Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft in Verfahren zum Wechseln von Gangstufen und eine Getriebeanordnung.

Hintergrund der Erfindung

Aus der DE 10 2005 058 937 A1 ist ein Fahrantrieb mit einem hydrostatischen Getriebe und einem damit verbundenen Schaltgetriebe bekannt. Solche Getriebeanordnungen werden beispielsweise für Fahrantriebe von Bau-, Land- und Forstmaschinen oder ähnliche Fahrzeuge eingesetzt. Das dem hydrostatischen Getriebe nachgeschaltete Schaltgetriebe verfügt über zumindest zwei Gangstufen, bei deren Wechsel mittels einer Synchronisiereinrichtung die Drehzahl des Hydromotors des hydrostatischen Getriebes der jeweiligen Fahrsituation und damit der Drehzahl der Getriebeeingangswelle des nachgeschalteten Schaltgetriebes angepasst wird. Um diese Drehzahlanpassung zu vereinfachen, Schaltrucke zu verhindern und insgesamt den Fahrkomfort zu verbessern sowie die Belastung und damit den Verschleiß der Getriebeanordnung zu vermindern, wird es dort vorgeschlagen, den hydrostatischen Motor während des Schaltvorgangs so einzustellen, dass die Drehzahl des Hydromotors geringfügig über der exakt zu einer Fahrsituation passenden Drehzahl liegt. Wurde die Drehzahl des Hydromotors entsprechend angehoben, so wird in dem nachgeschalteten Schaltgetriebe der einzulegende Gang eingelegt.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Wechseln von Gangstufen und eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteil- hafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Wechseln von Gangstufen wird zunächst bei einer Getriebeanordnung mit einem hydraulischen Getriebe und einem damit verbundenen, nachgeschalteten Schaltgetriebe ein Schaltwunsch ermittelt. Das hydraulische Getriebe weist eine Hydropumpe und einen null-durchschwenkbaren Hydromotor auf, die in einem offenen hydraulischen Kreislauf verbunden sind. Aufgrund des ermittelten Schaltwunsches werden dann das hydraulische Getriebe und das nachgeschaltete Schaltgetriebe so angesteuert, dass ein Wechsel der Gangstufen erfolgt. Dieser Gangstufenwechsel selbst wird dabei in an sich bekannter Weise ausgeführt. Erfindungsgemäß wird dann erfasst, ob der Gangstufenwechsel erfolgreich war, also die aufgrund des ermittelten Schaltwunsches einzulegende Gangstufe des nachgeschalteten Getriebes erfolgreich eingelegt wurde. Wird dabei erkannt, dass die einzulegende Gangstufe nicht erfolgreich eingelegt worden ist, so wird die Ursprungsgangstufe wieder eingelegt. Dadurch kann in allen Situationen (z.B. auch bei Temperaturschwankungen und Fertigungstoleranzen) das sichere Einlegen des einzulegenden Gangs gewährleistet werden.

Der Schaltwunsch kann unmittelbar durch eine Bedienervorgabe erfolgen, wie es in Nutzfahrzeugen wie land- oder forstwirtschaftlichen Maschinen üblich ist. Hier wird durch einen Bediener z. B. durch einen Auswahlhebel entweder beispielsweise ein Arbeitsgang oder ein Schnellgang ausgewählt. Die Ursprungsgangstufe ist dabei diejenige Gangstufe des nachgeschalteten Getriebes, welche im Zeitpunkt des Erfassens des Schaltwunsches eingelegt war. Nachdem die Ursprungsgangstufe wieder eingelegt wurde, wird dann automatisch, ohne Zutun des Bedieners erneut das nachgeschaltete Schaltgetriebe zum Einlegen der einzulegenden Gangstufe angesteuert, um den ermittelten Schaltwunsch des Bedieners nun auszuführen.

Das Schaltgetriebe umfasst zumindest eine erste Gangstufe und eine zweite Gangstufe, beispielsweise einen Arbeitsgang, sowie einen Schnellgang. Es ist ferner eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Schaltzustands des Getriebes vorgesehen, wobei diese Erfassungsvorrichtung mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden ist. Durch die Erfassungsvorrichtung wird der Schaltzustand des Getriebes ermittelt und an die elektronische Steuereinheit weitergeleitet. Die elektronische Steuereinheit kann somit erkennen, ob eine dem Schaltwunsch entsprechende Gangstufe erfolgreich eingelegt ist oder nicht. Dadurch kann aufgrund des ermittelten Schaltzustands des Schaltgetriebes in der elektronischen Steuereinheit entschieden werden, ob noch einmal der Ursprungsgang eingelegt werden muss, bevor ein erneuter Wechsel der Gangstufen in dem nachgeschalteten Schaltgetriebe durchgeführt wird. Wie es unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel noch erläutert wird, kann eine solche Erfassungseinrichtung beispielsweise ein Positionssignalgeber eines Schieberades in dem Schaltgetriebe sein oder aber eine Positionserfassung einer mit dem Schieberad verbundenen Betätigungsvorrichtung.

Bevorzugt wird (bzw. werden) die Hydropumpe und/oder der Hydromotor beim Wechseln der Gangstufe so gesteuert (d.h. so verschwenkt), dass ein Schleppmoment zwischen dem hydraulischen Getriebe und dem Schaltgetriebe kompensiert wird. Dadurch wird ein Schalten bei verschiedenen Betriebsbedingungen, insbesondere für verschiedene Temperaturen, begünstigt.

Bevorzugt wird ein Hochdruck des offenen hydraulischen Kreislaufes erfasst und es erfolgt eine Hochdruck-Regelung, wobei der Hochdruck bevorzugt während des Wechselns der Gangstufe konstant gehalten wird. Durch Regelung des Hochdrucks kann die Schwenkdynamik des Hydromotors beeinflusst bzw. eingestellt werden.

Insbesondere ist es zur Vermeidung von großen Drehzahlsprüngen, die durch die Synchronisationsvorrichtung des nachgeschalteten Schaltgetriebes kompensiert werden müssen, vorteilhaft, beim Einlegen der Ursprungsgangstufe gleichzeitig den Hydromotor zur Synchronisation so zu verschwenken, dass seine Drehzahl einer Zieldrehzahl zum Einlegen dieser Gangstufe entspricht. Diese Zieldrehzahl kann diejenige Drehzahl sein, die exakt der Synchronisationsdrehzahl einer Abtriebswelle des Hydromotors mit einer Eingangswelle des nachgeschalteten Schaltgetriebes entspricht. Es ist jedoch ebenso möglich, eine andere Zieldrehzahl auf Basis der Synchrondrehzahl zu ermitteln. In diesem Fall liegt die Zieldrehzahl des Hydromotors geringfügig über der Synchrondrehzahl, so dass eine Annäherung der Drehzahl des Hydromotors durch die Synchronisiereinrichtung des nachgeschalteten Schaltgetriebes jeweils ’’von oben” erfolgt.

Bevorzugt ist es, vor dem erneuten Ansteuern des Schaltgetriebes zum Einlegen der einzulegenden Gangstufe den Hydromotor so zu verschwenken, dass dessen Drehzahl einer Ziel- drehzahl zum Einlegen dieser einzulegenden Gangstufe entspricht. Das Ermitteln der Zieldrehzahl und Ansteuern des Hydromotors erfolgt dabei jeweils durch die elektronische Steuereinheit selbsttätig, so dass eine Maßnahme seitens eines Bedieners des Fahrzeugs bzw. Fahrantriebs nicht erforderlich ist. Unter Verschwenken wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung allgemein das Einstellen des Schluckvolumens des Hydromotors verstanden.

Vorzugsweise wird das hydraulische Getriebe und das nachgeschaltete Schaltgetriebe auch bei Vorliegen eines Schaltwunsches nur dann betätigt und zum Wechsel der Gangstufen angesteuert, wenn sich der Antrieb in einem zulässigen Schaltfenster befindet. Durch die Definition und Überwachung eines zulässigen Schaltfensters wird vermieden, dass beispielsweise ein Zurückschalten durchgeführt wird, welches zu einer unzulässig hohen Drehzahl seitens des Hydromotors oder einer kritischen Eingangsdrehzahl des Schaltgetriebes führen würde. Das Schaltfenster legt dabei für jede Gangstufe des nachgeschalteten Schaltgetriebes individuell fest, bei welcher Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Falle eines Fahrantriebs eine Gangstufe zulässig ist. Nur wenn dieser Geschwindigkeitsbereich vorliegt, wird ein Wechsel in diese Gangstufe vorgenommen. Dabei ist es besonders bevorzugt, eine Geschwindigkeitskenngröße zu erfassen und mit einem von dem einzulegenden Gang abhängigen Kenngrößenbereich zu vergleichen. Eine solche Geschwindigkeitskenngröße kann beispielsweise eine Drehzahl der Abtriebswelle des nachgeschalteten Schaltgetriebes sein. Ebenso ist jedoch eine andere, mit der Geschwindigkeit des angetriebenen Fahrzeugs im Zusammenhang stehende Größe als Geschwindigkeitskenngröße einsetzbar. Beispielsweise kann unmittelbar ein Tachosignal verwendet werden. Die Geschwindigkeitskenngröße kann auch mittelbar durch Berechnung aus dem bekannten Übersetzungsverhältnis der einzulegenden Gangstufe sowie der bekannten Hydromotordrehzahl vor dem Ermitteln eines Schaltwunsches berechnet werden.

Zur Feststellung, ob eine einzulegende Gangstufe erfolgreich eingelegt ist, wird vorzugsweise ein Positionssignal eingelesen. Dieses Positionssignal übermittelt eine Information bezüglich einer Schaltstellung des nachgeschalteten Schaltgetriebes. Möglichkeiten zur Erfassung der Schaltstellung des nachgeschalteten Getriebes sind beispielsweise die Überwachung der Position einer den Gangwechsel im Getriebe vornehmenden Vorrichtung. Im Falle eines herkömmlichen Schaltgetriebes kann dies das Schieberad sein, welches das jeweilige Losrad einer Gangstufe drehfest mit der Getriebewelle verbindet. Die Erfassung der Position eines solchen Schieberads kann dabei entweder indirekt durch Erfassung der Position der zugeordneten Betätigungsvorrichtung oder aber unmittelbar im Getriebe durch Erfassung der Position des Schieberads erfolgen.

Zur Ermittlung, ob die einzulegende Gangstufe erfolgreich eingelegt ist, wird vorzugsweise das Positionssignal erst nach einem festgelegten Zeitintervall nach Ermittlung des Schaltwunsches eingelesen. Die Zeitabläufe des Getriebes sind aufgrund des automatisierten Ablaufs bei einem erfolgreich durchgeführten Gangstufenwechsel im Wesentlichen immer konstant. Somit ist im Regelfall der Schaltvorgang nach einer bestimmten Zeit ab Ermittlung des Schaltwunsches oder dem Wiedereintritt in das Schaltfenster abgeschlossen. Nach diesem Zeitpunkt wird das Positionssignal eingelesen und es kann unmittelbar festgestellt werden, ob der Schaltvorgang erfolgreich war, der einzulegende Gang also erfolgreich eingelegt wurde.

Vorzugsweise wird eine Anzahl aufeinanderfolgender, nicht erfolgreicher Versuche, den einzulegenden Gang einzulegen erfasst. Bei Erreichen eines Abbruchkriteriums, beispielsweise einer maximalen Anzahl erfolgloser Versuche einen Gang einzulegen, wird der Ursprungsgang eingelegt und ein erneuter Versuch, den eigentlich aufgrund des Schaltwunsches einzulegenden Gangs einzulegen, wird erst wieder durchgeführt, wenn ein neuer Schaltwunsch ermittelt wird.

Ein erfindungsgemäße Getriebeanordnung mit einem hydraulischen Getriebe, in dem eine Hydropumpe in einem offenen hydraulischen Kreislauf mit einem null-durchschwenkbaren Hydromotor verbunden ist, und einem mit dem hydraulischen Getriebe verbundenen Schaltgetriebe mit zumindest einer ersten Gangstufe und einer zweiten Gangstufe, wobei eine Erfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Schaltzustands des Schaltgetriebes vorgesehen ist, die mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden ist, die dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen bzw. zu steuern bzw. zu implementieren.

Bevorzugt ist ein Drucksensor vorgesehen, der einen Hochdruck des offenen hydraulischen Kreislaufs misst und entsprechende Messwerte an die Steuereinheit überträgt. Dadurch wird eine Hochdruck-Regelung des offenen hydraulischen Kreislaufes ermöglicht. Die elektronische Steuereinheit der Getriebeanordnung weist vorzugsweise eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen einer Geschwindigkeitskenngröße mit einem von der einzulegenden Gangstufe abhängigen Kenngrößenbereich auf. Ferner ist die elektronische Steuereinheit vorzugsweise mit einem Drehzahlsensor zum Erfassen der Abtriebswellendrehzahl des nachgeschalteten Schaltgetriebes verbunden. Auf diese Weise stehen der elektronischen Steuereinheit sämtliche Informationen zur Verfügung, um das Schaltfenster für den jeweils einzulegenden Gang selbsttätig zu überwachen und dementsprechend in einen Wartezustand überzugehen, wenn ein Schaltwunsch vorgegeben wird, obwohl sich das Fahrzeug außerhalb des entsprechenden Schaltfensters befindet. In einem solchen Fall wird das Wiedereintreten in das Schaltfenster beispielsweise durch Abbremsen des Fahrzeugs beim Herunterschalten erfasst und nach dem Wiedereintritt in das Schaltfenster automatisch und selbsttätig das Verfahren zum Wechseln der Gänge durchgeführt. Die elektronische Steuereinheit weist ferner noch einen Ermittlungsabschnitt auf, durch den die Zieldrehzahl des Hydromotors jeweils in Bezug auf den als nächstes einzulegenden Gang des nachgeschalteten Schaltgetriebes ermittelt wird. Dieser nächste einzulegende Gang kann dabei entsprechend dem Verfahren entweder der Ursprungsgang oder der aufgrund des Schaltwunsches einzulegende Gang sein.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels/von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.

Figurenbeschreibung Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrantriebs mit einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 2 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

Ein stark vereinfachter Fahrantrieb 1 , wie er beispielsweise in Baumaschinen oder land- bzw. forstwirtschaftlichen Maschinen verwendet wird, umfasst einen Antriebsmotor 2, der in der Regel als Dieselbrennkraftmaschine ausgeführt ist. Dieser Antriebsmotor 2 zum Erzeugen eines primären Antriebsmoments ist mit einem hydraulischen Getriebe 3 verbunden. Das hydraulische Getriebe 3 ist andererseits mit einem nachgeschalteten Schaltgetriebe 4 verbunden. Mittels des nachgeschalteten Schaltgetriebes 4, das zumindest zwei Gangstufen 10, 11 aufweist, lässt sich somit der erreichbare Fahrgeschwindigkeitsbereich des mittels des Fahrantriebs 1 angetriebenen Fahrzeugs vergrößern.

Das hydraulische Getriebe 3 ist in seinem Übersetzungsverhältnis stufenlos einstellbar. Der Antriebsmotor 2 treibt hierzu über eine mechanische Verbindung eine hinsichtlich ihres Fördervolumens einstellbare Hydropumpe 5 an. Die Hydropumpe 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in einem offenen hydraulischen Kreislauf mit einem, ebenfalls verstellbaren Hydromotor 6 verbunden. Hydropumpe 5 und Hydromotor 6 sind vorzugsweise Axialkolbenmaschinen in Schrägachsen- oder Schrägscheibenbauweise.

Der Hydromotor 6 ist hier null-schwenkbar bzw. null-durchschwenkbar ausgeführt, um während dem Schaltvorgang das Drehmoment (Ausgangsdrehmoment des hydraulischen Getriebe 3) auf null oder einen Wert nahe null reduzieren zu können. Dies ermöglicht die Nutzung eines einfachen Synchronisators, statt einer aufwendigen Lamellenkupplung. Die Momentenfreiheit ist über den Hydromotor einstellbar. Durch die Feinsteuerbarkeit und Durch- schwenkbarkeit kann auch das Schleppmoment in jedem Betriebspunkt kompensiert werden. Insbesondere wird so ein Schalten über gesamten Temperaturbereich ermöglicht. Ein Nulllagenschalter ist nicht mehr nötig; die Absicherung der Momentenfreiheit geschieht über den Schwenkwinkel des Hydromotors. Die Hydropumpe 5 ist vorzugsweise ebenfalls nullschwenkbar bzw. null-durchschwenkbar ausgeführt, insbesondere kann statt oder zusätzlich zum Hydromotor auch die Hydropumpe so angesteuert werden, so dass das Schleppmoment kompensiert wird.

Weiter ist ein Drucksensor 22 vorgesehen, der den hochdruckseitigen Druck (Hochdruck) im offenen hydraulischen Kreislaufes misst, d.h. ausgangsseitig der Hydropumpe 5. Die Schwenkdynamik des Hydromotors kann über eine Hochdruckregelung eingestellt werden. Der Hydromotor folgt dann in Sekundärregelung der Führungsgröße Drehmoment. Insgesamt ergibt sich so eine Schaltbarkeit des Schaltgetriebes 4 in allen Belastungssituationen. Weitergehend kann eine winkelexakte Drehzahlsynchronisation zwischen An und Abtrieb verwirklicht werden, was den Einsatz eines Stillstandsschaltgetriebes ermöglicht.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem das nachgeschaltete Schaltgetriebe 4 lediglich zwei Gangstufen aufweist, ist in dem Schaltgetriebe 4 eine Getriebeeingangswelle 7 sowie eine Getriebeausgangswelle 8 vorgesehen. Die Getriebeeingangswelle 7 ist mit einer Hydromotorabtriebswelle 9 verbunden. Zur Realisierung der ersten Gangstufe 10 und der zweiten Gangstufe 11 ist jeweils ein Zahnradpaar vorgesehen. Das Zahnradpaar der ersten Gangstufe 10 weist ein erstes Losrad 10.1 und ein erstes Festrad 10.2 auf. In entsprechender Weise weist die zweite Gangstufe 11 ein Zahnradpaar mit einem zweiten Losrad 11.1 und einem zweiten Festrad 11.2 auf. Die beiden Festräder 10.2. und 11.2 sind permanent drehfest mit der Getriebeausgangswelle 8 verbunden. Dagegen können sich die beiden Losräder 10.1 und 11.1 relativ zu der Getriebeeingangswelle 7 drehen. Das erste Losrad 10.1 befindet sich im permanenten Eingriff mit dem ersten Festrad 10.2. Das zweite Losrad 11.1 befindet sich im permanenten Eingriff mit dem zweiten Festrad 11.2.

Zur Erzeugung einer drehfesten Verbindung zwischen jeweils einem der beiden Losräder 10.1 oder 11.1 mit der Getriebeeingangswelle 7 und damit zum Einlegen der ersten Gangstufe 10 oder der zweiten Gangstufe 11 ist ein Schieberad 12 vorgesehen.

In nicht dargestellter Weise kann das Schieberad 12, welches permanent drehfest, aber axial verschiebbar mit der Getriebeeingangswelle 7 verbunden ist, in Eingriff mit einem der beiden Losräder 10.1 oder 11.1 gebracht werden. Dabei erfolgt ein Drehzahlangleich zwischen dem jeweiligen Losrad 10.1 oder 11.1 und dem Schieberad 12 durch eine Synchronisiervorrichtung. Auf diese Weise wird die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 7 und somit letztlich des Hydromotors 6 entsprechend des Übersetzungsverhältnisses der einzulegenden Gangstufe 10 oder 11 an die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 8 angeglichen.

Zur Betätigung des Schieberads 12 und somit zum Wechseln der Gangstufen 10, 11 ist eine Betätigungsvorrichtung 13 vorgesehen. Diese ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als doppeltwirkender Hydraulikzylinder ausgeführt, wobei die Drücke in den beidseits eines Betätigungskolbens ausgebildeten Druckkammern der Betätigungsvorrichtung 13 mittels eines Schaltventils 14 eingestellt werden. Solche Betätigungsvorrichtungen sind an sich bekannt und brauchen daher nachfolgend nicht weiter erläutert zu werden.

Zur Durchführung und Steuerung des zeitlichen Ablaufs des Schaltvorgangs ist eine elektronische Steuereinheit 15 vorgesehen. Diese erhält beispielsweise durch einen Auswahlschalter 16, ein Signal, aus dem ein Schaltwunsch ermittelt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel mit lediglich zwei Gangstufen 10, 11 ist ein Umschalten zwischen einem langsamen Gang S und einem Schnellgang F möglich. Zudem kann noch eine Leerlaufposition N vorgesehen sein, wie sie der gezeigten Position des nachgeschalteten Schaltgetriebes 4 entspricht. Weiter erhält die Steuereinheit 15 ein Signal von dem Drucksensor 22, das den gemessen Hochdruck anzeigt. Die Steuereinheit 15 kann so den Hochdruck erfassen und eine Hochdruckregelung implementieren.

Zur Überwachung des Schaltzustands des nachgeschalteten Schaltgetriebes 4 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel an der Betätigungsvorrichtung 13 ein erster Positionssensor 17 und ein zweiter Positionssensor 18 angeordnet. Die als Erfassungseinrichtung vorgesehenen Positionssensoren 17, 18 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form von Endlagenschaltern ausgeführt. Befindet sich der Betätigungskolben des doppelt wirkenden Hydraulikzylinders der Betätigungsvorrichtung 13 in einer Endlage, so ist damit gleichbedeutend, dass das Schieberad 12 sich im Eingriff mit entweder dem ersten Losrad 10.1 oder dem zweiten Losrad 11.1 befindet. Dementsprechend ist die erste Gangstufe 10 oder die zweite Gangstufe 11 eingelegt.

Zur Erfassung der Drehzahl der Getriebeausgangswelle 8 ist ferner ein Drehzahlsensor 19 vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Drehzahlsensor 19 so angeordnet, dass er die Drehzahl des ersten Losrads 10.1 erfasst. Da auch die Losräder 10.1 und 11.1 aufgrund des permanenten Eingriffs mit dem jeweiligen Festrad 10.2 oder 11.2 mit einer ein- deutig von der Drehzahl der Getriebeausgangswelle 8 abhängigen Drehzahl drehen, kann auch auf der Seite des Getriebeeingangs die Drehzahl der Getriebeabtriebswelle 8 erfasst werden.

Die elektronische Steuereinheit 15 ist ferner mit einer ersten Verstellvorrichtung 20 und einer zweiten Verstellvorrichtung 21 verbunden. Die erste Verstellvorrichtung 20 wirkt auf einen Verstellmechanismus der Hydropumpe 5. In entsprechender Weise wirkt die zweite Verstellvorrichtung 21 auf einen Verstellmechanismus des Hydromotors 6. Durch Ansteuern der Verstellvorrichtungen 20 und 21 ist das Übersetzungsverhältnis des hydraulischen Getriebes 3 innerhalb konstruktiv vorgegebener Grenzen frei einstellbar.

Während eines Gangstufenwechsels ist es bevorzugt, dass die Hydropumpe 5 so eingestellt wird, dass in dem hydraulischen Kreislauf ein konstanter Hochdruck herrscht. Der offene hydraulische Kreislauf ist stark vereinfacht dargestellt. Er kann jedoch, wie es insbesondere für Fahrantriebe allgemein bekannt ist, weitere Komponenten insbesondere beispielsweise Speiseeinrichtungen und Sicherungseinrichtungen zur Vermeidung unzulässig hoher Drücke aufweisen.

Unter Berücksichtigung der Darstellung der Fig. 1 wird nun anhand der Fig. 2 der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht. Zunächst wird beispielsweise nach einer Betätigung des Auswahlschalters 16 ein Schaltwunsch eines Bedieners erfasst (Schritt 31). Das Erzeugen eines Schaltwunsches aufgrund einer Bedienervorgabe ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Ein solcher Schaltwunsch könnte beispielsweise auch durch ein mit der elektronischen Steuereinheit 15 verbundenes weiteres Steuergerät verbunden werden.

Wird der Wunsch eines Gangwechsels durch die elektronische Steuereinheit 15 erkannt, so wird zunächst festgestellt, ob das System des Antriebs 1 sich innerhalb eines zulässigen Schaltfensters befindet. Das Schaltfenster legt für jede Gangstufe 10, 11 fest, bei welcher Drehzahl der Abtriebswelle 8 ein Einlegen dieser Gangstufe 10 oder 11 zulässig ist. Dieses Schaltfenster wird für jede Gangstufe 10, 11 individuell festgelegt. Diese Abfrage wird in Schritt 32 durchgeführt. Unzulässig hohe Drehzahlen des Hydromotors 6 nach dem Wechsel der Gangstufe werden somit vermieden. Auch zu niedrigen Drehzahlen hin kann eine Grenze vorgesehen sein. Die elektronische Steuereinheit 15 weist hierzu eine Vergleichseinrichtung 15.1 auf, der auch das Signal des Auswahlhebels 16 zugeführt wird. Aufgrund des zugeführten Signals des Auswahlhebels 16 ist in der Vergleichseinrichtung 15.1 ermittelbar, welche Gangstufe einzulegen ist. Damit kann ein zulässiger Bereich für eine Geschwindigkeitskenngröße bestimmt werden, innerhalb dessen diese einzulegende Gangstufe aufgrund des Schaltwunschs tatsächlich eingelegt werden kann. Die Geschwindigkeitskenngröße wird im dargestellten Beispiel in Form des Drehzahlsignals durch den Drehzahlsensor 19 ermittelt und ebenfalls der Vergleichseinrichtung 15 zugeführt. Wenn durch die Vergleichseinrichtung 15.1 festgestellt wird, dass sich das System innerhalb des Schaltfensters befindet, so kann ein Ansteuern des hydraulischen Getriebes 3 sowie des nachgeschalteten Schaltgetriebes 4 erfolgen. Hierzu werden entsprechende Steuersignale an die Verstellvorrichtungen 20, 21 sowie das Schaltventil 14 der Betätigungsvorrichtung 13 ausgegeben. Während die erste Verstellvorrichtung 20 so angesteuert wird, dass der Hochdruck in dem offenen hydraulischen Kreislauf im Grunde konstant bleibt, wird durch Ansteuern der zweiten Verstellvorrichtung 21 der Hydromotor 6 so eingestellt, dass die Drehzahl der Hydromotorabtriebswelle 9 einer Zieldrehzahl entspricht. Die Zieldrehzahl ist diejenige Drehzahl, bei der eine Synchronisation durch die interne Synchronisiereinrichtung des nachgeschalteten Schaltgetriebes 4 leicht möglich ist. Wie es oben bereits erläutert wurde, kann dies entweder die tatsächliche Synchrondrehzahl oder aber eine nach anderen Gesichtspunkten ausgewählte hiervon abweichende größere oder geringfügig kleinere Drehzahl sein. Die Ermittlung der Zieldrehzahl des Hydromotors 6 erfolgt in einem Ermittlungsabschnitt 15.2 der elektronischen Steuereinheit 15. Dieser Ermittlungsabschnitt 15.2 erhält ebenfalls ein Signal des Auswahlhebels 16 sowie zusätzlich das Drehzahlsignal des Drehzahlsensors 19.

Ferner wird die Betätigungsvorrichtung 13 über das Schaltventil 14 so angesteuert, dass aufgrund der Druckverhältnisse in der Betätigungsvorrichtung 13 das Schieberad 12 in Richtung der einzulegenden Gangstufe 10, 11 bewegt wird. Das Ansteuern des hydraulischen Getriebes 3 und des Schaltgetriebes 4 erfolgt in Schritt 34. In Schritt 35 wird überwacht, ob der aufgrund des Schaltwunsches einzulegende Gang erfolgreich eingelegt wurde. Hierzu wird ein Positionssignal des ersten Positionssignalgebers 17 und/oder des zweiten Positionssignalgebers 18 in Abhängigkeit davon, welche Gangstufe einzulegen ist, eingelesen und das Ergebnis ausgewertet. Das Einlesen des Positionssignals erfolgt zu einem Zeitpunkt, Tgrenz, zu dem unter normalen Bedingungen das Einlegen der Gangstufe 10 bzw. 11 abgeschlossen sein müsste. Dieser Zeitpunkt T _gre nz kann beispielsweise in Versuchen ermittelt werden. Das durch den Zeitpunkt T _gre nz festgelegte Zeitfenster beginnt mit dem Beginn des Schaltvorgangs zu laufen. Der Beginn des Schaltvorgangs kann entweder ausgelöst werden durch die Vorgabe eines Schaltwunschs seitens des Bedieners oder aber nach einem erfolglosen Schaltversuch, wenn erneut das hydraulische Getriebe 3 und das Schaltgetriebe 4 zum Wechseln des Gangs angesteuert werden.

War dagegen der einzulegende Gang innerhalb einer Zeit t kleiner als T _gre nz erfolgreich eingelegt, so wird dies aufgrund der Positionssignale erkannt und es ist der Schaltvorgang beendet und das Verfahren wiederholt sich erst bei Vorgabe eines anderen Schaltwunsches durch erneutes Betätigen des Auswahlhebels 16.

Ist dagegen festgestellt worden, dass der einzulegende Gang innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls zum Zeitpunkt T _gre nz nicht erfolgreich eingelegt wurde, so wird in Schritt 36 zunächst wieder der Ursprungsgang eingelegt. Beim Einlegen des Ursprungsgangs kann auch für diesen einzulegenden Ursprungsgang durch den Ermittlungsabschnitt 15.2 eine Zieldrehzahl des Hydromotors 6 ermittelt werden und die zweite Verstellvorrichtung 21 so angesteuert werden, dass der Hydromotor 6 auf die dem Ursprungsgang entsprechende Zieldrehzahl eingestellt ist.

Wird der Ursprungsgang in Schritt 36 eingelegt, weil ein erfolgreiches Einlegen der aufgrund des Schaltwunsches einzulegenden Gangstufe nicht möglich war, so wird die Anzahl der aufeinanderfolgenden Abbrüche des Schaltvorgangs in Schritt 37 überprüft. Das heißt, es wird gezählt, wie oft der Ursprungsgang nach einem erfolglosen Schaltversuch wieder eingelegt wurde. Für eine maximale Anzahl von solchen Abbrüchen kann ein Grenzwert n _ma x festgelegt werden. Die Anzahl der Abbrüche wird gezählt und mit diesem Grenzwert verglichen. Wird der Grenzwert n _ma x überschritten, so bleibt der Ursprungsgang eingelegt, bis ein neuer Schaltwunsch durch den Auswahlhebel 16 erkannt wird. Hierzu wäre jedoch die erneute Betätigung des Auswahlhebels 16 nötig. Ein automatischer weiterer Schaltversuch wird in diesem Fall nicht unternommen.

Ist dagegen die Anzahl der Abbrüche kleiner oder gleich als die maximale Anzahl der Abbrüche n _ma x, so wird wieder zurückgesprungen zu Schritt 32 und eine Überprüfung vorgenommen, ob das System innerhalb des Schaltfensters liegt. Wenn ja, kann ein erneuter Versuch zum Wechseln der Gangstufen vorgenommen werden. Wird dagegen beim Überprüfen des Schaltfensters in Schritt 32 erkannt, dass sich das System nicht innerhalb des zulässigen Schaltfensters befindet, so wird eine Wartezeit gemäß Schritt 33 abgewartet, bevor erneut eine Überprüfung bezüglich des Schaltfensters stattfindet. In verschiedenen Situationen, beispielsweise bei ausrollendem Fahrzeug kann ein Zu- rückschalten möglich werden, sofern eine gewisse Wartezeit abgewartet wird. Deswegen wird immer dann, wenn ein Schaltwunsch außerhalb des Schaltfensters ermittelt wird, eine Wartezeit abgewartet, bevor eine erneute Überprüfung stattfindet. Befindet sich das System nach Ablauf der Wartezeit wieder innerhalb des Schaltfensters, so kann ein Gangwechsel durchgeführt werden.