln der hydraulischen Vorwärtskupplung mit Modulation durchgeführt, welche den Zeitraum einschließt, während dem die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null ist. Jedoch hat dieses Steuerungsverfahren einen solchen Nachteil, dass die Gangschaltsteuerung benötigt: (1) die Zeit, die zum Schalten des Bremsmechanismus 36 auf EIN erforderlich ist, (2) die Zeit, die zur Verringerung des Übersetzungsverhältnisses innerhalb des Abtriebsverzweigungsbereiches erforderlich ist, (3) die Zeit, die zur Verringerung des Übersetzungsverhältnisses innerhalb des Antriebsverzweigungsbereiches erforderlich ist, und (4) die Zeit, die zum Schalten des Bremsmechanismus 36 auf AUS erforderlich ist. Ein anderer Nachteil dieses Steuerungsverfahrens ist, dass sich die auf den Kupplungsmechanismus 40 zum F/R-Schalten ausgeübte Belastung beträchtlich erhöht. Der Grund hierfür ist, dass zum Zeitpunkt des Einkuppelns der hydraulischen Vorwärtskupplung eine durch die Trägheit der Fahrzeugkarosserie verursachte Belastung auf die hydraulische Vorwärtskupplung ausgeübt wird, wenn das Getriebe auf Rückwärts ist, und eine Belastung des Motors auf die hydraulische Vorwärtskupplung ausgeübt wird, wenn das Getriebe auf Vorwärts ist.
Im Gegensatz zu dem oben genannten Verfahren kann das Steuerungsverfahren gemäß der Ausführungsform Zeit einsparen, die für die Gangschaltsteuerung erforderlich ist, da beim Auskuppeln der hydraulischen Rückwärtskupplung 27 während des Einkuppelns der hydraulischen Vorwärtskupplung 30 der eingestellte Überdruck des variablen Überdruckventils 38 auf annähernd Null verringert wird, um Drucköl aus der Hydraulikleitung 21 abzulassen, so dass das Schalten des Kupplungsmechanismus 40 zum F/R-Schalten und das Schalten des Kupplungsmechanismus 6 von der Abtriebsverzweigungsseite auf die Antriebsverzweigungsseite durchgeführt wird, während das Volumenverhältnis der ersten Pumpe/Motor 7 geändert wird. Außerdem wird in Erwiderung auf das Schalten des Kupplungsmechanismus 40 zum F/R-Schalten die erste Pumpe/Motor 7 von der Seite der Antriebswelle 3 auf die Seite der Zwischenabtriebswelle 8 geschaltet, so dass es selbst bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit vor dem Gangschaltvorgang möglich ist, leicht von der Abtriebsverzweigungsfunktion auf die Antriebsverzweigungsfunktion zu schalten.
Ferner wird das Gangschalten nur durch die Hydrauliksteuerung der Hydraulikleitung 21 zum Verbinden der ersten Pumpe/Motor 7 mit der zweiten Pumpe/Motor 15 erreicht, und der eingestellte Druck des variablen Überdruckventils 38 wird auf annähernd Null verringert, wodurch das vierte Zahnrad 14 des Planetenradgetriebes 9 im Wesentlichen freigegeben wird. Infolgedessen wird das Gangschalten ohne Schlupf der hydraulischen Vorwärtskupplung 30 oder der hydraulischen Rückwärtskupplung 27 ermöglicht. Als Resultat können die auf die hydraulische Vorwärtskupplung 30 oder die hydraulische Rückwärtskupplung 27 ausgeübten Belastungen reduziert werden, und daher kann die Kapazität der Kupplungen reduziert werden.
Es wird angemerkt, dass die Steuereinrichtung 43 gemäß der Ausführungsform dem Steuerungsmittel des variablen Überdruckventils, dem ein- und auskuppelnden Steuerungsmittel und dem Steuerungsmittel des Bremsmechanismus gemäß der Erfindung entspricht.
Während die Erfindung in der zuvor erwähnten Ausführungsform in dem Fall dargestellt wurde, wo das Getriebe von Rückwärts nach Vorwärts geschaltet wird, ist es ersichtlich, dass dieselbe Steuerung beim Gangschalten von Vorwärts nach Rückwärts durchgeführt werden kann.
Obwohl die Motorsteuerung während des Gangschaltens zwischen Vorwärts und Rückwärts in der zuvor genannten Ausführungsform nicht beschrieben wurde, kann sie in Kombination mit der F/R-Gangschaltsteuerung durchgeführt werden, wodurch nicht die zum Gangschalten erforderliche Zeit durch Verwendung der Motorbremse eingespart werden kann, sondern auch ein Gangschaltstoß durch Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge vermindert werden kann.

Claims

Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes, wobei das hydromechanische Getriebe (1) aufweist: a) eine Antriebswelle (3), b) eine Abtriebswelle (34), c) eine mechanische Getriebeeinheit, die ein Planetenradgetriebe (9) aufweist, das zwischen der Antriebswelle (3) und der Abtriebswelle (34) angeordnet ist, d) eine hydrostatische Getriebeeinheit, die eine erste Pumpe/Motor (7), eine zweite Pumpe/Motor (15), und eine Hydraulikleitung (21) zum Verbinden der ersten und der zweiten Pumpe/Motor (7, 15) miteinander aufweist, e) einen ein- und auskuppelnden Kupplungsmechanismus (6) zum wahlweisen Kuppeln der ersten Pumpe/Motor (7) mit entweder der Antriebswelle (3) oder der Abtriebswelle (34), und f) einen Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten, der an dem einen Ende der Abtriebswelle (34) angeordnet ist, und wobei das hydromechanische Getriebe (1) derart ausgebildet ist, dass die Antriebswelle (3) mit einem ersten Element (12) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, die zweite Pumpe/Motor (15) mit einem zweiten Element (10) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, und die Abtriebswelle (34) mit einem dritten Element (16) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, wobei das Steuerungssystem aufweist: a) ein variables Überdruckventil (38), das in der Hydraulikleitung (21) zum Verbinden der ersten Pumpe/Motor (7) mit der zweiten Pumpe/Motor (15) eingesetzt ist; b) ein Steuerungsmittel (43) zur Steuerung des variablen Überdruckventils (38) derart, dass ein eingestellter Überdruck des variablen Überdruckventils (38) zum Schaltzeitpunkt des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten beim Schalten des Getriebes von Vorwärts auf Rückwärts oder umgekehrt reduziert wird, und dass der eingestellte Überdruck nach Vollendung des Schaltens des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten erhöht wird und c) ein Steuerungsmittel (43) zum Betätigen eines Bremsmechanismus (36) zum Bremsen einer Welle (15a) der zweiten Pumpe/Motor (15) während des Schaltens des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten.
Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes, wobei das hydromechanische Getriebe (1) aufweist: a) eine Antriebswelle (3), b) eine Abtriebswelle (34), c) eine mechanische Getriebeeinheit, die ein Planetenradgetriebe (9) aufweist, das zwischen der Antriebswelle (3) und der Abtriebswelle (34) angeordnet ist, d) eine hydrostatische Getriebeeinheit, die eine erste Pumpe/Motor (7), eine zweite Pumpe/Motor (15), und eine Hydraulikleitung (21) zum Verbinden der ersten und der zweiten Pumpe/Motor (7, 15) miteinander aufweist, e) einen ein- und auskuppelnden Kupplungsmechanismus (6) zum wahlweisen Kuppeln der ersten Pumpe/Motor (7) mit entweder der Antriebswelle (3) oder der Abtriebswelle (34), und f) einen Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten, der an dem einen Ende der Abtriebswelle (34) angeordnet ist, und wobei das hydromechanische Getriebe (1) derart ausgebildet ist, dass die Antriebswelle (3) mit einem ersten Element (12) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, die zweite Pumpe/Motor (15) mit einem zweiten Element (10) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, und die Abtriebswelle (34) mit einem dritten Element (16) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, wobei das Steuerungssystem aufweist: a) ein variables Überdruckventil (38), das in der Hydraulikleitung (21) zum Verbinden der ersten Pumpe/Motor (7) mit der zweiten Pumpe/Motor (15) eingesetzt ist; b) ein Steuerungsmittel (43) zur Steuerung des variablen Überdruckventils (38) derart, dass ein eingestellter Überdruck des variablen Überdruckventils (38) zum Schaltzeitpunkt des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten beim Schalten des Getriebes von Vorwärts auf Rückwärts oder umgekehrt reduziert wird, und dass der eingestellte Überdruck nach Vollendung des Schaltens des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten erhöht wird und c) ein Einkupplungs-/Auskupplungs-Steuerungsmittel zur Steuerung des ein- und auskuppelnden Kupplungsmechanismus (6), um während des Schaltens des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten die erste Pumpe/Motor (7) von der Antriebswelle auszukuppeln und mit der Abtriebswelle (34) einzukuppeln.
Steuerungssystem eines hydromechanischen Getriebes, wobei das hydromechanische Getriebe (1) aufweist: a) eine Antriebswelle (3), b) eine Abtriebswelle (34), c) eine mechanische Getriebeeinheit, die ein Planetenradgetriebe (9) aufweist, das zwischen der Antriebswelle (3) und der Abtriebswelle (34) angeordnet ist, d) eine hydrostatische Getriebeeinheit, die eine erste Pumpe/Motor (7), eine zweite Pumpe/Motor (15), und eine Hydraulikleitung (21) zum Verbinden der ersten und der zweiten Pumpe/Motor (7, 15) miteinander aufweist, e) einen ein- und auskuppelnden Kupplungsmechanismus (6) zum wahlweisen Kuppeln der ersten Pumpe/Motor (7) mit entweder der Antriebswelle (3) oder der Abtriebswelle (34), und f) einen Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten, der an dem einen Ende der Abtriebswelle (34) angeordnet ist, und wobei das hydromechanische Getriebe (1) derart ausgebildet ist, dass die Antriebswelle (3) mit einem ersten Element (12) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, die zweite Pumpe/Motor (15) mit einem zweiten Element (10) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, und die Abtriebswelle (34) mit einem dritten Element (16) des Planetenradgetriebes (9) gekuppelt ist, wobei das Steuerungssystem aufweist: a) ein variables Überdruckventil (38), das in der Hydraulikleitung (21) zum Verbinden der ersten Pumpe/Motor (7) mit der zweiten Pumpe/Motor (15) eingesetzt ist, und b) ein Steuerungsmittel (43) zur Steuerung des variablen Überdruckventils (38) derart, dass ein eingestellter Überdruck des variablen Überdruckventils (38) zum Schaltzeitpunkt des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten beim Schalten des Getriebes von Vorwärts auf Rückwärts oder umgekehrt auf annähernd Null reduziert wird, und dass der eingestellte Überdruck nach Vollendung des Schaltens des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten erhöht wird.
Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Steuerungsmittel (43) zur Steuerung des variablen Überdruckventils (38) den eingestellten Überdruck mit Modulation steuert, um diesen nach der Vollendung des Schaltens des Kupplungsmechanismus (40) zum Vorwärts/Rückwärts-Schalten allmählich zu erhöhen.