DE10202774B4 - Electronic switching device for a power shift transmission - Google Patents

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Abstract

Elektronische Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe eines Arbeitsmotorwagens, insbesondere eines Traktors, mit wenigstens einer Synchronschaltstufe und mehreren Lastschaltstufen, welche in einem Manuellmodus oder in wenigstens einem Automatiklastschaltmodus schaltbar sind, wobei zur Einstellung einer Fahrzeuggeschwindigkeit eine von einem Alldrehzahlregler einzustellende Soll-Motordrehzahl (n_mot_soll), eine Synchronschaltstufe (G1, G2, G3, G4) und wenigstens ein zulässiger Lastschaltstufenbereich (A1, A2) für einen Automatiklastschaltmodus fahrerseitig vorgebbar sind und wobei eine fahrerseitige Festlegung der Lastschaltstufen (I, II, III, IV, V) für den wenigstens einen zulässigen Lastschaltstufenbereich (A1, A2) anhand der angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt.Electronic switching device for a powershift transmission of a work motor vehicle, in particular a tractor, with at least one synchronous shift stage and several powershift stages, which can be switched in a manual mode or in at least one automatic powershift mode, with a set engine speed (n_mot_soll) to be set by an all-speed governor, one Synchronous shift stage (G1, G2, G3, G4) and at least one permissible powershift range (A1, A2) for an automatic powershift mode can be specified by the driver, and a driver-side determination of the powershift stages (I, II, III, IV, V) for the at least one permissible powershift range (A1, A2) takes place on the basis of the desired vehicle speed.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe eines Arbeitsmotorwagens, insbesondere eines Traktors, nach der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.The invention relates to an electronic switching device for a power shift transmission of a work motor vehicle, in particular a tractor, according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Der Antriebsstrang von Arbeitsmotorwagen, wie z. B. Traktoren oder anderer zur Verrichtung von Arbeiten z. B. im landwirtschaftlichen Bereich oder Bauwesen vorgesehener Arbeitsfahrzeuge, enthält meist ein Lastschaltgetriebe, bei dem jeweils einer Synchronschaltstufe mehrere Lastschaltstufen zugeordnet werden können.The drive train of work motor car, such. B. tractors or other for performing work such. As intended in the agricultural sector or construction work vehicles, usually includes a power shift transmission, in each of which a synchronous shift multiple load switching stages can be assigned.

Die Wahl der Synchronschaltstufe und der jeweiligen Lastschaltstufe hierzu erfolgt in der Praxis häufig mechanisch, wozu dem Fahrer in der Regel mehrere verschiedene Bedienelemente zur Verfügung stehen, welche in bestimmten Situationen direkt nacheinander oder sogar gleichzeitig betätigt werden müssen, wenn er beispielsweise bei einer Rückschaltung nach Erreichen der niedrigsten Lastschaltstufe in einem aktiven Synchrongang die nächstniedrigere Synchronschaltstufe anwählen muss.The choice of the synchronous shift stage and the respective powershift stage this done in practice often mechanically, including the driver usually several different controls are available, which must be operated in certain situations directly sequentially or even simultaneously, for example, when he returns after reaching the lowest power shift stage in an active synchronous gear must select the next lower synchronous gear shift stage.

Um den Fahrer eines solchen Arbeitsmotorwagens von der Vielzahl manueller Schaltungen zu entlasten, wird in der Praxis zunehmend ein Automatikmodus zumindest für die Schaltungen im Lastschaltstufenbereich vorgesehen. Bei solchen Lastschaltautomatikgetrieben wählt der Fahrer einen bestimmten Synchrongang und aktiviert in diesem Synchrongang anschließend den Automatiklastschaltmodus, wobei die Lastschaltstufen in Abhängigkeit von der Last und der Motordrehzahl automatisch gewählt werden.In order to relieve the driver of such a work motor vehicle of the variety of manual circuits, in practice, an automatic mode is increasingly provided at least for the circuits in the powershift stage area. In such power shift automatic transmissions, the driver selects a specific synchronizing gear and then activates the automatic load switching mode in this synchronizing gear, wherein the powershift stages are automatically selected as a function of the load and the engine speed.

Bei aus der Praxis bekannten Systemen kann auch zwischen mehreren Betriebsarten unterschieden werden, so z. B. zwischen einer ökonomischen Betriebsart und einer leistungsorientierten Betriebsart, d. h. je nach gewählter Betriebsart wählt die elektronische Steuereinheit des Lastschaltgetriebes eine Lastschaltstufe, die im ökonomischen Betriebsmodus eine geringe Motordrehzahl und somit einen minimalen Kraftstoffverbrauch und bei leistungsorientierter Betriebsart die Erbringung der gesamten Motorleistung zur Folge hat. Neben der Vorgabe der Synchronschaltstufe geht der Fahrerwunsch vor allem über die Gaspedalstellung ein. So kann beispielsweise durch ein ganz durchgetretenes Gaspedal die Einspritzmenge maximiert werden und eine Rückschaltung um einen oder mehrere Gänge zur Erzielung einer größeren Leistung erreicht werden.In systems known from practice can also be distinguished between several modes, such. B. between an economic mode and a performance-oriented mode, d. H. depending on the operating mode selected, the electronic control unit of the powershift selects a power shift stage which, in the economic mode of operation, results in low engine speed and thus minimum fuel consumption and in performance mode provides overall engine performance. In addition to the specification of the synchronous shift stage, the driver's request is above all about the accelerator pedal position. Thus, for example, by a well-worn accelerator pedal, the injection quantity can be maximized and a downshift can be achieved by one or more gears to achieve greater performance.

Wenngleich mit den bekannten Automatiklastschaltmodi eine Entlastung des Fahrers von manuellen Schaltvorgängen gegeben ist, so besteht dennoch ein Nachteil darin, dass der Fahrer über das Gaspedal eingreifen muss, damit der Traktor zur Verrichtung der jeweils anstehenden Arbeit die passende Geschwindigkeit hat.Although with the known automatic load switching modes relieving the driver of manual gearshifts is given, yet there is a disadvantage in that the driver has to intervene on the accelerator pedal, so that the tractor for performing the work in each case has the appropriate speed.

Die DE 30 44 311 A1 offenbart eine manuelle Schaltvorrichtung für den Antrieb eines Nutzfahrzeuges, insbesondere eines Ackerschleppers, mit einem Schalthebel für die Schaltstufen eines Stufenzahnradwechselgetriebes und einem Bereichs- bzw. Gruppenschalthebel für eine Lastschaltstufe des Getriebes. Durch den Bereichs- bzw. Gruppenschalthebel sind manuell verschieden schnelle Vorwärtsgruppen und eine Rückwärtsgruppe schaltbar.The DE 30 44 311 A1 discloses a manual shifting device for driving a utility vehicle, in particular an agricultural tractor, with a shift lever for the shift stages of a stepped gear change transmission and a range shift lever for a power shift stage of the transmission. By means of the range or group selector lever, variously fast forward groups and one reverse group can be manually switched.

Aus der EP 1 103 742 A2 ist ein automatisches Getriebesystem bekannt, das eine elektronische Steuereinheit umfasst, mit einem internen Speicher zur Abspeicherung einer vom Fahrer bestimmten Fahrerpräferenz für eine manuelle oder automatische Schaltung. Eine System-ECU ermöglicht dem Fahrer, den Standard-Betriebsmodus des Getriebes entweder als den automatischen oder als den manuellen Getriebemodus zu programmieren. Außerdem ist der Fahrer während der Programmierung des Standard-Startmodus für das Getriebe auch in der Lage, die Standard-Startgangstufe auszuwählen. Der Fahrer kann den Standardmodus für das Getriebe und die Standard-Startgangstufe ändern, indem er den internen Speicher der System-ECU programmiert.From the EP 1 103 742 A2 An automatic transmission system is known which comprises an electronic control unit with an internal memory for storing a driver-determined driver preference for manual or automatic shifting. A system ECU allows the driver to program the transmission's standard operating mode as either the automatic or manual transmission mode. In addition, during the programming of the standard start mode for the transmission, the driver is also able to select the standard starting gear. The driver can change the default mode for the transmission and the default starting gear by programming the internal memory of the system ECU.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe eines Arbeitsmotorwagens, insbesondere eines Traktors, bereitzustellen, mit der ein Fahrer von manuellen Schaltvorgängen zumindest im Lastschaltstufenbereich entlastet wird, wobei die Einstellung der Geschwindigkeit des Arbeitsmotorwagens entsprechend der zu verrichtenden Arbeit vom Fahrer auf einfache Art und Weise beeinflussbar ist.It is an object of the present invention to provide an electronic switching device for a power transmission of a work motor vehicle, in particular a tractor, with a driver of manual shifts is relieved, at least in the power shift stage range, the adjustment of the speed of the work motor car according to the work to be done by the driver simple way can be influenced.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer elektronischen Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe eines Arbeitsfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved with an electronic switching device for a powershift transmission of a work vehicle according to the features of patent claim 1.

Die Erfindung sieht vor, dass bei einer elektronischen Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe eines Arbeitsmotorwagens, insbesondere eines Traktors, mit wenigstens einer Synchronschaltstufe und mehreren Lastschaltstufen, welche in einem Manuellmodus oder in wenigstens einem Automatiklastschaltmodus schaltbar sind, zur Einstellung einer Fahrzeuggeschwindigkeit eine von einem Alldrehzahlregler einzustellende Soll-Motordrehzahl, eine Synchronschaltstufe und wenigstens ein zulässiger Lastschaltstufenbereich für einen Automatiklastschaltmodus fahrerseitig vorgebbar sind und wobei eine fahrerseitige Festlegung der Lastschaltstufen für den wenigstens einen zulässigen Lastschaltstufenbereich anhand der angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt.The invention provides that in an electronic switching device for a power shift gearbox of a work motor vehicle, in particular a tractor, with at least one synchronous shift stage and several powershift stages which are switchable in a manual mode or in at least one automatic load switching mode, to set a vehicle speed one set by a Alldrehzahlregler desired Motor speed, a synchronous shift stage and at least one permissible power shift stage range for an automatic load switching mode can be predetermined by the driver and wherein a driver-side determination of the Power shift stages for the at least one permissible power shift stage range based on the desired vehicle speed takes place.

Durch die Auswahl einer Soll-Motordrehzahl für den Arbeitsmotorwagen, einer geeigneten Synchronschaltstufe und eines zulässigen Lastschaltstufenbereichs kann der Fahrer auf einfache Art und Weise die Arbeitsgeschwindigkeit des Arbeitsmotorwagens einstellen. Der Alldrehzahlregler, welcher in bekannter Bauart ausgeführt sein kann, hält in bestimmten Grenzen die Motordrehzahl unabhängig von der Arbeitslast konstant, wobei die Einspritzmenge die Stellgröße darstellt. Eine Vorgabe der Einspritzmenge über die Gaspedalstellung kann somit bei der elektronischen Schalteinrichtung nach der Erfindung entfallen, was für den Fahrer eine Entlastung darstellt.By selecting a target engine speed for the work motor vehicle, a suitable synchronous shift stage and a permissible power shift stage range, the driver can easily adjust the working speed of the work motor vehicle. The Alldrehzahlregler, which may be designed in a known type, keeps within certain limits, the engine speed, regardless of the workload constant, the injection quantity represents the manipulated variable. A specification of the injection quantity on the accelerator pedal position can thus be omitted in the electronic switching device according to the invention, which represents a relief for the driver.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der elektronischen Schalteinrichtung nach der Erfindung kann der wenigstens eine zulässige Lastschaltstufenbereich einer Synchronschaltstufe zugeordnet sein, wobei für jede von mehreren zur Verfügung stehenden Synchronschaltstufen ein eigener Lastschaltstufenbereich als zulässig programmiert werden kann. Die Erfindung ist aber auch Getriebe anwendbar, die nur über eine Synchronstufe verfügen und als sogenannte ”Full-Powershift-Getriebe” bezeichnet werden. Bei solchen Getrieben wird der gesamte Getriebebereich über entsprechend viele Lastschaltstufen abgedeckt, von denen jeweils eine Auswahl als bestimmter zulässiger Lastschaltstufenbereich definiert wird. Dabei können auch mehrere zulässige Lastschaltstufenbereiche festgelegt werden, zwischen denen der Fahrer im Betrieb wählen kann.In an advantageous embodiment of the electronic switching device according to the invention, the at least one permissible power shift stage range can be assigned to a synchronous shift stage, wherein a separate powershift stage range can be programmed as permissible for each of a plurality of available synchronous shift stages. However, the invention is also applicable to transmissions which have only one synchronizing stage and are referred to as so-called "full powershift transmissions". In such transmissions, the entire transmission range is covered by correspondingly many powershift stages, of which in each case a selection is defined as a specific permissible power shift stage range. It is also possible to specify a plurality of permissible powershift stage ranges between which the driver can select during operation.

Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass ein bestimmter als zulässig definierter Lastschaltstufenbereich oder mehrere zulässige Lastschaltstufenbereiche mehreren Synchronschaltstufen zugeordnet werden.As an alternative to this, it is also possible for a specific load shift stage area, which is defined as permissible, or a plurality of permissible powershift stage areas to be assigned to a plurality of synchronous shift stages.

Zum Definieren des wenigstens einen zulässigen Lastschaltstufenbereiches in einem entsprechenden Programmiermodus ist zweckmäßigerweise eine Programmiereinrichtung vorgesehen, welche einen manuell betätigbaren Programmierschalter, vorzugsweise einen Taster, aufweisen kann. Durch manuelles Betätigen eines solchen Programmierschalters kann der Fahrer aus einem anderen Betriebsmodus, wie z. B. dem Manuellmodus, in einen Programmiermodus wechseln, in welchem ein bestimmter zulässiger Lastschaltstufenbereich gewählt wird, wobei der Fahrer bei der Wahl der Lastschaltstufen für den jeweils zulässigen Lastschaltstufenbereich in der Praxis von der Fahrgeschwindigkeit, welche er einhalten möchte, ausgehen wird. Wenn der Fahrer mehrere zulässige Lastschaltstufenbereiche festlegen möchte, kann es hierfür vorgesehen sein, dass der Fahrer durch ein erneutes Betätigen des Programmierschalters in einen weiteren Programmiermodus zur Festlegung des weiteren zulässigen Lastschaltstufenbereiches gelangt.For defining the at least one permissible power shift stage range in a corresponding programming mode, a programming device is expediently provided, which may have a manually operable programming switch, preferably a push-button. By manually pressing such a program switch, the driver from another operating mode, such as. B. the manual mode, change to a programming mode in which a certain allowable powershift stage range is selected, the driver in the choice of the powershift stages for each allowable powershift stage range in practice from the driving speed, which he would like to comply. If the driver wants to set several permissible powershift stage ranges, it may be provided for this purpose that the driver arrives in another programming mode for determining the further permissible power shift stage range by re-actuating the programming switch.

Um zu verhindern, dass der Fahrer während des Fahrbetriebes einen Programmiervorgang vornimmt und somit vom Geschehen während des Fahrbetriebes abgelenkt wird, kann es als Sicherheitsvorkehrung vorgesehen sein, dass die Programmiereinrichtung bei Erkennen einer Fahrzeugbewegung oder einer von einer ”Neutral”-Schaltstellung abweichenden Schaltstellung nicht aktivierbar ist.In order to prevent the driver from undertaking a programming operation during the driving operation and thus being distracted from the event during driving, it can be provided as a safety precaution that the programming device can not be activated upon detecting a vehicle movement or a shift position deviating from a "neutral" shift position is.

Die elektronische Schalteinrichtung nach der Erfindung kann aber auch so ausgestaltet sein, dass eine Abspeicherung eines in einem Programmiermodus als zulässig definierten Lastschaltstufenbereiches bei einer Aktivierung des Manuellmodus oder bei Erkennen einer Fahrzeugbewegung oder einer von der ”Neutral”-Schaltstellung abweichenden Schaltstellung unterbleibt, da die Programmierung in einem solchen Betriebszustand unzulässig ist. Zweckmäßigerweise wird dann der wenigstens eine als zulässig definierte Lastschaltstufenbereich, welcher vor der unzulässigen Aktivierung des Programmiermodus gültig war, bei Verlassen des unzulässigen Programmiermodus ohne Abspeicherung beibehalten.However, the electronic switching device according to the invention can also be designed so that storage of a defined in a programming mode as a load shift stage range when activating the manual mode or when detecting a vehicle movement or deviates from the "neutral" shift position, since the programming is inadmissible in such an operating condition. Conveniently, the at least one load switching step range defined as permissible, which was valid before the inadmissible activation of the programming mode, is then retained without leaving the invalid programming mode without being stored.

Zur Aktivierung des Automatiklastschaltmodus ist zweckmäßigerweise eine manuell betätigbare Aktivierungseinrichtung vorgesehen, durch deren Betätigung ein Wechsel von dem Manuellbetrieb in den Automatiklastschaltmodus mit wenigstens einem als zulässig definierten Lastschaltstufenbereich durchführbar ist.For activating the automatic load switching mode, a manually operable activation device is expediently provided, by the actuation of which a change from the manual mode to the automatic load switching mode with at least one load shift stage range defined as permissible is feasible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der elektronischen Schalteinrichtung nach der Erfindung ist der Automatiklastschaltmodus in allen Fahrsituationen aktivierbar.According to a preferred embodiment of the electronic switching device according to the invention, the automatic load switching mode can be activated in all driving situations.

Wenn nach einem Fahrzeugstart, bei dem vorzugsweise stets Manuellbetrieb vorliegt, ein Wechsel von dem Manuellbetrieb in den Automatiklastschaltmodus durchgeführt werden soll, kann die Aktivierbarkeit des Automatiklastschaltmodus von der Erkennung einer Fahrtrichtungswahl, d. h. Vorwärtsfahrtrichtung oder Rückwärtsfahrtrichtung, abhängig gemacht werden. Der Automatiklastschaltmodus kann bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektronischen Schalteinrichtung sowohl in Vorwärtsfahrtrichtung als auch in Rückwärtsfahrtrichtung genutzt werden, wobei bei der Festlegung der zulässigen Lastschaltstufenbereiche gegebenenfalls diesbezüglich unterschieden werden kann.If after a vehicle start, in which always preferably manual operation is present, a change from the manual mode to the automatic load switching mode is to be carried out, the activatability of the automatic load switching mode may depend on the recognition of a direction selection, i. H. Forward or reverse direction. The automatic load switching mode can be used in an advantageous embodiment of the electronic switching device according to the invention both in the forward direction and in the reverse direction, which can be optionally differentiated in the determination of the allowable powershift stage areas in this regard.

Zweckmäßigerweise wird bei einer Aktivierung des Automatiklastschaltmodus ein der aktuellen Lastschaltstufe zugeordneter oder zumindest nächstliegender zulässiger Lastschaltstufenbereich angewählt, wobei eine zuvor manuell gewählte Lastschaltstufe bis zum Erkennen vordefinierter Schaltkriterien zum Schalten in eine andere Lastschaltstufe beibehalten wird. Conveniently, upon activation of the automatic load switching mode, one of the current power shift stage assigned or at least nearest permissible power shift stage range is selected, wherein a previously manually selected power shift stage is maintained until the detection of predefined switching criteria for switching to another power shift stage.

Wenn die aktuell aktive Lastschaltstufe außerhalb eines zulässigen Lastschaltstufenbereiches ist, kann es bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung vorgesehen sein, daß bis zum Erreichen des nächstliegenden zulässigen Lastschaltstufenbereiches nur Lastschaltstufenwechsel in dessen Richtung zugelassen sind.If the currently active power shift is outside an allowable powershift stage range, it may be provided in an advantageous embodiment of the invention that are allowed to reach the nearest permissible power shift stage range only Lastschaltstufenwechsel in its direction.

Bei einer bevorzugten Ausführung der elektronischen Schaltungseinrichtung wird im Automatiklastschaltmodus von einer elektronischen Steuereinheit eine Soll-Lastschaltstufe ermittelt, wobei als Eingangsgrößen eine Ist-Motordrehzahl, eine Soll-Motordrehzahl, eine Getriebeeingangswellendrehzahl oder eine hierzu äquivalente Drehzahl, ein Fahrerschaltsignal bezüglich Vorwärtsfahrtbetrieb, Neutralbetrieb und Rückwärtsfahrtbetrieb, und ein Antriebsstrangstatus-Signal vorgesehen sein können. Aus den Eingangsgrößen können eine relative Motordrückung und ein Motordrehzahlgradient als Parameter zur Auswahl der Soll-Lastschaltstufe ermittelt werden.In a preferred embodiment of the electronic circuit device in the automatic load switching mode of an electronic control unit, a target power shift stage is determined, wherein as input variables, an actual engine speed, a target engine speed, a transmission input shaft speed or an equivalent speed, a driver switching signal with respect to forward drive, neutral and reverse drive, and a powertrain status signal may be provided. From the input variables, a relative engine retardation and an engine speed gradient can be determined as parameters for selecting the desired power shift stage.

Um stark fehlerhafte Werte bei den gemessenen Signalen, wie z. B. bei den Drehzahlsignalen, und/oder bei den berechneten Signalen, wie z. B. bei der relativen Motordrückung, auszuschließen, weist die elektronische Steuereinheit vorzugsweise eine Filterung bzw. Plausibilitätsprüfung für diese Signale auf.To strongly erroneous values in the measured signals, such. B. in the speed signals, and / or in the calculated signals, such. B. at the relative engine rear, exclude, the electronic control unit preferably has a filtering or plausibility check for these signals.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung, insbesondere der Lastschaltstrategie im Automatiklastschaltmodus, sind der Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the subject matter of the invention, in particular the load switching strategy in automatic load switching mode, the description, the claims and the drawings can be removed.

Ein Ausführungsbeispiel der elektronischen Schalteinrichtung nach der Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the electronic switching device according to the invention will be explained in more detail in the following description with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 ein stark vereinfachtes Schema der wesentlichen Komponenten einer elektronischen Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe nach der Erfindung; 1 a highly simplified schematic of the essential components of an electronic switching device for a power shift transmission according to the invention;

2 eine Prinzipskizze, welche die Zuordnung von Lastschaltstufen zu einer Synchronschaltstufe und zulässige Lastschaltstufenbereiche und 2 a schematic diagram showing the assignment of load switching stages to a synchronous switching stage and permissible powershift stage ranges and

3 eine vereinfachte Darstellung einer Anzeige eines Displays der elektronischen Schalteinrichtung nach der Erfindung. 3 a simplified representation of a display of a display of the electronic switching device according to the invention.

In 1 ist äußerst schematisiert eine elektronische Schalteinrichtung für ein nur symbolisch angedeutetes Lastschaltgetriebe 1 gezeigt, wobei es sich hier um das Lastschaltgetriebe eines Traktors handelt, welches vier in 2 ersichtliche Hauptgänge bzw. Synchronschaltstufen G1, G2, G3, G4 aufweist, denen jeweils fünf Lastschaltstufen I, II, III, IV, V zugeordnet sind. Die Geschwindigkeit des Traktors, welche durch die von dem Traktor zu verrichtende Arbeit bestimmt wird, wird von einem Fahrer durch Vorgabe einer Soll-Motordrehzahl n_mot_soll, einer Synchronschaltstufe G1 bis G4 und wenigstens eines zulässigen Lastschaltstufenbereiches A1, A2 für einen Automatiklastschaltmodus eingestellt.In 1 is extremely schematic an electronic switching device for a only symbolically indicated powershift transmission 1 shown, which is the power shift of a tractor, which four in 2 has apparent main gears or synchronous shift stages G1, G2, G3, G4, which each have five powershift stages I . II . III . IV . V assigned. The speed of the tractor, which is determined by the work to be performed by the tractor, is set by a driver by setting a target engine speed n_mot_soll, a synchronous shift stage G1 to G4, and at least one allowable power shift stage range A1, A2 for an automatic load shift mode.

Bei dem vorliegenden Lastschaltgetriebe handelt es sich um ein Power-Shuttle-Getriebe, welches mittels Betätigung eines Bedienhebels automatisch Reversieren kann. Ein Power-Shuttle-Getriebe stellt aber nur ein vorteilhaftes Anwendungsbeispiel für die elektronische Schalteinrichtung nach der Erfindung dar, welche selbstverständlich auch bei anderen Lastschaltgetrieben Anwendung finden kann.The present powershift transmission is a power shuttle transmission which can automatically reverse by means of an operating lever. However, a power shuttle transmission is only an advantageous application example of the electronic switching device according to the invention, which of course can be found in other powershift transmissions application.

Zur Vorgabe der Soll-Motordrehzahl n_rot_soll ist in einer Benutzeroberfläche 2 ein mit einem Alldrehzahlregler verbundener Schalter 3 vorgesehen. Die Synchronschaltstufe G1 bis G4 ist ebenso wie die Fahrtrichtung, nämlich Vorwärtsfahrtrichtung und Rückwärtsfahrtrichtung sowie die ”Neutral”-Schaltposition über einen Schalthebel 4 anwählbar.To specify the target engine speed n_rot_soll is in a user interface 2 a switch connected to an all-speed controller 3 intended. The synchronous shift stage G1 to G4 is as well as the direction of travel, namely the forward direction of travel and the reverse direction, and the "neutral" shift position via a shift lever 4 selected.

Zur Festlegung eines zulässigen Lastschaltstufenbereiches A1, A2, d. h. der vom Fahrer für eine Synchronschaltstufe G1, G2, G3, G4 freigegebenen Lastschaltstufen I, II, III, IV, V, ist eine Programmiereinrichtung vorgesehen, welche in der Benutzeroberfläche 2 einen manuell betätigbaren Programmierschalter P zur Anforderung eines Wechsels in einen Programmiermodus P1 bzw. P2 zur Festlegung des zulässigen Lastschaltstufenbereiches A1 bzw. A2 aufweist. In einer einfachen Ausgestaltung kann dieser Programmierschalter P als ein Taster ausgebildet sein.Defining a permissible power shift stage range A1, A2, ie the load shift stages released by the driver for a synchronous shift stage G1, G2, G3, G4 I . II . III . IV . V , a programming device is provided, which in the user interface 2 a manually operable programming switch P for requesting a change in a programming mode P1 or P2 for determining the allowable power shift stage range A1 and A2, respectively. In a simple embodiment of this programming switch P may be formed as a button.

Bei der gezeigten Ausführung sind für den Automatiklastschaltmodus zwei vom Fahrer freigegebene, d. h. zulässige Lastschaltstufenbereiche A1, A2 vorgesehen, wobei für den ersten zulässigen Lastschaltstufenbereich A1 die Lastschaltstufen I, II, III für langsame bis mittelschnelle Fahrt und für den zweiten zulässigen Lastschaltstufenbereich A2 sämtliche Lastschaltstufen I bis V freigegeben sind.In the embodiment shown, two load-shift stages A 1, A 2 released by the driver are provided for the automatic load shift mode, the load shift stages being for the first allowable power shift stage range A 1 I . II . III for slow to medium speed and for the second allowable powershift stage range A2 all power shift stages I to V are released.

Zur Programmierung dieser Lastschaltstufenbereiche A1, A2 drückt der Fahrer beim vorliegenden Ausführungsbeispiel den Programmierschalter P, wobei er nach einfachem Drücken des Programmierschalters P in den Programmiermodus P1 zum Programmieren des ersten zulässigen Lastschaltstufenbereiches A1 gelangt. Mit einem weiteren Drücken des Programmschalters P startet der Fahrer den zweiten Programmiermodus P2 zum Programmieren des zweiten zulässigen Lastschaltbereiche blättern. Um dem Fahrer anzuzeigen, dass er sich in dem betreffenden Programmiermodus P1 bzw. P2 befindet, wird dieser in einem Display 5 angezeigt. Zur Auswahl der zulässigen Lastschaltstufen I bis V kann der Fahrer in dem jeweiligen Programmiermodus P1 bzw. P2 mit Hilfe eines ”+/–”-Schalters 6 durch die zur Verfügung stehenden Lastschaltbereiche blättern. Die Programmierung der zulässigen Lastschaltstufenbereiche A1, A2 erfolgt anhand der angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei vorzugsweise eine ausreichende Zahl an Lastschaltstufen unterhalb einer gewünschten Lastschaltstufe zugelassen wird, um die Einhaltung etwa der gleichen Fahrgeschwindigkeit zu gewährleisten.In order to program these powershift stage regions A1, A2, in the present exemplary embodiment the driver presses the programming switch P, and after simply pressing the programming switch P he enters programming mode P1 for programming the first permissible power shift stage range A1. With a further depression of the program switch P, the driver starts the second programming mode P2 to program the programming of the second allowable powershift ranges. To indicate to the driver that he is in the respective programming mode P1 or P2, this is in a display 5 displayed. For selecting the permissible powershift stages I to V the driver can in the respective programming mode P1 or P2 by means of a "+/-" - switch 6 Scroll through the available powershift areas. The programming of the permissible powershift stage areas A1, A2 takes place on the basis of the desired vehicle speed, wherein preferably a sufficient number of powershift stages below a desired power shift stage is permitted in order to ensure compliance with approximately the same driving speed.

Die Handhabung des Programmierschalters P sowie die Auswahl und Abspeicherung der zulässigen Lastschaltstufen für die einzelnen Lastschaltstufenbereiche A1, A2 kann selbstverständlich auch auf andere geeignete Weisen erfolgen.The handling of the programming switch P as well as the selection and storage of the permissible power shift stages for the individual powershift stage regions A1, A2 can of course also be done in other suitable ways.

Der ”+/–”-Schalter 6 bildet bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Einheit mit dem Schalthebel 4, mit welchem im Manuellmodus Hochschalt- und Rückschaltanforderungen ausgegeben werden können. Jedoch kann in hiervon abweichenden Ausführungen auch ein separater Schalter vorgesehen sein.The "+/-" switch 6 forms in the described embodiment, a unit with the shift lever 4 with which in manual mode upshift and downshift requests can be issued. However, a separate switch can be provided in deviating embodiments.

Grundsätzlich sind die einzelnen Funktionselemente der Benutzeroberfläche 2 in der 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils separat dargestellt. In ihrer praktischen Ausführung kann die Benutzeroberfläche 2 durch eine einzige Multifunktionsschalteinrichtung, wie z. B. einen Multifunktionshebel, realisiert sein.Basically, the individual functional elements of the user interface 2 in the 1 each shown separately for reasons of clarity. In its practical execution, the user interface 2 by a single multi-functional switching device, such. B. a multi-function lever, be realized.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird mit einem abermaligen Drücken des Programmschalters P von dem Programmiermodus in den Manuellmodus gewechselt. Der Programmiermodus P1, P2 muss durch Aktivierung des Manuellmodus verlassen werden, da andererseits die vor dem letzten Programmieren gültigen zulässigen Lastschaltstufenbereiche beibehalten werden. Sobald das Verlassen der ”Neutral”-Schaltposition oder eine Fahrzeugbewegung während des Programmiermodus erkannt wird, wird automatisch der Manuellmodus ohne Abspeicherung der neu gewählten zulässigen Lastschaltstufenbereiche A1, A2 aktiviert.In the described embodiment, with a repeated press of the program switch P is changed from the programming mode to the manual mode. The programming mode P1, P2 must be exited by activating the manual mode, since on the other hand the valid powershift stages ranges valid before the last programming are retained. As soon as the leaving of the "neutral" shift position or a vehicle movement is detected during the programming mode, the manual mode is automatically activated without storing the newly selected permitted powershift stage ranges A1, A2.

Damit ein zulässiger Lastschaltstufenbereich bereits vor dem ersten Programmieren durch den Fahrer vorgegeben ist, ist bei der gezeigten Ausführung der elektronischen Schalteinrichtung werkseitig ein erster zulässiger Lastschaltstufenbereich A1 für die Lastschaltstufen I bis III, d. h. für langsame bis mittelschnelle Fahrt, sowie als zweiter zulässiger Lastschaltstufenbereich A2 der volle Lastschaltstufenbereich definiert.In order for a permissible power shift stage range to be predetermined by the driver before the first programming operation, in the case of the embodiment of the electronic shift mechanism shown at the factory, a first permissible power shift stage range A1 for the powershift stages is provided I to III , ie for slow to medium speed, as well as the second allowable powershift stage range A2, the full powershift stage range defined.

Der Automatiklastschaltmodus wird bei der gezeigten Ausführung durch manuelle Betätigung einer Aktivierungseinrichtung in Form eines Schalters A gestartet. Der Schalter A nimmt eine Betätigung in jedem Betriebszustand an. Ist dies der Fall, wird nach einem ersten Drücken des Schalters A der erste zulässige Lastschaltstufenbereich A1 freigegeben. Mit einem weiteren Betätigen des Schalters A kann der zweite als zulässig definierte Lastschaltstufenbereich A2 aktiviert werden. Mit einem weiteren Drücken des Schalters A der Aktivierungseinrichtung kann bei der gezeigten Ausführung der Automatiklastschaltmodus verlassen werden und in den Manuellmodus gewechselt werden. Die bei Verlassen des Automatiklastschaltmodus aktuelle Lastschaltstufe wird dabei beibehalten.The automatic load switching mode is started in the embodiment shown by manual actuation of an activation device in the form of a switch A. The switch A assumes an operation in each operating state. If this is the case, after a first depression of the switch A, the first permissible power shift step range A1 is released. With a further actuation of the switch A, the second load switching step range A2, which is defined as permissible, can be activated. With a further pressing of the switch A of the activation device can be left in the illustrated embodiment of the automatic load switching mode and changed to the manual mode. The current power shift level when leaving the automatic load switching mode is maintained.

Um dem Fahrer den jeweils aktuellen Betriebsmodus anzuzeigen, leuchtet bei der gezeigten Ausführung im Display 5 der gerade aktivierte zulässige Lastschaltstufenbereich auf. In 3 ist ein Beispiel einer Anzeige des Displays 5 gezeigt, wobei als aktiver zulässiger Lastschaltstufenbereich ”A1” angezeigt ist.In order to display the current operating mode to the driver, the display lights up in the shown embodiment 5 the currently activated allowable powershift stage range. In 3 is an example of a display of the display 5 is shown, with the active permissible power shift stage range "A1" is displayed.

Wenn der Automatiklastschaltmodus gestartet wird, kann es gegeben sein, dass die aktuelle Lastschaltstufe au erhalb eines angewählten zulässigen Lastschaltstufenbereiches liegt. Neben dem vorliegenden Betriebsmodus, d. h. Programmierbetrieb, Manuellbetrieb oder Automatiklastschaltbetrieb, und der aktiven Lastschaltstufe wird in dem Display 5 durch die Art der Anzeige ausgegeben, ob die aktive Lastschaltstufe einem als zulässig definierten Lastschaltstufenbereich zugehörig ist, wie es 3 verdeutlicht.When the automatic load switching mode is started, it may be that the current powershift stage is outside of a selected permitted powershift stage range. In addition to the present operating mode, ie programming mode, manual mode or automatic load switching operation, and the active power shift stage is in the display 5 indicated by the type of display whether the active power shift stage is associated with a permissible power shift stage range, as it is 3 clarified.

Bei dem in 3 gezeigten Fall ist die aktuell aktive Lastschaltstufe V außerhalb des aktivierten zulässigen Lastschaltstufenbereiches A1, welcher die Lastschaltstufen I, II, III freigibt. Die blinkende Anzeige der Lastschaltstufen I, II, III verdeutlich dem Fahrer, dass sich die hier konstant aufleuchtende aktive Lastschaltstufe V außerhalb des zulässigen Lastschaltstufenbereiches A1 befindet. Falls der Fahrer den zulässigen Lastschaltstufenbereich A1 beibehält, werden Schaltungen gemäß den vorgegebenen Schaltkennlinien unter Berücksichtigung vordefinierter maximal zulässiger Motordrehzahlen durchgeführt, jedoch nur in Richtung des zulässigen Lastschaltstufenbereiches A1.At the in 3 the case shown is the currently active power shift stage V outside the activated allowable power shift stage range A1, which the load switching stages I . II . III releases. The flashing display of the powershift stages I . II . III clarifies the driver that the here constantly lit active power shift stage V is outside the allowable powershift stage range A1. If the driver the allowable powershift stage range A1 maintains, circuits are performed according to the predetermined shift characteristics, taking into account predefined maximum allowable engine speeds, but only in the direction of the permissible power shift stage range A1.

Wenn der Fahrer mit dem angewählten zulässigen Lastschaltstufenbereich A1 nicht einverstanden ist, kann er über den ”+/–”-Schalter 6 den breiteren als zulässig definierten Lastschaltstufenbereich A2 anwählen.If the driver does not agree with the selected powershift stage range A1, he can use the "+/-" switch 6 select the broader load shift step range A2 defined as permissible.

Wenn die aktuelle Lastschaltstufe einem zulässigen Lastschaltstufenbereich zugehörig ist, kann es vorgesehen sein, dass nur die aktive Lastschaltstufe und der als zulässig definierte Lastschaltstufenbereich in dem Display 5 angezeigt werden, und die weiteren in dem zulässigen Lastschaltstufenbereich möglichen Lastschaltstufen bei einer nochmaligen Betätigung des Aktivierungsschalters A in Konstantanzeige angezeigt werden.If the current power shift stage is associated with a permissible power shift stage range, it may be provided that only the active power shift stage and the load shift stage range defined as permissible in the display 5 are displayed, and the other possible in the allowable powershift stage range powershift stages are displayed at a repeated actuation of the activation switch A in constant display.

Im Automatiklastschaltmodus wird von einer elektronischen Steuereinheit 7 aus verschiedenen Eingangssignalen, welche vorliegend eine Soll-Motordrehzahl n_mot_soll, eine Ist-Motordrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Getriebeeingangswellendrehzahl, ein Fahrschaltersignal für Vorwärtsfahrt, Neutral oder Rückwärtsfahrt und ein Antriebsstrangstatus-Signal ”offen” oder ”geschlossen” sind, eine Soll-Lastschaltstufe als Ausgangssignal ermittelt.In automatic load switching mode is controlled by an electronic control unit 7 from various input signals, which are presently a target engine speed n_mot_soll, an actual engine speed, a vehicle speed, a transmission input speed, a drive signal for forward drive, neutral or reverse, and a powertrain status signal "open" or "closed", a desired power shift stage Output signal determined.

Die Eingangssignale stellen somit teilweise vorgegebene Größen als auch wie z. B. die Drehzahlgrößen über eine Sensorik ermittelte Größen dar.The input signals thus provide partially predetermined sizes as well as such. B. the speed variables determined by a sensor sizes.

Bei der Ermittlung der Soll-Lastschaltstufe in der elektronischen Steuereinheit 7 werden die Eingangssignale zunächst einer Signalaufbereitung zugeführt, bevor aus ihnen anhand eines Lastschaltstrategie-Algorithmus die Soll-Lastschaltstufe ermittelt wird.When determining the target power shift stage in the electronic control unit 7 For example, the input signals are first supplied to signal processing before the desired load shift stage is determined from them on the basis of a load switching strategy algorithm.

Bei der Signalaufbereitung wird ein Motordrehzahlgradient und eine relative Motordrückung berechnet, wobei sich die relative Motordrückung aus der Drehzahldifferenz zwischen Ist-Motordrehzahl und Soll-Motordrehzahl bezogen auf die Ist-Motordrehzahl ergibt. In einer Filterung werden die gemessenen wie die berechneten Werte auf ihre Plausibilität geprüft, wobei Werte außerhalb eines Plausibilitätsbereiches unberücksichtigt bleiben.In signal conditioning, an engine speed gradient and relative engine droop are calculated, with the relative engine droop resulting from the speed difference between actual engine speed and desired engine speed relative to the actual engine speed. In a filtering, the measured as well as the calculated values are checked for plausibility, whereby values outside a plausibility range are disregarded.

Das entscheidende Kriterium bei der Ausgabe der Soll-Lastschaltstufe stellt die relative Motordrückung dar, welche in einem zulässigen Bereich von 5% bis 25% liegen kann, was von den Fahrbetriebsbedingungen, wie z. B. Feldfahrbetrieb oder Straßenfahrbetrieb bzw. Schubbetrieb und Zugbetrieb, welche durch Zuordnung der Eingangssignale zu Kennfeldern erkannt werden, abhängig ist.The decisive criterion in the output of the target power shift stage represents the relative engine deceleration, which may be within an allowable range of 5% to 25%, which depends on the driving conditions such. B. field driving or road driving or pushing operation and train operation, which are detected by assignment of the input signals to maps depends.

Wenn die relative Motordrückung über einem vordefinierten Schwellwert liegt, welcher für die jeweilige Fahrbetriebsart festgelegt ist, stellt die Ausgabe der Soll-Lastschaltstufe eine Rückschaltanforderung dar. Betrachtet man nämlich den Verlauf der Ist-Motordrehzahl in einem Arbeitslast-Motordrehzahl-Kennfeld, so nimmt diese von einem Punkt mit Soll-Motordrehzahl bei zunehmender Last ab, bis die Drehzahldifferenz und damit die relative Motordrückung den vordefinierten Schwellwert erreicht, an dem die Rückschaltung erforderlich ist.If the relative engine retardation is above a predefined threshold set for the particular driving mode, the output of the desired power shift stage represents a downshift request. Considering the course of the actual engine speed in a workload engine speed map, this decreases a point with target engine speed with increasing load until the speed difference and thus the relative engine droop reaches the predefined threshold at which the downshift is required.

Dagegen stellt die Ausgabe der Soll-Lastschaltstufe eine Hochschaltanforderung dar, wenn die relative Motordrückung einen vordefinierten unteren für die jeweilige Fahrbetriebsart definierten Schwellwert unterschreitet.In contrast, the output of the target power shift stage represents an upshift request, when the relative engine deceleration falls below a predefined lower threshold defined for the respective driving mode.

Eine Hochschaltung kann bei der vorliegenden Lastschaltstrategie dann angefordert werden, wenn der Fahrwiderstand abnimmt und der Motor von einem Volllastbetrieb in einen Teillastbetrieb übergeht.An upshift may be requested in the present power shift strategy when the driving resistance decreases and the engine transitions from a full load operation to a part load operation.

Für den Fall, dass eine Anfahrsituation erkannt wird, wird bei der vorliegenden Ausführung der elektronischen Schalteinrichtung in die niedrigste Lastschaltstufe innerhalb des zulässig definierten Lastschaltstufenbereiches A1 bzw. A2 zurückgeschaltet. Bei anderen Anwendungsbeispielen kann es auch vorgesehen sein, dass die Ausgabe der Soll-Lastschaltstufe eine Rückschaltanforderung nicht in die niedrigste Lastschaltstufe, sondern in eine andere niedrige Lastschaltstufe darstellt. Bei der vorliegenden Ausführung wird eine Anfahrsituation dann erkannt, wenn als Fahrerschaltsignal die ”Neutral”-Schaltstellung festgestellt wird und die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem für die aktuelle Synchronschaltstufe definierten oberen Grenzwert liegt, oder wenn ein Fahrzeugstillstand erkannt wird, eine Synchronschaltstufe geschaltet ist und eine Hauptkupplung betätigt ist. Ansonsten kann bei stehendem Traktor und zu hoher Last für die zuletzt aktive Synchronschaltstufe ein „Abwürgen” des Motors eintreten, wenn die Rückschaltung nicht schnell genug erfolgt.In the event that a starting situation is detected, in the present embodiment of the electronic switching device is switched back to the lowest power shift stage within the allowable defined load shift stage range A1 and A2. In other application examples, it may also be provided that the output of the target power shift stage represents a downshift request not in the lowest power shift stage, but in another low power shift stage. In the present embodiment, a starting situation is detected when the "neutral" shift position is detected as the driver switching signal and the current vehicle speed is below an upper limit defined for the current synchronous shift stage, or when a vehicle stall is detected, a synchronous shift stage is engaged, and a main clutch is pressed. Otherwise, when the tractor is stopped and the load is too high, the engine may stall if the last synchronous shift stage is active, if the downshift is not fast enough.

Unabhängig davon, welche Soll-Lastschaltstufe ausgegeben wird und welche Schaltung damit angefordert wird, kann eine Schaltung im Automatiklastschaltmodus nur erfolgen, wenn keines von mehreren vorgegebenen Schaltverhinderungskriterien erfüllt ist.Regardless of which target power shift stage is output and which circuit is requested therewith, a shift in the automatic load shift mode can only take place if none of a plurality of predetermined shift disability criteria is satisfied.

So unterbleibt bei der vorliegenden Ausführung eine Schaltung im Automatiklastschaltmodus, wenn das Antriebsstrangstatus-Signal ”offen” erkannt wird, d. h. Schaltungen werden im Automatiklastschaltmodus grundsätzlich nur eingeleitet, wenn der Antriebsstrang über Sensoren als geschlossen erkannt wird. Somit erfolgt beispielsweise auch keine Einleitung einer Schaltung bei einer Unterbrechung des Kraftflusses, obwohl Hochschaltbedingungen durch eine Entlastung des Motors vorliegen können.Thus, in the present embodiment, a shift in the automatic load switching mode is omitted when the powertrain status signal "open" is detected, i. H. In the automatic load switching mode, circuits are only initiated if the powertrain is detected as closed via sensors. Thus, for example, there is no initiation of a circuit at an interruption of the power flow, although upshift conditions may be present by relieving the motor.

Des weiteren unterbleibt bei der vorliegenden Ausführung eine Schaltung, wenn eine Zeit seit der letzten Schaltung oder dem letzten Betriebsmoduswechsel kürzer als ein vordefiniertes Zeitintervall ist. Damit wird eine Schaltpendelsperre bereitgestellt, mit der ein kurz aufeinanderfolgendes Wechseln der Lastschaltstufe und eine entsprechende Beeinträchtigung des Fahrkomforts verhindert werden soll. Als eine eine Schaltung zulassende Ausnahmebedingung kann hier jedoch vorgesehen sein, dass Schaltungen bei überschreiten einer oberen oder unteren Motordrehzahlgrenze zugelassen werden. Dies kann z. B. ein plötzlicher Abfall der Motordrehzahl und ein Anstieg der Last nach einer Hochschaltung oder ein plötzlicher Anstieg der Motordrehzahl mit entsprechender Abnahme der Last nach einer Rückschaltung bewirken.Further, in the present embodiment, a circuit is omitted when a time since the last switching or the last operating mode change is shorter than a predefined time interval. Thus, a switching pendulum lock is provided with the short-sequential changing the power shift stage and a corresponding impairment of ride comfort to be prevented. However, as an exception allowing for a circuit, it may be contemplated that circuits will be permitted on exceeding an upper or lower engine speed limit. This can be z. B. cause a sudden drop in engine speed and an increase in the load after an upshift or a sudden increase in engine speed with a corresponding decrease in the load after a downshift.

Eine Schaltverhinderung ist ebenfalls gegeben, wenn die Soll-Lastschaltstufe außerhalb eines vordefinierten zulässigen Lastschaltstufenbereiches liegt, bzw. wenn durch die Schaltung ein zulässiger Lastschaltstufenbereich verlassen wird.Shift prevention is also provided when the desired power shift stage is outside a predefined allowable power shift stage range, or when the shift leaves an allowable power shift stage range.

Bei der vorliegenden Ausführung ist des weiteren vorgesehen, dass eine Schaltung im Automatiklastschaltmodus unterbleibt, wenn ein Rückschaltkriterium vorliegt, aber der Motordrehzahlgradient einen Schwellwert überschreitet oder wenn ein Rückschaltkriterium vorliegt, aber die Motordrehzahl einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.In the present embodiment, it is further contemplated that a shift in the automatic load switching mode is omitted, if a switch-back criterion exists, but the engine speed gradient exceeds a threshold value or if a switch-back criterion exists, but the engine speed exceeds a predetermined threshold.

Als weiteres Schaltverhinderungskriterium ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgegeben, dass eine Hochschaltung unterbleibt, wenn die relative Motordrückung einen Schubbetrieb indiziert, da Schubschaltungen nicht zugelassen werden.As another switching inhibition criterion, in the present embodiment, it is predetermined that an upshift is omitted when the relative engine deceleration indicates a coasting operation, since thrust circuits are not permitted.

Neben den aufgeführten Kriterien für Schaltungen im Automatiklastschaltmodus können in weiteren Ausführungen auch noch weitere Schaltkriterien bzw. Schaltverhinderungskriterien berücksichtigt werden. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass bei Unterschreiten einer vordefinierten Motordrehzahlgradientenschwelle eine Rückschaltung und bei Überschreiten einer vordefinierten Motordrehzahlgradientenschwelle eine Hochschaltung über alle zulässigen Lastschaltstufen erfolgt.In addition to the listed criteria for circuits in the automatic load switching mode, other switching criteria or switching prevention criteria can also be taken into account in further embodiments. Thus, it can be provided, for example, that when falling below a predefined engine speed gradient threshold, a downshift and, when a predefined engine speed gradient threshold is exceeded, an upshift takes place over all permissible power shift stages.

Bei der vorliegenden Ausführung der elektronischen Schalteinrichtung ist keine Kopplung an die Fahrpedalstellung vorgesehen, jedoch kann die Fahrpedalstellung sowie die Betätigungsgeschwindigkeit des Fahrpedals in weiteren Ausführungen auch Eingang in die Automatiklastschaltstrategie finden.In the present embodiment of the electronic switching device, no coupling to the accelerator pedal position is provided, however, the accelerator pedal position and the operating speed of the accelerator pedal in other embodiments can also be included in the automatic load switching strategy.

Bei dem beschriebenen Lastschaltgetriebe wird die Schaltung zwischen den Synchronschaltstufen manuell vom Fahrer vorgenommen. Je nach Automatisierungsgrad kann jedoch auch hier eine geeignete Automatisierung vorgesehen sein.In the described powershift transmission, the shift between the synchronous shift stages is made manually by the driver. Depending on the degree of automation, however, a suitable automation can also be provided here.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lastschaltgetriebepower shift
22
Benutzeroberflächeuser interface
33
Schalter des AlldrehzahlreglersSwitch of the all-speed controller
44
Schalthebelgear lever
55
Displaydisplay
66
”+/–”-Schalter"+/-" - switch
77
elektronische Steuereinheitelectronic control unit
AA
Aktivierungseinrichtung, AktivierungsschalterActivation device, activation switch
A1A1
zulässiger Lastschaltstufenbereichpermissible powershift stage range
A2A2
zulässiger Lastschaltstufenbereichpermissible powershift stage range
G1G1
SynchronschaltstufeSynchronous switching stage
G2G2
SynchronschaltstufeSynchronous switching stage
G3G3
SynchronschaltstufeSynchronous switching stage
G4G4
SynchronschaltstufeSynchronous switching stage
n_mot_solln_mot_nom
Soll-Motordrehzahl Programmiereinrichtung, ProgrammierschalterTarget engine speed programming device, programming switch
P1P1
Programmiermodusprogramming mode
P2P2
Programmiermodusprogramming mode
II
LastschaltstufePowershift stage
IIII
LastschaltstufePowershift stage
IIIIII
LastschaltstufePowershift stage
IVIV
LastschaltstufePowershift stage
VV
LastschaltstufePowershift stage

Claims (29)

Elektronische Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe eines Arbeitsmotorwagens, insbesondere eines Traktors, mit wenigstens einer Synchronschaltstufe und mehreren Lastschaltstufen, welche in einem Manuellmodus oder in wenigstens einem Automatiklastschaltmodus schaltbar sind, wobei zur Einstellung einer Fahrzeuggeschwindigkeit eine von einem Alldrehzahlregler einzustellende Soll-Motordrehzahl (n_mot_soll), eine Synchronschaltstufe (G1, G2, G3, G4) und wenigstens ein zulässiger Lastschaltstufenbereich (A1, A2) für einen Automatiklastschaltmodus fahrerseitig vorgebbar sind und wobei eine fahrerseitige Festlegung der Lastschaltstufen (I, II, III, IV, V) für den wenigstens einen zulässigen Lastschaltstufenbereich (A1, A2) anhand der angestrebten Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt.Electronic switching device for a powershift transmission of a work motor vehicle, in particular a tractor, with at least one synchronous shift stage and several powershift stages, which are switchable in a manual mode or in at least one automatic load shift mode, wherein for setting a vehicle speed to be set by an Alldrehzahlregler desired engine speed (n_mot_soll), a Synchronous shift stage (G1, G2, G3, G4) and at least one permissible power shift stage range (A1, A2) for an automatic load shift mode can be predetermined on the driver side and wherein a driver-side definition of the powershift stages ( I . II . III . IV . V ) for the at least one permissible Power shift stage range (A1, A2) is based on the desired vehicle speed. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zulässige Lastschaltstufenbereich (A1, A2) einer Synchronschaltstufe (G1, G2, G3, G4) zugeordnet ist.Electronic switching device according to claim 1, characterized in that the at least one permissible power shift stage region (A1, A2) is assigned to a synchronous shift stage (G1, G2, G3, G4). Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zulässige Lastschaltstufenbereich (A1, A2) mehreren Synchronschaltstufen (G1, G2, G3, G4) zugeordnet ist.Electronic switching device according to claim 1, characterized in that the at least one permissible power shift stage region (A1, A2) is assigned to a plurality of synchronous shift stages (G1, G2, G3, G4). Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Programmiereinrichtung (P) zum Definieren des wenigstens einen zulässigen Lastschaltstufenbereiches (A1, A2) in einem Programmiermodus (P1, P2) vorgesehen ist.Electronic switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a programming device (P) for defining the at least one permissible power shift stage range (A1, A2) in a programming mode (P1, P2) is provided. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmiereinrichtung (P) einen manuell betätigbaren Programmierschalter zur Anforderung eines Wechsels in wenigstens einen Programmiermodus (P1, P2) aufweist.Electronic switching device according to claim 4, characterized in that the programming device (P) has a manually operable programming switch for requesting a change in at least one programming mode (P1, P2). Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abspeicherung eines in einem Programmiermodus (P1, P2) als zulässig definierten Lastschaltstufenbereiches (A1, A2) bei einer Aktivierung des Manuellmodus oder bei Erkennen einer Fahrzeugbewegung oder einer von einer ”Neutral”-Schaltstellung abweichenden Schaltstellung unterbleibt.Electronic switching device according to claim 4 or 5, characterized in that a stored in a programming mode (P1, P2) as permissible load shift stage range (A1, A2) when activating the manual mode or when detecting a vehicle movement or one of a "neutral" Switching position deviates switching position omitted. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmiereinrichtung (P) bei Erkennen einer Fahrzeugbewegung oder einer von einer ”Neutral”-Schaltstellung abweichenden Schaltstellung nicht aktivierbar ist.Electronic switching device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the programming device (P) upon detection of a vehicle movement or a deviating from a "neutral" shift position switching position is not activated. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine manuell betätigbare Aktivierungseinrichtung (A) für den Automatiklastschaltmodus vorgesehen ist, durch deren Betätigung ein Wechsel von dem Manuellbetrieb in den Automatiklastschaltmodus mit wenigstens einem als zulässig definierten Lastschaltstufenbereich (A1, A2) durchführbar ist.Electronic switching device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a manually actuable activation device (A) is provided for the automatic load switching mode, by the actuation of a change from the manual mode in the automatic load switching mode with at least one defined as permissible power shift stage range (A1, A2) is feasible. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Automatiklastschaltmodus in allen Fahrzeugbetriebszuständen aktivierbar ist. Electronic switching device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the automatic load switching mode can be activated in all vehicle operating states. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aktivierung des Automatiklastschaltmodus ein der aktuellen Lastschaltstufe nächstliegender zulässiger Lastschaltstufenbereich (A1, A2) gewählt wird, wobei eine zuvor manuell gewählte Lastschaltstufe (I, II, III, IV, V) bis zum Erkennen vordefinierter Schaltkriterien zum Schalten in eine andere Lastschaltstufe beibehalten wird.Electronic switching device according to one of claims 1 to 9, characterized in that upon activation of the automatic load switching mode of the current power shift stage nearest available load shift stage range (A1, A2) is selected, wherein a previously manually selected load shift stage ( I . II . III . IV . V ) is maintained until the detection of predefined shift criteria for shifting to another power shift stage. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle, dass bei Aktivierung des Automatiklastschaltmodus die aktive Lastschaltstufe (V) außerhalb des aktivierten zulässigen Lastschaltstufenbereiches (A1) ist und dieser Lastschaltstufenbereich (A1) beibehalten wird, nur Lastschaltstufenwechsel in dessen Richtung zugelassen sind.Electronic switching device according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the event that upon activation of the automatic load switching mode, the active power shift stage ( V ) is outside the activated allowable powershift stage range (A1) and this power shift stage range (A1) is maintained, only powershift stage change are allowed in the direction thereof. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass über die manuell betätigbare Aktivierungseinrichtung (A) neben einem ersten zulässigen Lastschaltstufenbereich (A1) wenigstens ein weiterer, vorab als zulässig definierter Lastschaltstufenbereich (A2) anwählbar ist.Electronic switching device according to one of claims 8 to 11, characterized in that via the manually operable activation device (A) in addition to a first allowable powershift stage area (A1) at least one further, previously approved as permissible power shift stage range (A2) is selectable. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Automatiklastschaltmodus von einer elektronischen Steuereinheit (7) eine Soll-Lastschaltstufe ermittelt wird, wobei als Eingangsgrößen der elektronischen Steuereinheit (70) wenigstens eine Auswahl der Größen Soll-Motordrehzahl (n_mot_soll), Ist-Motordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, eine einer Getriebeeingangswellendrehzahl äquivalente Drehzahl, ein Fahrschaltersignal und ein Antriebsstrangstatus-Signal vorgesehen sind.Electronic switching device according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the automatic load switching mode of an electronic control unit ( 7 ) a desired power shift stage is determined, wherein as input variables of the electronic control unit ( 70 ) at least a selection of the quantities target engine speed (n_mot_soll), actual engine speed, vehicle speed, a transmission input shaft speed equivalent speed, a Fahrschaltersignal and a drive train status signal are provided. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuereinheit (7) eine Berechung eines Motordrehzahlgradienten und einer relativen Motordrückung erfolgt.Electronic switching device according to claim 13, characterized in that in the electronic control unit ( 7 ) a calculation of an engine speed gradient and a relative engine retardation takes place. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuereinheit (7) eine Filterung wenigstens einer Auswahl der eingehenden gemessenen Signale und der berechneten Signale erfolgt.Electronic switching device according to claim 13 or 15, characterized in that in the electronic control unit ( 7 ) a filtering of at least one selection of the incoming measured signals and the calculated signals takes place. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe der Soll-Lastschaltstufe eine Rückschaltanforderung darstellt, wenn die relative Motordrückung über einem vordefinierten Schwellwert liegt, und eine Hochschaltanforderung darstellt, wenn die relative Motordrückung unter einem vordefinierten Schwellwert liegt.An electronic switching device according to claim 14 or 15, characterized in that the output of the target power shift stage represents a downshift request when the relative engine retardation is above a predefined threshold value and an upshift request when the relative engine retardation is below a predefined threshold value. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwerte der relativen Motordrückung in Abhängigkeit der Fahrbetriebsart definiert sind. Electronic switching device according to claim 16, characterized in that the threshold values of the relative engine retardation are defined as a function of the driving mode. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe der Soll-Lastschaltstufe eine Rückschaltanforderung in eine niedrige, vorzugsweise niedrigste, Lastschaltstufe innerhalb des zulässig definierten Lastschaltstufenbereiches (A1, A2) darstellt, wenn eine Anfahrsituation erkannt wird.Electronic switching device according to one of claims 13 to 17, characterized in that the output of the target power shift stage is a downshift request to a low, preferably lowest, power shift within the allowable defined load shift range (A1, A2), when a starting situation is detected. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anfahrsituation erkannt wird, wenn die ”Neutral”-Schaltposition und eine Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb eines oberen Grenzwertes erkannt wird, oder wenn bei geschalteter Synchronschaltstufe (G1, G2, G3, G4) und betätigter Hauptkupplung eine Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb eines oberen Grenzwertes erkannt wird.Electronic switching device according to claim 18, characterized in that a starting situation is detected when the "neutral" shift position and a vehicle speed is detected below an upper limit, or when switched synchronous shift stage (G1, G2, G3, G4) and actuated main clutch a Vehicle speed is detected below an upper limit. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltung im Automatiklastschaltmodus unterbleibt, wenn – ein Antriebsstrangstatus-Signal ”offen” erkannt wird oder – eine Zeit seit der letzten Schaltung oder dem letzten Betriebsmoduswechsel kürzer als ein vordefiniertes Zeitintervall ist oder – ein durch die Schaltung als zulässig definierter Lastschaltstufenbereich (A1, A2) verlassen wird oder – ein Rückschaltkriterium vorliegt, aber eine Motordrehzahlgradient größer als ein Schwellwert ist oder – ein Rückschaltkriterium vorliegt, aber eine Motordrehzahl größer als ein Schwellwert ist oder – ein Hochschaltkriterium vorliegt, aber eine relative Motordrückung einen Schubbetrieb indiziert.Electronic switching device according to one of claims 1 to 19, characterized in that a circuit in the automatic load switching mode is omitted when - a powertrain status signal "open" is detected or A time since the last switching or the last operating mode change is shorter than a predefined time interval or - A load switching stage range (A1, A2) defined as permissible by the circuit is left or - There is a switch-back criterion, but an engine speed gradient is greater than a threshold or There is a switch-back criterion, but an engine speed is greater than a threshold value or There is an upshift criterion, but a relative engine deceleration indicates overrun. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Automatiklastschaltmodus bei Unterschreiten einer vordefinierten Motordrehzahlgradientenschwelle eine Rückschaltung und bei Überschreiten einer vordefinierten Motordrehzahlgradientenschwelle eine Hochschaltung über alle zulässigen Lastschaltstufen vorgesehen ist.Electronic switching device according to one of claims 13 to 20, characterized in that in the automatic load switching mode falls below a predefined engine speed gradient threshold, a downshift and when exceeding a predefined engine speed gradient threshold is provided an upshift over all permissible power shift stages. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Automatiklastschaltmodus manuell deaktivierbar ist.Electronic switching device according to one of claims 1 to 21, characterized in that the automatic load switching mode is manually deactivated. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verlassen des Automatiklastschaltmodus in den Manuellmodus die aktuelle Lastschaltstufe (I, II, III, IV, V) beibehalten wird.Electronic switching device according to one of claims 1 to 22, characterized in that when leaving the automatic load switching mode in the manual mode, the current power shift stage ( I . II . III . IV . V ) is maintained. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine ”+/–”-Schalteinrichtung (6) zur manuellen Anforderung einer Schaltung in eine höhere oder niedrigere Lastschaltstufe vorgesehen ist.Electronic switching device according to one of claims 1 to 23, characterized in that a "+/-" - switching device ( 6 ) is provided for manual request of a circuit in a higher or lower power shift stage. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass durch Betätigung der ”+/–”-Schalteinrichtung (6) im Automatiklastschaltmodus ein Wechsel in den Manuellbetrieb ausgelöst wird.Electronic switching device according to claim 24, characterized in that by actuating the "+/-" - switching device ( 6 ) in the automatic load switching mode a change to the manual mode is triggered. Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der vorliegende Betriebsmodus manuell (P1, P2, A1, A2) in einem Display (5) angezeigt wird.Electronic switching device according to one of claims 1 to 25, characterized in that the present operating mode manually (P1, P2, A1, A2) in a display ( 5 ) is shown. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (5) durch die Art der Anzeige ausgibt, ob die aktive Lastschaltstufe (I, II, III, IV, V) einem als zulässig definierten Lastschaltstufenbereich (A1, A2) zugehörig ist.Electronic switching device according to claim 26, characterized in that the display ( 5 ) indicates by the type of display whether the active power shift stage ( I . II . III . IV . V ) is associated with a load shift stage range (A1, A2) that is defined as permissible. Elektronische Schalteinrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (5) im Automatiklastschaltmodus den wenigstens einen als zulässig definierten Lastschaltstufenbereich (A1, A2) und die aktive Lastschaltstufe (I, II, III, IV, V) anzeigt, wenn diese nicht einem zulässigen Lastschaltstufenbereich (A1, A2) zugehörig ist.Electronic switching device according to claim 26 or 27, characterized in that the display ( 5 ) in the automatic load switching mode, the at least one load shift stage range (A1, A2) defined as permissible and the active load shift stage ( I . II . III . IV . V ), if it is not associated with a permissible power shift stage range (A1, A2). Elektronische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastschaltgetriebe (1) als ein Power-Shuttle-Getriebe ausgebildet ist.Electronic switching device according to one of claims 1 to 28, characterized in that the power shift transmission ( 1 ) is designed as a power shuttle transmission.
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