DE102011017748A1 - Method for operating stepless gear box of e.g. agricultural motor vehicle e.g. tractor, involves transferring operation of stepless gear box by transmission controller during request of mode change from automatic mode into step mode - Google Patents

Abstract

The method involves continuously adjusting a stepless gear box (1) in an automatic mode by enabling the displacement of a transmission controller (11) using the driving parameters of a commercial motor vehicle. The operation of the stepless gear box is transferred by the transmission controller during the request of the mode change from the automatic mode into a step mode. The transfer stage of the stepless gear box is formed in the step mode by the gear ratios specified by the transmission controller. Independent claims are included for the following: (1) stepless gear box; (2) computer program product for operating stepless gear box; and (3) data carrier comprising computer program product for operating stepless gear box.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines stufenlosen Getriebes eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges, insbesondere eines Traktors, wobei eine Übersetzung des stufenlosen Getriebes in einem Automatikmodus stufenlos verstellt wird, indem die Verstellung durch eine Getriebesteuerung in Abhängigkeit von Fahrparametern des Nutzfahrzeuges vorgenommen wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein stufenloses Getriebe eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges, bei welchem eine Übersetzung zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle in einem Automatikmodus über eine Getriebesteuerung in Abhängigkeit von Fahrparametern des Nutzfahrzeuges stufenlos verstellbar ist. Schließlich betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, sowie einen Datenträger, der ein derartiges Computerprogrammprodukt aufweist.The invention relates to a method for operating a continuously variable transmission of an agricultural or municipal utility vehicle, in particular a tractor, wherein a ratio of the continuously variable transmission is continuously adjusted in an automatic mode by the adjustment is made by a transmission control in dependence on driving parameters of the commercial vehicle. The invention further relates to a continuously variable transmission of an agricultural or municipal commercial vehicle, in which a ratio between a drive shaft and an output shaft in an automatic mode via a transmission control in dependence on driving parameters of the utility vehicle is continuously adjustable. Finally, the invention relates to a computer program product, as well as a data carrier having such a computer program product.

Getriebe von Traktoren werden unter anderem auch häufig als Stufenlosgetriebe ausgeführt, bei welchen eine stufenlose Änderung der Übersetzung im Getriebe des Traktors möglich ist. Im überwiegenden Maße sind diese Stufenlosgetriebe dabei nach Art einer hydrostatischen Leistungsverzweigung ausgeführt, bei welcher die Antriebsleistung einer Antriebsmaschine des Traktors in einen mechanischen und einen hydrostatischen Zweig aufgeteilt und anschließend wieder zusammengeführt wird. Hierbei weist der mechanische Zweig zumindest ein als Koppelgetriebe fungierendes Planetengetriebe auf, welches die Aufteilung oder die Zusammenführung der Leistung vornimmt. Zudem sind in dem mechanischen Zweig häufig ein dem Koppelgetriebe nachgeschaltetes Gruppengetriebe in Form weiterer Planetenstufen oder in Form von Stirnradstufen und gegebenenfalls auch ein Wendegetriebe vorgesehen. Parallel zu dem Koppelgetriebe ist der hydrostatische Zweig vorgesehen, welcher durch eine, sich aus hydrostatischen Verdrängermaschinen zusammensetzenden Hydrostateinheit gebildet ist und die Aufgabe eines Stellgetriebes zur stufenlosen Verstellung der Übersetzung übernimmt. Hierbei ergibt sich die stufenlose Übersetzungsänderung aus einer Änderung der Drehzahl des Stellgetriebes durch eine spezifische Änderung des Förder- und/oder Schluckvolumens der hydrostatischen Verdrängermaschinen der Hydrostateinheit.Among other things, gearboxes of tractors are often designed as continuously variable transmissions, in which a stepless change in the ratio in the gearbox of the tractor is possible. To a large extent, these continuously variable transmissions are designed in the manner of a hydrostatic power split, in which the drive power of a drive machine of the tractor is divided into a mechanical and a hydrostatic branch and then brought together again. Here, the mechanical branch has at least one planetary gear acting as a coupling gear, which performs the division or the merger of the power. In addition, in the mechanical branch, a group transmission connected downstream of the coupling gear in the form of further planetary stages or in the form of spur gear stages and possibly also a reversing transmission are frequently provided. Parallel to the coupling gear of the hydrostatic branch is provided, which is formed by a, composed of hydrostatic displacement machines hydrostatic unit and takes over the task of a control gear for continuously adjusting the translation. In this case, the stepless transmission change results from a change in the rotational speed of the adjusting gear by a specific change in the delivery and / or absorption volume of the hydrostatic displacement machines of the hydrostatic unit.

Hierzu fungiert im Betrieb eine der hydrostatischen Verdrängermaschinen als Pumpe, während die jeweils andere Verdrängermaschine die Funktion eines Hydromotors übernimmt, wobei zumindest eine der Verdrängermaschinen, bevorzugt aber beide hinsichtlich des Förder- oder Schluckvolumens im Sinne einer Primär- und/oder einer Sekundärverstellung regelbar sind. Über die Leistungsverzweigung kann durch den hydrostatischen Zweig in den gegebenenfalls einzelnen durch den mechanischen Zweig definierten Getriebebereichen jeweils eine Übersetzung stufenlos verstellt werden. Vereinzelt kommen bei Traktoren auch reine hydrostatische Stufenlosgetriebe zur Anwendung, wobei diese gegenüber den leistungsverzweigten Varianten im Allgemeinen bei guter Automatisierbarkeit wegen des hohen hydraulischen Leistungsflusses einen schlechteren Gesamtwirkungsgrad aufweisen. Das Stellgetriebe kann natürlich auch als Umschlingungsgetriebe ausgebildet sein, bei welchem sich die Durchmesser einer An- und einer Abtriebsscheibe stufenlos verändern lassen.During operation, one of the hydrostatic displacement machines functions as a pump, while the other displacement machine assumes the function of a hydraulic motor, wherein at least one of the displacement machines, but preferably both in terms of delivery or displacement volume in the sense of a primary and / or a secondary adjustment can be controlled. About the power split can be adjusted continuously by the hydrostatic branch in the optionally individual by the mechanical branch defined transmission ranges each translation. Occasionally, pure hydrostatic continuously variable transmissions are also used in tractors, these having a poorer overall efficiency compared to the power-split variants generally with good automation due to the high hydraulic power flow. Of course, the control gear can also be designed as a belt drive, in which the diameter of a drive and a driven pulley can be changed continuously.

Eine Einstellung der jeweiligen Übersetzung des stufenlosen Getriebes wird bei einem Traktor üblicherweise gemeinsam mit der Regelung einer Motordrehzahl der Antriebsmaschine im Rahmen einer sogenannten Leistungsregelung über einen Fahrregler vorgenommen. Aufgrund der vielseitigen Einsatzmöglichkeiten eines Traktors sind zudem verschiedenartige Einstellmöglichkeiten erforderlich, bei welchen die Fahrgeschwindigkeit des Traktors und/oder die Motordrehzahl und damit auch eine durch diese beeinflusste Zapfwellendrehzahl zum Antrieb von Anbaugeräten entweder fest durch den jeweiligen Fahrzeugführer vorgewählt oder aber bei Betrieb durch Betätigung eines Gas- und eines Bremspedals durch den Fahrzeugführer beeinflussbar sind. So ist bei Betrieb bestimmter Anbaugeräte an dem Traktor eine konstante Zapfwellendrehzahl und damit auch eine konstante Motordrehzahl zur Verfügung zu stellen, während die Fahrgeschwindigkeit des Traktors über das Gas- und Bremspedal verändert werden kann. Auf der anderen Seite ist bei bestimmten Arbeiten eine konstante Fahrzeuggeschwindigkeit darzustellen, während die Motordrehzahl und damit auch die Zapfwellendrehzahl durch das Gaspedal und das Bremspedal variiert werden kann. Schließlich ist es auch häufig möglich, sowohl die Motordrehzahl als auch die Getriebeübersetzung fest auf einen durch den Fahrzeugführer vorgegebenen Wert zu Halten oder aber auch beide Parameter ausgehend von einem vorgewählten Wert durch Betätigung des Gaspedals und des Bremspedals zu beeinflussen.An adjustment of the respective ratio of the continuously variable transmission is usually carried out in a tractor together with the regulation of an engine speed of the engine as part of a so-called power control via a cruise control. Due to the versatile applications of a tractor also various adjustment options are required in which the driving speed of the tractor and / or the engine speed and thus influenced by this PTO for driving attachments either pre-selected by the respective driver or when operating by pressing a gas - And a brake pedal can be influenced by the driver. So when operating certain attachments to the tractor a constant PTO speed and thus a constant engine speed to provide, while the driving speed of the tractor can be changed via the accelerator and brake pedal. On the other hand, in certain work a constant vehicle speed is to be represented, while the engine speed and thus also the pto speed can be varied by the gas pedal and the brake pedal. Finally, it is also often possible to hold both the engine speed and the transmission ratio fixed to a predetermined value by the driver or to influence both parameters starting from a preselected value by pressing the accelerator pedal and the brake pedal.

Je nach gewählter Betriebsart kann die Antriebsmaschine des Traktors auch mit Hilfe eines stufenlosen Getriebes und durch Wahl eines entsprechend geeigneten Übersetzungsverhältnisses durch die bereits erwähnte Leistungsregelung in einem günstigen Betriebspunkt betrieben werden.Depending on the selected operating mode, the drive machine of the tractor can also be operated by means of a continuously variable transmission and by selecting a suitable transmission ratio by the already mentioned power control in a favorable operating point.

Aus der DE 42 19 050 A1 geht ein stufenloses Getriebe eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges hervor, wobei bei diesem stufenlosen Getriebe eine Übersetzung zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle durch eine übergeordnete Getriebesteuerung in Abhängigkeit von Fahrparametern des Nutzfahrzeuges stufenlos verstellbar ist. Das stufenlose Getriebe ist hierbei bevorzugt als hydromechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe ausgestaltet, welches sich aus einem hydrostatischen und einem mechanischen Zweig zusammensetzt. Die Getriebesteuerung steht mit einem übergeordneten Stellsystem in Verbindung, über welches Sollwertsignale bezüglich einer darzustellenden Fahrgeschwindigkeit an die Getriebesteuerung übermittelt werden. Dieses Steuersystem besteht dabei aus einem Steuerzylinder, dessen Kolben durch Druckbeaufschlagung entsprechend einer Betätigung eines Bremspedals oder eines Gaspedals relativ zu einem umgebenden Zylindermantel verschoben wird und hierüber eine einer Fahrgeschwindigkeit jeweils zugeordnete durch die Getriebesteuerung einzustellende Übersetzung definiert. Zudem kann der Zylindermantel auch relativ zu dem Kolben über einen Stellhebel verschoben werden.From the DE 42 19 050 A1 is a continuously variable transmission of an agricultural utility vehicle, said in this continuously variable transmission, a ratio between a drive shaft and an output shaft by a superordinate transmission control in dependence on driving parameters of the commercial vehicle is continuously adjustable. The continuously variable transmission is preferably designed as a hydromechanical power split transmission, which is composed of a hydrostatic and a mechanical branch. The transmission control is in communication with a higher-level control system, via which setpoint signals are transmitted to the transmission control with respect to a travel speed to be displayed. This control system consists of a control cylinder, the piston is displaced by pressurization corresponding to an actuation of a brake pedal or an accelerator pedal relative to a surrounding cylinder jacket and hereby defines a respective vehicle speed assigned by the transmission control translation. In addition, the cylinder jacket can also be moved relative to the piston via a control lever.

Das Stufenlosgetriebe wird nun in einem Automatikmodus durch die Getriebesteuerung betrieben, in welchem eine Übersetzung des Getriebes entsprechend erfasster Fahrparameter des Nutzfahrzeuges stufenlos verstellt wird. Zum einen wird hierbei bei Vorgabe einer konstanten Fahrgeschwindigkeit diese Fahrgeschwindigkeit auch bei sich ändernder Motordrehzahl einer Antriebsmaschine des Nutzfahrzeuges durch entsprechendes Verstellen der Übersetzung dargestellt. Zum anderen werden auch bei Vorgabe einer konstanten Motordrehzahl, was bei Antrieb bestimmter Arbeitsgerätschaften des Traktors über eine, mit der Motorwelle verbundenen Zapfwelle erforderlich ist, entsprechende Vorgaben über das Gaspedal oder Bremspedal bezüglich einer Änderung der Fahrgeschwindigkeit durch eine entsprechende Änderung der Übersetzung umgesetzt. Eine Vorgabe der Fahrgeschwindigkeit erfolgt dabei über den Stellhebel durch den Fahrzeugführer und ist je nach gewählter Betriebsart des Traktors dann noch über Gaspedal und Bremspedal beeinflussbar.The continuously variable transmission is now operated in an automatic mode by the transmission control, in which a ratio of the transmission according to the detected driving parameters of the commercial vehicle is continuously adjusted. On the one hand, this driving speed is represented by a corresponding adjustment of the transmission even when the engine speed of a drive machine of the commercial vehicle changes when a constant driving speed is specified. On the other hand, even with specification of a constant engine speed, which is required for driving certain working equipment of the tractor via a, connected to the motor shaft PTO, corresponding specifications on the accelerator or brake pedal with respect to a change in the vehicle speed by a corresponding change in the translation implemented. A specification of the driving speed is carried out via the lever by the driver and can be influenced depending on the selected operating mode of the tractor then on the accelerator pedal and brake pedal.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines stufenlosen Getriebes zur Verfügung zu stellen, mittels welchem eine hohe Verstelldynamik bei einer gleichzeitigen hohen Stabilität der Übersetzung erreicht werden kann. Insbesondere sollte dieses Verfahren möglichst schnell auf auftretende Lastsprünge bei Betrieb des Nutzfahrzeuges reagieren können. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein die vorstehenden Aspekte umsetzendes stufenloses Getriebe eines Nutzfahrzeuges oder landwirtschaftlichen Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen.Starting from the above-described prior art, it is the object of the present invention to provide a method for operating a continuously variable transmission, by means of which a high Verstelldynamik can be achieved with a simultaneous high stability of the translation. In particular, this method should be able to react as quickly as possible to load jumps occurring during operation of the commercial vehicle. A further object of the present invention is to provide a continuously variable transmission of a utility vehicle or agricultural vehicle that implements the above aspects.

Aus verfahrenstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung der Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Im Hinblick auf ein stufenloses Getriebe eines Nutzfahrzeuges wird die Aufgabe durch die technische Lehre des Anspruchs 8 gelöst. Hinsichtlich eines hiermit korrespondierenden Computerprogrammprodukts sowie einem dieses enthaltenden Speichermediums wird auf die Ansprüche 9 bzw. 10 verwiesen.From a procedural point of view, a solution of the problem is based on the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention. With regard to a continuously variable transmission of a commercial vehicle, the object is achieved by the technical teaching of claim 8. With regard to a computer program product corresponding thereto and a storage medium containing the same, reference is made to claims 9 and 10, respectively.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Betreiben eines stufenlosen Getriebes eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges eine Übersetzung des stufenlosen Getriebes in einem Automatikmodus stufenlos verstellt, indem die Verstellung durch eine Getriebesteuerung in Abhängigkeit von Fahrparametern des Nutzfahrzeuges vorgenommen wird. Durch die Getriebesteuerung erfolgt hierbei die stufenlose Verstellung der Übersetzung zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes. Im Sinne der Erfindung handelt es sich bei dem stufenlosen Getriebe insbesondere um ein hydromechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe, kann aber ebenso gut auch als rein hydrostatisches Getriebe oder als ein anderweitig ausgestaltetes und für landwirtschaftliche oder kommunale Nutzfahrzeuge geeignetes Stufenlosgetriebe ausgeführt sein. Unter „Fahrparametern des Nutzfahrzeuges” sind hierbei Parameter zu verstehen, welche ein übergeordneter Fahrregler zur Anweisung der Getriebesteuerung erhält, insbesondere also Vorgaben durch einen Fahrzeugführer hinsichtlich einer zu erreichenden konstanten Fahrgeschwindigkeit, hinsichtlich einer darzustellenden konstanten Motordrehzahl einer Antriebsmaschine des Nutzfahrzeuges, Vorgaben an einem Gaspedal und einem Bremspedal, Vorgaben hinsichtlich weiterer motorrelevanter Daten, wie Drehmoment, Kraftstoffverbrauch, etc., oder anderweitige Parameter des Nutzfahrzeuges. Bevorzugt kann über diese Parameter auch eine Übersetzung zur Darstellung eines möglichst verbrauchsoptimalen Betriebspunkts der Antriebsmaschine eingestellt werden.According to the invention, in a method for operating a continuously variable transmission of an agricultural or municipal utility vehicle, a ratio of the continuously variable transmission is continuously adjusted in an automatic mode by adjusting by a transmission control depending on driving parameters of the commercial vehicle. Through the transmission control here is the continuous adjustment of the ratio between a drive shaft and an output shaft of the continuously variable transmission. For the purposes of the invention, the continuously variable transmission is, in particular, a hydromechanical power split transmission, but may equally well be designed as a purely hydrostatic transmission or as a continuously variable transmission which is otherwise configured and suitable for agricultural or municipal utility vehicles. Under "driving parameters of the commercial vehicle" are here to understand parameters, which receives a higher-level controller for instructing the transmission control, ie in particular specifications by a driver with respect to a constant driving speed to be displayed with respect to a constant engine speed of a drive engine of the commercial vehicle, specifications on an accelerator pedal and a brake pedal, specifications regarding other engine-related data, such as torque, fuel consumption, etc., or other parameters of the commercial vehicle. Preferably, a ratio for representing a consumption-optimal operating point of the prime mover can be set via these parameters.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass ein Betrieb des stufenlosen Getriebes durch die Getriebesteuerung bei Anforderung eines Betriebsartwechsels vom Automatikmodus in einen Stufenmodus überführt wird, in welchem die Übersetzung des stufenlosen Getriebes durch Gangstufen gebildet wird, die durch die Getriebesteuerung vorgegeben werden. Bei Anforderung eines Betriebsartwechsels wird also keine stufenlose Übersetzung mehr zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes vorgenommen, sondern eine Übersetzung erfolgt in dem Stufenmodus mit fest durch die Getriebesteuerung vorgegebenen Gangstufen, aber mit einer Veränderung des Übersetzungsverhältnisses unter Last, also ohne Zugkraftunterbrechung.The invention now includes the technical teaching that an operation of the continuously variable transmission is transferred by the transmission control upon request of a mode change from the automatic mode in a step mode in which the ratio of the continuously variable transmission is formed by grades, which are determined by the transmission control. When requesting a mode change so no continuous ratio between a drive shaft and an output shaft of the continuously variable transmission is made, but a translation takes place in the step mode with fixed predetermined by the transmission control ratios, but with a change in the transmission ratio under load, ie without interruption of traction.

Der Vorteil hiervon ist, dass die Wahl der Übersetzung zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle somit nicht Regelvorgängen eines Fahrreglers des landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges unterworfen ist, da die Gangstufen schon in der Getriebesteuerung hinterlegt sind. Durch den Entfall der ansonsten im Automatikmodus stattfindenden Regelvorgänge kann in der Folge die Verstelldynamik des stufenlosen Getriebes deutlich erhöht werden. Zudem können die Rückwirkungen auftretender Lastsprünge, welche beispielsweise beim Einfahren des Traktors in ein Fahrsilo, beim Absenken eines angebauten Pflugs in den Boden, etc. auftreten, auf einen Betrieb des Nutzfahrzeuges weitgehend vermindert werden. Denn diese Lastsprünge führen bei Betrieb eines üblichen stufenlosen Getriebes im Automatikmodus aufgrund hinterlegter Stabilitätsmaßnahmen in der Regelcharakteristik, welche auftretende Schwingungen im System, beispielsweise durch Schwankungen in der Motordrehzahl, der Getriebeübersetzung oder aufgrund der Charakteristik von Verstellgliedern, vermeiden sollen, zu Verminderungen des Vortriebs des Traktors, da die Reglerstruktur aufgrund der Stabilitätskriterien zu langsam auf den schnellen Anstieg der Last reagiert. In der Folge vermindert der Traktor seine Fahrgeschwindigkeit und bleibt im Extremfall sogar stehen, bis das System auf den schnellen Anstieg der Last reagiert hat. Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren allerdings eine Anpassung der Übersetzung durch die feste Vorgabe von Gangstufen entfällt, benötigt das Gesamtsystem Traktor nur noch eine kürzere Zeit, um sich auf Lastsprünge einstellen zu können, indem lediglich eine Anpassung der Antriebsmaschine des Traktors an den aufgetretenen Lastsprung stattzufinden hat. The advantage of this is that the choice of the ratio between the drive shaft and output shaft is thus not subjected to control operations of a driving controller of the agricultural or municipal utility vehicle, since the gear ratios are already stored in the transmission control. As a result of the elimination of the control processes otherwise taking place in automatic mode, the adjustment dynamics of the continuously variable transmission can be significantly increased as a result. In addition, the repercussions occurring load transients, which occur for example when retracting the tractor in a silo, when lowering a mounted plow in the ground, etc., can be largely reduced to an operation of the commercial vehicle. Because these load jumps lead in operation of a conventional continuously variable transmission in the automatic mode due stored Stability measures in the control characteristic, which vibrations occurring in the system, for example, by fluctuations in engine speed, gear ratio or due to the characteristics of adjusters to avoid, to reductions in the propulsion of the tractor because the controller structure responds too slowly to the rapid increase of the load due to the stability criteria. As a result, the tractor reduces its travel speed and, in extreme cases, even stops until the system has reacted to the rapid increase in the load. Due to the fact that in the method according to the invention, however, an adjustment of the translation by the fixed specification of gears omitted, requires the entire tractor system only a shorter time to adjust to load jumps can only by adjusting the drive machine of the tractor to the load jump occurred has to take place.

Im Sinne der Erfindung ist hierbei unter einer Gangstufe ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes zu verstehen. Eine Anforderung eines Betriebsartwechsels kann im Rahmen der Erfindung hierbei entweder von außerhalb der Reglerstruktur durch einen Fahrzeugführer oder aber auch durch Reglerinterne Vorgaben getroffen werden. Im ersteren Fall ist es hierbei denkbar, ein entsprechendes Bedienelement, wie beispielsweise einen Wählhebel oder Taste vorzusehen, über welchen der Fahrzeugführer den Wechsel vom Automatikmodus in den Stufenmodus oder umgekehrt vorgeben kann. Der Vorteil hierbei ist insbesondere, dass der Fahrzeugführer hierbei schon vor Auftreten des jeweiligen Lastsprungs den passenden Betriebsmodus wählen kann, da der Anstieg in der Last üblicherweise für ihn schon im Voraus aufgrund einer vorausschauenden Fahrweise erkennbar ist. Allerdings kann ein Betriebsartwechsel auch durch die Reglerstruktur, also insbesondere durch den Fahrregler des Nutzfahrzeuges, selbstständig durchgeführt werden, wenn ein starker Anstieg der Last auftritt. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, entsprechende Grenzwerte zu definieren, um möglichst frühzeitig eine zu langsame Verstelldynamik des Systems erkennen und in der Folge ein Umschalten in den Stufenmodus vornehmen zu können.For the purposes of the invention, a gear ratio is a fixed gear ratio between the drive shaft and the output shaft of the continuously variable transmission. In the context of the invention, a request for a mode change can either be made from outside the controller structure by a vehicle driver or else from controller-internal specifications. In the former case, it is conceivable here to provide a corresponding control element, such as a selector lever or button, via which the driver can specify the change from the automatic mode to the step mode or vice versa. The advantage here is in particular that the driver can choose the appropriate mode of operation even before the occurrence of the respective load jump, since the increase in the load usually for him already in advance due to a predictive driving style is recognizable. However, a mode change can also be carried out independently by the controller structure, that is, in particular by the speed controller of the commercial vehicle, when a large increase in the load occurs. In this case, it is conceivable, for example, to define corresponding limit values in order to recognize, as early as possible, too slow an adjustment dynamics of the system and, as a consequence, be able to switch over to the step mode.

Im Unterschied hierzu wird bei der DE 42 19 050 A1 stets eine stufenlose Verstellung der Übersetzung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes vorgenommen, was bei Auftreten von starken Lastsprüngen zu dem bereits oben aufgeführten Problemen führt. Zwar kann der Fahrzeugführer durch den Stellhebel vorausschauend eine Anpassung der Getriebeübersetzung an vorstehende, einen Lastsprung hervorrufende Ereignisse vornehmen, diese Anpassungen sind aber dennoch der gleichen Regelcharakteristik des Automatikmodus unterworfen und damit in der Verstelldynamik beschränkt. Zudem gestaltet sich eine Einstellung hierbei schwierig, da der Fahrzeugführer in diesem Fall gleichzeitig zwei stufenlos einstellbare Parameter, zum einen die Motordrehzahl und zum anderen die Getriebeübersetzung, kontrollieren muss. Folglich wird im überwiegenden Fall eine vorausschauende Anpassung schwierig sein.In contrast, at the DE 42 19 050 A1 always made a continuous adjustment of the ratio between the drive shaft and the output shaft of the continuously variable transmission, resulting in the occurrence of heavy load jumps to the problems already mentioned above. Although the driver can predictively make an adjustment of the gear ratio to the above, causing a load jump events by the lever forward but these adjustments are subject to the same control characteristics of the automatic mode and thus limited in the adjustment dynamics. In addition, a setting here is difficult, since the driver in this case simultaneously two stepless adjustable parameters, on the one hand the engine speed and on the other hand the gear ratio, must control. Consequently, in the majority of cases, anticipatory adaptation will be difficult.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden eine Anzahl und eine Verteilung der Gangstufen fest in der Getriebesteuerung hinterlegt vorgegeben. Es wird also in diesem Fall von Herstellerseite eine feste Vorgabe getätigt, wie viele Gangstufen vorgesehen und mit welchen Stufensprüngen diese über den Fahrbereich des Nutzfahrzeuges verteilt sind. Vorteilhafterweise kann hierdurch bereits durch den Hersteller eine optimale Anpassung an die jeweilige Motorleistung des Nutzfahrzeuges getroffen werden.According to one embodiment of the invention, a number and a distribution of the gear ratios are specified fixed stored in the transmission control. Thus, in this case, a firm specification is made by the manufacturer side as to how many gear steps are provided and with which step increments these are distributed over the driving range of the commercial vehicle. Advantageously, this can already be made by the manufacturer an optimal adaptation to the respective engine power of the commercial vehicle.

Entsprechend einer hierzu alternativen Ausgestaltung wird eine Anzahl der Gangstufen fest in der Getriebesteuerung hinterlegt vorgegeben, wobei eine Gangstufe entsprechend eines beim Wechsel in den Stufenmodus aktuell wirksamen Übersetzungsverhältnisses gesetzt wird und die übrigen Gangstufen mit vorgegebenem Stufensprung automatisch verteilt werden. Es wird also eine Gangstufe mit einer beim Wechsel in den Stufenmodus aktuellen Übersetzung definiert und die noch übrigbleibenden Gangstufen entsprechend des Fahrbereichs des Nutzfahrzeuges daneben verteilt. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Wechsel vom Automatikmodus in den Stufenmodus somit nicht zu einer Veränderung der aktuellen Übersetzung zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle führt, so dass der Wechsel der Betriebsart nicht die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Motordrehzahl einer Antriebsmaschine beeinflusst. Bevorzugt erfolgt eine Verteilung der übrigen Gangstufen mit konstantem Stufensprung.According to an alternative embodiment, a number of the gear ratios is specified fixed deposited in the transmission control, wherein a gear ratio is set according to a currently active when switching to the stage mode gear ratio and the remaining gear ratios are automatically distributed with a predetermined increment. Thus, a gear ratio is defined with a current when switching to the step mode translation and distributed the remaining gear ratios corresponding to the driving range of the commercial vehicle next to it. Such a configuration has the advantage that the change from the automatic mode to the step mode thus does not lead to a change in the current ratio between drive shaft and output shaft, so that the change of operating mode does not affect the driving speed and / or the engine speed of a drive machine. Preferably, a distribution of the remaining gear steps takes place with a constant increment.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden eine Anzahl und/oder eine Verteilung der Gangstufen durch einen Fahrzeugführer vor Fahrbeginn aus einer Datenbank ausgewählt und anschließend in die Getriebesteuerung eingespielt. Insbesondere wählt der Fahrzeugführer hierbei entweder die Anzahl oder die Verteilung der Gangstufen aus, wobei der jeweils andere Parameter automatisch durch das System errechnet wird. Es ist aber auch denkbar, dass schon die Anzahl und auch die Verteilung der Gangstufen in mehreren unterschiedlichen Ausführungen in der Datenbank hinterlegt sind. Des Weiteren ist es auch denkbar diese hinterlegten Parameter passend für auszuführende Aufgaben aufzulisten, wie beispielsweise Pflügen, Transportieren, etc., so dass der Fahrzeugführer entsprechend der aktuell auszuführenden Aufgabe eine Wahl treffen kann. Generell kann die Wahl einer der beiden Parameter oder auch beider Parameter über ein entsprechendes Bedienterminal durch den Fahrzeugführer stattfinden. According to a further advantageous embodiment of the invention, a number and / or a distribution of the gear ratios are selected by a driver before driving from a database and then recorded in the transmission control. In particular, the driver selects either the number or the distribution of the gear ratios, the other parameter is automatically calculated by the system. But it is also conceivable that even the number and also the distribution of the gear ratios are stored in several different versions in the database. Furthermore, it is also conceivable to list these stored parameters appropriately for tasks to be performed, such as, for example, plowing, transporting, etc., so that the driver can make a choice in accordance with the task currently to be performed. In general, the choice of one of the two parameters or both parameters can take place via a corresponding operator terminal by the driver.

In Weiterbildung der Erfindung wird eine Wahl einer darzustellenden Gangstufe im Fahrbetrieb des Nutzfahrzeuges durch einen Fahrzeugführer vorgenommen. Hierdurch kann der Fahrzeugführer jeweils eine aus seiner Sicht geeignete Wahl für die Übersetzung im Getriebe wählen. Zweckmäßig ist es hierbei jedoch, eine derartige Wahl des Fahrzeugführers unter bestimmten Umständen zu unterdrücken, beispielsweise wenn die Wahl einer bestimmten Gangstufe eine Maximaldrehzahl der Antriebsmaschine überschreiten oder zu einem Abwürgen der Antriebsmaschine führen würde. Des Weiteren ist es hierbei auch denkbar, dem Fahrzeugführer über ein Bedienterminal die Wahl einer bestimmten Gangstufe im Hinblick auf bestimmte Kriterien, wie beispielsweise Wirtschaftlichkeit, Performance, etc., nahe zu legen und diesen somit bei der Wahl zu unterstützen. Auch die generelle Anzeige der aktuell gewählten Getriebeübersetzung ist von Vorteil, so dass der Fahrzeugführer bei sich wiederholenden Fahrmanövern stets die gleiche Ausgangssituation wieder herstellen kann.In a further development of the invention, a choice of a gear stage to be displayed is made by a vehicle driver while the commercial vehicle is being driven. In this way, the driver can select a suitable choice for the transmission in the transmission from his point of view. It is expedient here, however, to suppress such a choice of the driver under certain circumstances, for example, if the choice of a specific gear ratio would exceed a maximum speed of the drive machine or would lead to a stalling of the drive machine. Furthermore, it is also conceivable to suggest to the driver via a control terminal the choice of a certain gear with regard to certain criteria, such as economy, performance, etc., and thus support this in the election. The general display of the currently selected gear ratio is advantageous, so that the driver can always restore the same starting situation in repetitive driving maneuvers.

Entsprechend einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine Wahl einer Gangstufe im Fahrbetrieb des Nutzfahrzeuges automatisch durch die Getriebesteuerung vorgenommen. Vorteilhafterweise reagiert das stufenlose Getriebe in diesem Fall in dem Stufenmodus ähnlich einem Stufenautomatikgetriebe, so dass zwar keine stufenlose Verstellung einer Übersetzung vorgenommen wird, dennoch aber eine geeignete Wahl einer Gangstufe entsprechend vorgegebener Kriterien, wie beispielsweise Wirtschaftlichkeit, Performance, Motordrehzahl, etc., automatisch vorgenommen wird. Hierbei ist es auch denkbar, eine Art Kick-down-Funktion vorzusehen, um bei kurzfristiger Abfrage eine höhere Leistung durch eine gezielte Rückschaltung in eine niedrigere Gangstufe die Antriebsmaschine des Nutzfahrzeuges nahe des Punkts ihrer maximalen Leistung zu bringen.According to a further advantageous embodiment of the invention, a choice of a gear in the driving mode of the commercial vehicle is automatically made by the transmission control. Advantageously, the continuously variable transmission reacts in this case in the step mode similar to a stepped automatic transmission, so that although no continuous adjustment of a translation is made, but nevertheless made a suitable choice of a gear ratio according to predetermined criteria, such as economy, performance, engine speed, etc., automatically becomes. Here, it is also conceivable to provide a kind of kick-down function to bring a short-term query higher performance by a targeted downshift in a lower gear, the prime mover of the commercial vehicle near the point of maximum power.

Es ist im Rahmen der Erfindung zudem denkbar, die beiden vorgenannten Ausgestaltungen miteinander zu kombinieren, so dass zwar eine Wahl der Gangstufen automatisch durch die Getriebesteuerung vorgenommen wird, diese Wahl aber auch durch entsprechenden Eingriff des Fahrzeugführers entsprechend seines eigenen Empfindens abgeändert werden kann. Auch hierbei können entsprechende Wählvorgaben des Fahrzeugführers im Einzelfall unterdrückt werden.It is also conceivable within the scope of the invention to combine the two abovementioned embodiments so that, although a selection of the gear ratios is automatically made by the transmission control, this choice can also be modified by appropriate intervention of the vehicle driver according to his own sensation. Here, too, corresponding dialing instructions of the vehicle driver can be suppressed in individual cases.

Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor eines oder mehrerer Steuergeräte eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen.The solution according to the invention can also be embodied as a computer program product which, when running on a processor of one or more control units of an agricultural or municipal commercial vehicle, instructs the processor by software to perform the associated method steps according to the invention.

In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.In this context, a computer-readable medium is the subject of the invention, on which a computer program product described above is stored retrievably.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform oder unmittelbar aus der Zeichnung hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnung durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of the independent claims or the dependent claims. There are also opportunities to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of an embodiment or directly from the drawing. The reference of the claims to the drawing by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die Bezug auf die in der Zeichnung dargestellte Figur nimmt.Further, advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention, which refers to the figure shown in the drawing.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebes 1 eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges, wobei das stufenlose Getriebe 1 über eine Antriebswelle 2 mit einer Antriebsmaschine 3 des Nutzfahrzeuges verbunden ist. Bei der Antriebsmaschine 3 handelt es sich bevorzugt um eine Brennkraftmaschine in Form eines Dieselmotors. Das stufenlose Getriebe 1 übersetzt hierbei eine Antriebsbewegung der Antriebsmaschine 3 ausgehend von der Antriebswelle 2 auf eine Abtriebswelle 4, die im weiteren Verlauf mit einem vorliegend nicht weiter dargestellten Differenzial des Nutzfahrzeuges verbunden ist, bei welchem es sich je nach Ausgestaltung des Nutzfahrzeuges dann um ein Hauptdifferenzial zur Verteilung der Drehbewegung der Abtriebswelle 4 auf mehrere Fahrzeugachsen oder aber um ein Achsdifferenzial zur Verteilung der Drehbewegung der Abtriebswelle 4 auf Wellen einer Fahrzeugachse handeln kann.The single FIGURE shows a schematic representation of the continuously variable transmission according to the invention 1 an agricultural or municipal utility vehicle, wherein the continuously variable transmission 1 via a drive shaft 2 with a prime mover 3 the commercial vehicle is connected. At the prime mover 3 it is preferably an internal combustion engine in the form of a diesel engine. The continuously variable transmission 1 this translates a drive movement of the drive machine 3 starting from the drive shaft 2 on an output shaft 4 , which in the further course with a differential of the commercial vehicle not shown here is connected, in which it is depending on the configuration of the commercial vehicle then a main differential for distributing the rotational movement of the output shaft 4 on several vehicle axles or around an axle differential for distributing the rotational movement of the output shaft 4 Can act on waves of a vehicle axle.

Das stufenlose Getriebe 1 ist vorliegend auf Basis einer hydrostatischen Leistungsverzweigung ausgestaltet und verfügt über einen mechanischen Zweig 5 und einen hydrostatischen Zweig 6, welche jeweils über Stirnradstufen 7 und 8 mit der Antriebswelle 2 in Verbindung stehen und über eine Planetenstufe 9 als Koppelgetriebe auf die Abtriebswelle 4 zusammengeführt werden. Hierbei steht der mechanische Zweig 5 mit einem Sonnenrad der Planetenstufe 9 in Verbindung, während der hydrostatische Zweig mit einem Hohlrad der Planetenstufe 9 gekoppelt ist. Ein Steg der Planetenstufe 9 steht mit der Abtriebswelle 4 in Verbindung.The continuously variable transmission 1 In the present case, it is designed on the basis of a hydrostatic power split and has a mechanical branch 5 and a hydrostatic branch 6 , which each have spur gears 7 and 8th with the drive shaft 2 communicate and about a planetary stage 9 as coupling gear on the output shaft 4 be merged. Here stands the mechanical branch 5 with a sun wheel of the planetary stage 9 in conjunction, while the hydrostatic branch with a ring gear of the planetary stage 9 is coupled. A bridge of the planetary stage 9 stands with the output shaft 4 in connection.

Weiterhin ist ein – vorliegend nur als Blackbox dargestelltes – Gruppengetriebe 10 vorgesehen, über welches verschiedene Fahrbereiche des Nutzfahrzeuges darstellbar sind und welches bevorzugt als Planetengetriebe mit mehreren Stufen ausgestaltet ist. In diesem dem Hydrostatisch-mechanischen Getriebe nachgeschalteten Gruppengetriebe 10 sind durch gezielte Betätigung von Schaltelementen verschiedene Übersetzungsverhältnisse darstellbar, beispielsweise eine Kriechgruppe, eine Ackergruppe, eine Zwischengruppe und eine Straßengruppe. Zur Steuerung einer Betätigung dieser Schaltelemente steht das Gruppengetriebe 10 mit einer übergeordneten Getriebesteuerung 11 in Verbindung, welche zum einen die jeweilige Schaltbewegung der Schaltelemente anleitet und zudem erfasst, welcher Getriebebereich aktuelle gerade im Gruppengetriebe 10 ausgewählt ist.Furthermore, a - in the present case only shown as a black box - group transmission 10 provided over which different driving ranges of the commercial vehicle can be displayed and which is preferably designed as a planetary gear with multiple stages. In this the hydrostatic-mechanical transmission downstream group transmission 10 are by specific operation of switching elements different ratios representable, for example, a creeper, a field group, an intermediate group and a street group. To control an actuation of these switching elements is the group transmission 10 with a higher-level transmission control 11 in conjunction, which on the one hand instructs the respective switching movement of the switching elements and also detects which transmission range currently current in the group transmission 10 is selected.

Der hydrostatische Zweig 6 verfügt über eine Hydrostateinheit 12, die sich aus zwei hydrostatischen Verdrängermaschinen, nämlich einer Hydropumpe 13 und einem Hydromotor 14 zusammensetzt und welche als Stellgetriebe zur Darstellung einer stufenlosen Übersetzung des stufenlosen Getriebes 1 fungiert. Hierbei sind die Verdrängermaschinen 13 und 14 im Sinne einer Primär- und Sekundärverstellung jeweils in ihrem Förder- und/oder Schluckvolumen regelbar, wobei die Hydrostateinheit 12 zum Zwecke der Regelung ebenfalls mit der übergeordneten Getriebesteuerung 11 in Verbindung steht. Über die Getriebesteuerung 11 können dabei das Fördervolumen der Hydropumpe 13 und das Schluckvolumen des Hydromotors 14 eingestellt und durch Änderung des jeweiligen spezifischen Förder- bzw. Schluckvolumens die stufenlose Übersetzungsänderung des stufenlosen Getriebes 1 hervorgerufen werden.The hydrostatic branch 6 has a hydrostatic unit 12 consisting of two hydrostatic displacement machines, namely a hydraulic pump 13 and a hydraulic motor 14 composed and which as actuating gear for displaying a continuously variable transmission of the continuously variable transmission 1 acts. Here are the displacement machines 13 and 14 in the sense of a primary and secondary adjustment in each case in their delivery and / or absorption volume controllable, wherein the hydrostatic unit 12 for the purpose of regulation also with the higher-level transmission control 11 communicates. About the transmission control 11 can thereby the delivery volume of the hydraulic pump 13 and the displacement of the hydraulic motor 14 set and by changing the respective specific delivery or intake volume, the stepless transmission change of the continuously variable transmission 1 be caused.

Die Getriebesteuerung 11 steht nun mit einem übergeordneten Fahrregler 15 in Verbindung, der des Weiteren auch mit einem Motorsteuergerät 16 der Antriebsmaschine 3 und einer Bedienschnittstelle 17 zur Entgegennahme von Steuerbefehlen eines Fahrzeugführers des Nutzfahrzeuges verbunden ist und an die Getriebesteuerung 11 eine jeweils einzustellende Übersetzung übermittelt. Die Bedienschnittstelle 17 dient im vorliegenden Fall zur Vereinfachung der Darstellung als Platzhalter für mehrere Eingabemöglichkeiten eines Fahrzeugführers, wie insbesondere über ein Gaspedal, ein Bremspedal, Wählhebel oder Taster zum Anwählen eines bestimmten Getriebebereichs, Bedienterminals, etc. Über die Bedienschnittstelle 17 kann zudem je nach gewünschter Betriebsart des Nutzfahrzeuges eine konstante Motordrehzahl der Antriebsmaschine 3, eine konstante Fahrgeschwindigkeit des Nutzfahrzeuges oder auch eine Kombination aus beiden vorgegeben werden, wobei der Fahrregler diese Vorgaben dann durch entsprechende Regelungen der Antriebsmaschine 3 und des stufenlosen Getriebes 1 über Motorsteuergerät 16 und Getriebesteuerung 11 umsetzt. Zudem kann der Fahrzeugführer über die Bedienschnittstelle die Wahl eines bestimmten Fahrbereichs und damit eines zugehörigen Getriebebereichs im Gruppengetriebe 10 bestimmen, welche dann über den Fahrregler 15 und die Getriebesteuerung 11 entsprechend durch zugehörige Betätigungen von Schaltelementen im Gruppengetriebe 10 umgesetzt wird.The transmission control 11 now stands with a parent controller 15 in addition, the also with an engine control unit 16 the prime mover 3 and a user interface 17 for receiving control commands of a driver of the commercial vehicle is connected and to the transmission control 11 to submit a respective translation to be set. The user interface 17 used in the present case to simplify the presentation as a placeholder for multiple input options of a driver, such as in particular an accelerator pedal, a brake pedal, selector lever or button to select a specific transmission range, operator terminals, etc. via the user interface 17 In addition, depending on the desired mode of operation of the commercial vehicle a constant engine speed of the prime mover 3 , a constant speed of the commercial vehicle or a combination of both are given, the driver then these specifications by appropriate control of the prime mover 3 and the continuously variable transmission 1 via engine control unit 16 and transmission control 11 implements. In addition, the driver via the user interface, the choice of a specific driving range and thus an associated transmission range in the group transmission 10 determine which then via the throttle 15 and the transmission control 11 correspondingly by associated actuations of switching elements in the group transmission 10 is implemented.

Im Normalbetrieb des Nutzfahrzeuges wird das stufenlose Getriebe 1 durch die Getriebesteuerung 11 in einem Automatikmodus betrieben, in welchem in dem jeweiligen im Gruppengetriebe 10 gewählten Getriebebereich eine stufenlose Verstellung der Übersetzung zwischen Antriebswelle 2 und Abtriebswelle 4 vorgenommen wird. Im Automatikmodus regelt der Fahrregler 15 die Motordrehzahl der Antriebsmaschine 3 und die Übersetzung des stufenlosen Getriebes 1 entsprechend jeweils getroffener Vorgaben an der Bedienschnittstelle 17. So wird bei Vorgabe einer konstanten Motordrehzahl und bei Eingaben über das Bremspedal oder das Gaspedal gleichzeitig eine Fahrgeschwindigkeit des Nutzfahrzeuges unter stufenloser Verstellung der Übersetzung verändert oder aber bei Vorgabe einer konstanten Fahrgeschwindigkeit die Motordrehzahl der Antriebsmaschine 3 entsprechend der Vorgaben an den Pedalen durch ebenfalls vorzunehmende Änderungen der Übersetzung variiert. Zudem kann auch die Antriebsmaschine 3 in einem optimalen Drehzahlbereich beim Fahren betrieben werden, indem die jeweils über die Pedale vorgegebene Fahrgeschwindigkeit durch entsprechende Änderungen der Übersetzung zwischen Antriebswelle 2 und Abtriebswelle 4 dargestellt wird.In normal operation of the commercial vehicle, the continuously variable transmission 1 through the transmission control 11 operated in an automatic mode in which in the respective group transmission 10 selected transmission range a stepless adjustment of the ratio between the drive shaft 2 and output shaft 4 is made. In automatic mode, the throttle adjusts 15 the engine speed of the prime mover 3 and the translation of the continuously variable transmission 1 according to the respective specifications made on the user interface 17 , Thus, when specifying a constant engine speed and inputs via the brake pedal or the accelerator pedal at the same time a driving speed of the commercial vehicle under continuous adjustment of the ratio changed or at specification of a constant speed, the engine speed of the prime mover 3 varies according to the specifications of the pedals by also to be made changes in the translation. In addition, the prime mover can also 3 be operated in an optimal speed range while driving, by the respective predetermined via the pedals driving speed by corresponding changes in the ratio between the drive shaft 2 and output shaft 4 is pictured.

Im Automatikmodus wird allerdings eine Regelung über den Fahrregler 15 mit entsprechenden Stabilitätskriterien vorgenommen, um Schwankungen in der Motordrehzahl oder in der Übersetzung oder aber auch der Verstellglieder nicht in Schwingungen im System resultieren zu lassen. Insbesondere diese Stabilitätskriterien führen aber dazu, dass der Fahrregler 15 zu langsam auf kurzfristige Lastsprünge reagieren kann, welche beispielsweise beim Einfahren in ein Fahrsilo oder beim Absenken eines an das Nutzfahrzeug angebauten Pflugs in den Boden auftreten können. Derartige Lastsprünge führen bei Betrieb des stufenlosen Getriebes im Automatikmodus dazu, dass der Fahrregler 15 das stufenlose Getriebe 1 in der Übersetzung zurückregelt, was in einer Verminderung der Fahrgeschwindigkeit des Nutzfahrzeuges und im Extremfall sogar zu einem Stehenbleiben führt. Erst nach erfolgter Anpassung an den Lastsprung erfolgt dann wieder ein entsprechender Vortrieb des Nutzfahrzeuges, was zu einem Eingraben bei dessen erneutem Vortrieb führen kann. Grund hierfür ist, dass das Regelsystem nur unzureichend auf insbesondere kurzfristig auftretende Lastsprünge reagieren kann. In automatic mode, however, a regulation via the throttle 15 made with appropriate stability criteria to not cause fluctuations in the engine speed or in the translation or even the adjustment in vibration in the system. In particular, these stability criteria but cause the throttle 15 Too slow to respond to short-term load transients, which can occur for example when entering a silo or when lowering a mounted on the utility vehicle plow in the ground. Such load jumps lead during operation of the continuously variable transmission in automatic mode to the fact that the throttle 15 the continuously variable transmission 1 Regressed in translation, resulting in a reduction in the speed of the commercial vehicle and in extreme cases, even to a halt. Only after the adaptation to the load jump then takes place again a corresponding propulsion of the commercial vehicle, which can lead to a digging in its renewed propulsion. The reason for this is that the control system can only react insufficiently to load transients occurring in particular at short notice.

Um dieses Problem nun zu umgehen, kann das stufenlose Getriebe 1 im vorliegenden Fall über die Getriebesteuerung 11 durch Vorgabe des Fahrreglers 15 in einen Stufenmodus überführt werden, in welchem keine stufenlose Verstellung der Übersetzung vorgenommen wird, sondern die Übersetzung durch über die Getriebesteuerung 11 vorgegebene Gangstufen gebildet ist. Diese Gangstufen stellen dabei im Einzelnen ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebswelle 2 und Abtriebswelle 4 dar. Im vorliegenden Fall wird der Wechsel vom Automatikmodus in den Stufenmodus dann vorgenommen, wenn der Fahrregler 15 eine entsprechende Vorgabe des Fahrzeugführers an der Bedienschnittstelle 17 registriert. Der Fahrzeugführer wird eine entsprechende Vorgabe vornehmen, wenn für ihn erkennbar ist, dass zeitnah ein entsprechender Lastsprung zu erwarten ist und daher ein Betrieb des stufenlosen Getriebes 1 im Stufenmodus empfehlenswert ist. Alternativ hierzu kann aber auch ein Wechsel in den Stufenmodus und zurück durch den Fahrregler 15 selbst vorgenommen werden, wenn ein Lastsprung erkannt und eine Reaktion auf diesen Lastsprung eine zu lange Regelzeit in Anspruch nehmen würde. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform sind die Gangstufen in ihrer Anzahl und Verteilung über den Fahrbereich fest in Form eines Kennfeldes 18 in der Getriebesteuerung 11 hinterlegt. Alternativ hierzu kann aber auch nur eine Anzahl der Gangstufen in der Getriebesteuerung 11 hinterlegt sein, wobei eine Gangstufe dem beim Wechsel in den Stufenmodus aktuell wirksamen Übersetzungsverhältnis entspricht und die übrigen Gangstufen mit vorgegebenen Stufensprung, bevorzugt konstanten Stufensprung, um diese Gangstufe automatisch verteilt werden. Des Weiteren kommt auch eine Wahl der Anzahl und der Verteilung der Gangstufen durch den Fahrzeugführer vor Fahrantritt aus einer Datenbank, beispielsweise anhand jeweils auszuführender Arbeiten mit dem Nutzfahrzeug, in Betracht.To work around this problem now, the continuously variable transmission 1 in the present case via the transmission control 11 by specification of the driving controller 15 be converted into a step mode in which no continuous adjustment of the translation is made, but the translation through the transmission control 11 predetermined grades is formed. Specifically, these gear stages provide a fixed transmission ratio between drive shaft 2 and output shaft 4 In the present case, the change from the automatic mode to the step mode is made when the speed controller 15 a corresponding specification of the driver on the user interface 17 registered. The vehicle driver will make a corresponding specification if it is recognizable to him that a corresponding load jump is to be expected in a timely manner and therefore an operation of the continuously variable transmission 1 in step mode is recommended. Alternatively, however, can also change to the step mode and back through the throttle 15 even if a load jump was detected and a response to this load step would take too long a regulation time. In the case of the present embodiment, the gear stages are fixed in their number and distribution over the driving range in the form of a characteristic diagram 18 in the transmission control 11 deposited. Alternatively, but only a number of the gear ratios in the transmission control 11 be deposited, with a gear corresponds to the currently active when switching to the step mode gear ratio and the remaining stages with predetermined increment, preferably constant increment, are automatically distributed to this gear. Furthermore, a choice of the number and the distribution of the gear ratios by the driver before driving from a database, for example, based on each work to be performed with the commercial vehicle into consideration.

Im Stufenmodus wird eine Wahl und ein Wechsel zwischen den festen Gangstufen über die Bedienschnittstelle 17 durch den Fahrzeugführer vorgegeben und durch den Fahrregler 15 an die Getriebesteuerung 11 weitergeleitet. Alternativ kann aber auch eine automatische Wahl der jeweiligen Gangstufe und eine Vornahme des Wechsels zwischen den Gangstufen durch den Fahrregler 15 anhand entsprechend vorgegebener Kriterien, wie beispielsweise Wirtschaftlichkeit, Performance, Motordrehzahl der Antriebsmaschine 3, etc. vorgenommen werden.In the step mode, a choice and a change between the fixed gear steps via the user interface 17 specified by the driver and by the throttle 15 to the transmission control 11 forwarded. Alternatively, however, can also be an automatic choice of the respective gear ratio and making the change between the gear ratios by the throttle 15 according to predetermined criteria, such as economy, performance, engine speed of the prime mover 3 , etc. are made.

Mittels des beschriebenen Verfahrens zum Betreiben eines stufenlosen Getriebes 1 ist es somit möglich, ein stufenloses Getriebe mit einer hohen Verstelldynamik auszubilden, bei welchem gleichzeitig eine hohe Stabilität der Getriebeübersetzung erreichbar ist. Insbesondere kann hierdurch auch auf sehr kurzfristig auftretende Lastsprünge ohne entsprechende langwierige Regelabläufe mit hoher Dynamik reagiert werden.By means of the described method for operating a continuously variable transmission 1 It is thus possible to form a continuously variable transmission with a high adjustment dynamics, in which at the same time a high stability of the transmission ratio can be achieved. In particular, this can also be reacted to very short-term load transients without corresponding lengthy control processes with high dynamics.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Stufenloses GetriebeStepless transmission

22

Antriebswelledrive shaft

33

Antriebsmaschineprime mover

44

Abtriebswelleoutput shaft

55

mechanischer Zweigmechanical branch

66

hydrostatischer Zweighydrostatic branch

77

Stirnradstufespur gear

88th

Stirnradstufespur gear

99

Planetenstufeplanetary stage

1010

Gruppengetriebegroup transmission

1111

Getriebesteuerungtransmission control

1212

Hydrostathydrostatic

1313

Hydropumpehydraulic pump

1414

Hydromotorhydraulic motor

1515

Fahrreglerthrottle

1616

MotorsteuergerätEngine control unit

1717

BedienschnittstelleOperator interface

1818

Kennfeldmap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 4219050 A1 [0006, 0014] DE 4219050 A1 [0006, 0014]

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines stufenlosen Getriebes (1) eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges, insbesondere eines Traktors, wobei eine Übersetzung des stufenlosen Getriebes (1) in einem Automatikmodus stufenlos verstellt wird, indem die Verstellung durch eine Getriebesteuerung (11) in Abhängigkeit von Fahrparametern des Nutzfahrzeuges vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb des stufenlosen Getriebes (1) durch die Getriebesteuerung (11) bei Anforderung eines Betriebsartwechsels vom Automatikmodus in einen Stufenmodus überführt wird, in welchem die Übersetzung des stufenlosen Getriebes (1) durch Gangstufen gebildet wird, die durch die Getriebesteuerung (11) vorgegeben werden.Method for operating a continuously variable transmission ( 1 ) of an agricultural or municipal utility vehicle, in particular a tractor, wherein a ratio of the continuously variable transmission ( 1 ) is continuously adjusted in an automatic mode by the adjustment by a transmission control ( 11 ) is carried out in dependence on driving parameters of the utility vehicle, characterized in that an operation of the continuously variable transmission ( 1 ) by the transmission control ( 11 ) is transferred on request of a mode change from the automatic mode in a step mode in which the ratio of the continuously variable transmission ( 1 ) is formed by gear stages, which by the transmission control ( 11 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl und eine Verteilung der Gangstufen fest in der Getriebesteuerung (11) hinterlegt vorgegeben werden.A method according to claim 1, characterized in that a number and a distribution of the gear steps fixed in the transmission control ( 11 ) be deposited. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Gangstufen fest in der Getriebesteuerung (11) hinterlegt vorgegeben wird, wobei eine Gangstufe entsprechend eines beim Wechsel in den Stufenmodus aktuell wirksamen Übersetzungsverhältnisses gesetzt wird und die übrigen Gangstufen mit vorgegebenem Stufensprung automatisch verteilt werden.A method according to claim 1, characterized in that a number of the gear steps fixed in the transmission control ( 11 ) is set, wherein a gear ratio is set according to a currently effective when switching to the stage mode gear ratio and the remaining gear ratios are automatically distributed with a predetermined increment. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl und/oder eine Verteilung der Gangstufen durch einen Fahrzeugführer vor Fahrbeginn aus einer Datenbank ausgewählt und anschließend in die Getriebesteuerung (11) eingespielt werden.A method according to claim 1, characterized in that a number and / or a distribution of the gear ratios selected by a driver before driving from a database and then into the transmission control ( 11 ) are recorded. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Fahrzeugführer die Anzahl oder die Verteilung ausgewählt wird, wobei der jeweils andere Parameter automatisch errechnet wird.A method according to claim 4, characterized in that the number or distribution is selected by the driver, the other parameter is calculated automatically. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wahl einer Gangstufe im Fahrbetrieb des Nutzfahrzeuges durch einen Fahrzeugführer vorgenommen wird.A method according to claim 1, characterized in that a choice of a gear in driving the commercial vehicle is made by a driver. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wahl einer Gangstufe im Fahrbetrieb des Nutzfahrzeuges automatisch durch die Getriebesteuerung (11) vorgenommen wird.A method according to claim 1, characterized in that a selection of a gear stage in the driving operation of the commercial vehicle automatically by the transmission control ( 11 ) is made. Stufenloses Getriebe (1) eines landwirtschaftlichen oder kommunalen Nutzfahrzeuges, insbesondere eines Traktors, mit einer Antriebswelle (2) und einer Abtriebswelle (4), zwischen welchen eine Übersetzung über einer Getriebesteuerung (11) in einem Automatikmodus in Abhängigkeit von Fahrparametern des Nutzfahrzeuges stufenlos verstellbar ist, wobei eine Überführung vom Automatikmodus in einen Stufenmodus entsprechend eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführbar ist.Continuously variable transmission ( 1 ) of an agricultural or municipal commercial vehicle, in particular a tractor, with a drive shaft ( 2 ) and an output shaft ( 4 ), between which a transmission via a transmission control ( 11 ) is infinitely adjustable in an automatic mode depending on driving parameters of the commercial vehicle, wherein a transfer from the automatic mode in a step mode according to a method according to one of claims 1 to 7 is feasible. Computerprogrammprodukt eines stufenlosen Getriebes (1) nach Anspruch 8, welches nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betreibbar ist, wobei eine Routine zur Überführung des stufenlosen Getriebes (1) vom Automatikmodus in den Stufenmodus durch die Getriebesteuerung (11) und ein anschließender Betrieb im Stufenmodus durch entsprechende in einer Software hinterlegte Steuerungsbefehle umgesetzt ist.Computer program product of a continuously variable transmission ( 1 ) according to claim 8, which is operable by a method according to one of claims 1 to 7, wherein a routine for transferring the continuously variable transmission ( 1 ) from the automatic mode to the step mode by the transmission control ( 11 ) and a subsequent operation in the step mode is implemented by appropriate stored in a software control commands. Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9.Data carrier with a computer program product according to claim 9.

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