DE102012020968B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs, wobei der Antrieb einen Verbrennungsmotor (102) und einen mit dem Verbrennungsmotor (102) mechanisch gekoppelten hydrostatischen Fahrantriebs (104) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:Einlesen (441) eines Sollwertes für eine Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs (104);Ermitteln (443) einer hydrostatischen Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs (104), die zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderlich ist, wobei der Antrieb einen Normalbetriebsmodus und einen Sparbetriebsmodus aufweist und die hydrostatische Übersetzung abhängig von einem aktuellen Betriebsmodus des Antriebs unter Verwendung einer dem Normalbetriebsmodus zugeordneten Kennlinie (331) oder einer dem Sparbetriebsmodus zugeordneten Kennlinie (333) ermittelt wird, die einen Zusammenhang zwischen einer Stellung eines Bedienelements (112) des Fahrzeugs und einer der Stellung des Bedienelements (112) zugeordneten Drehzahl des Verbrennungsmotors (102) definieren; undErhöhen (445) der Drehzahl des Verbrennungsmotors (102), wenn der hydrostatische Fahrantrieb (104) eine zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung nicht übersetzen kann; dadurch gekennzeichnet, dassdie Schritte (441, 443, 445) sowohl in dem Normalbetriebsmodus des Antriebs als auch in dem Sparbetriebsmodus des Antriebs ausgeführt werden, wobei die Drehzahl des Verbrennungsmotors (102) im Sparbetriebsmodus im Vergleich zum Normalbetriebsmodus bei gleicher Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abgesenkt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs und auf einen entsprechenden Antrieb eines Fahrzeugs.
  • Ein hydrostatischer Fahrantrieb, der beispielsweise bei Nutzfahrzeugen wie Telehandler, Kommunalfahrzeugen oder Radladern eingesetzt wird, wird üblicherweise durch einen Dieselmotor angetrieben. Der hydrostatische Fahrantrieb weist eine Pumpe und einen Hydraulikmotor auf. Die Pumpe wird über eine Welle des Dieselmotors angetrieben und versorgt im geschlossenen Kreislauf den Hydraulikmotor mit Öl. Schließlich ist ein Getriebe vorgesehen, das das gelieferte Drehmoment vom Hydraulikmotor übersetzt und an die Räder des Fahrzeugs abgibt.
  • Die DE 12 16 124 A beschreibt eine Steuervorrichtung für den hydrostatischen Fahrantrieb von Straßenkehrmaschinen mit einer auf einer unterhalb der Höchstdrehzahl liegenden Arbeitsdrehzahl gehaltenen Brennkraftmaschine und einem die Leistung der Brennkraftmaschine auf die Fahrzeugräder übertragenden, durch einen Fahrhebel stufenlos einstellbaren hydrostatischen Getriebe, wobei nach Einstellen der größten Übersetzung des hydrostatischen Getriebes durch den Fahrhebel bei weiterer Betätigung desselben eine Übertragung der Fahrhebelbewegung auf die Drosselklappe der in ihrer Leistung überdimensionierten Brennkraftmaschine erfolgt.
  • Die DE 12 04 539 A beschreibt eine Regelvorrichtung für einen durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen hydrostatischen Fahrzeugantrieb, bei der ein die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl beeinflussender Maschinenregler und ein die Getriebeübersetzung abhängig von der Einstellung eines Fahrhebels beeinflussender Getrieberegler vorgesehen ist.
  • Die DE 31 06 436 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl und zur Lastbegrenzung eines hydrostatischen Antriebs einer Vorrichtung.
  • Die DE 10 2006 018 434 A1 beschreibt einen Antrieb für ein Mobilfahrzeug.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs sowie einen verbesserten Antrieb für ein Fahrzeug zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs sowie durch einen Antrieb für ein Fahrzeug gemäß den Hauptansprüchen gelöst.
  • Ein Antrieb eines Fahrzeugs soll zwar möglichst verbrauchsarm betrieben werden, aber dennoch die von einem Bediener des Fahrzeugs gewünschte Fahrdynamik bereitstellen können. Bei einem einen hydrostatischen Fahrantrieb umfassenden Antrieb eines Fahrzeugs kann dies zum einen durch eine Leckölkompensation und zum anderen durch eine Übersetzungsverhältniskompensation erreicht werden. Bei der Übersetzungsverhältniskompensation kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors des Antriebs erhöht werden, wenn die für die gewünschte Fahrdynamik erforderliche Leistung nicht mehr über den hydrostatischen Fahrantrieb übertragen werden kann.
  • Ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs, wobei der Antrieb einen Verbrennungsmotor und einen mit dem Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelten hydrostatischen Fahrantriebs aufweist, umfasst die folgenden Schritte:
    • Einlesen eines Sollwertes für eine Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs;
    • Ermitteln einer hydrostatischen Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs, die zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderlich ist; und
    • Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors, wenn der hydrostatische Fahrantrieb eine zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung nicht übersetzen kann.
  • Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, beispielsweise um einen Telehandler, ein Kommunalfahrzeug oder ein Radlader handeln. Bei dem Verbrennungsmotor kann es sich um einen Dieselmotor handeln. Der hydrostatische Fahrantrieb kann eine Pumpe und einen mit der Pumpe über einen geschlossenen Kreislauf verbundenen Hydraulikmotor umfassen. Bei der Pumpe kann es sich um eine geeignete Hydraulikpumpe handeln. Der Hydraulikmotor kann über ein Getriebe mit zumindest einem Antriebsrad des Fahrzeugs gekoppelt sein.
  • Über die Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs kann eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert sein. Die Abtriebsdrehzahl kann einer Drehzahl des Antriebsrads des Fahrzeugs entsprechen oder proportional dazu sein. Der Sollwert kann von einem Bediener des Fahrzeugs vorgegeben sein. Die hydrostatische Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs kann von einem Schwenkwinkel des Hydraulikmotors abhängig sein. Die zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung kann sich beispielsweise aufgrund von veränderten Leistungsanforderungen durch den Bediener oder durch veränderte äußere Einflüsse verändern. So kann sich die erforderliche Leistung beispielsweise aufgrund einer durch den Benutzer angeforderten Beschleunigung oder durch eine Bergauffahrt erhöhen.
  • Durch das Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors kann ein von der Pumpe des hydrostatischen Fahrantriebs erzeugter Volumenstrom erhöht werden. Dadurch kann wiederum ein von dem Hydraulikmotor des hydrostatischen Fahrantriebs abgegebenes Moment erhöht werden.
  • Im Schritt des Einlesens kann der Sollwert für die Abtriebsdrehzahl über eine Schnittstelle zu einem von einem Bediener des Fahrzeugs bedienbaren Bedienelement eingelesen werden. Das Bedienelement kann beispielsweise als ein Pedal oder ein Hebel ausgeführt sein. Über das Bedienelement kann der Bediener beispielsweise eine gewünschte Beschleunigung des Fahrzeugs vorgeben. Durch Ausführen der Schritte des Verfahrens kann der Antrieb somit so betrieben werden, dass dem Bediener die gewünschte Fahrdynamik bereitgestellt wird.
  • Im Schritt des Ermittelns kann die hydrostatische Übersetzung unter Verwendung einer vorbestimmten Kennlinie ermittelt werden. Die Kennlinie kann einen Zusammenhang zwischen einer Stellung eines Bedienelements des Fahrzeugs und einer der Stellung des Bedienelements zugeordneten Drehzahl des Verbrennungsmotors definieren. Weist der Antrieb einen Normalbetriebsmodus und einen Sparbetriebsmodus, einen sogenannten ECO-Modus auf, so kann die hydrostatische Übersetzung abhängig von einem aktuellen Betriebsmodus des Antriebs unter Verwendung einer dem Normalbetriebsmodus zugeordneten Kennlinie oder einer dem Sparbetriebsmodus zugeordneten Kennlinie ermittelt werden. Unter Verwendung der Kennlinie kann die hydrostatische Übersetzung sehr schnell ermittelt werden.
  • Im Schritt des Erhöhens kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors proportional zu einer Korrektur des hydrostatischen Fahrantriebs erhöht werden. Dabei kann die Korrektur des hydrostatischen Fahrantriebs durch eine Vergrößerung des Schwenkwinkels des Hydraulikmotors des hydrostatischen Fahrantriebs erfolgen. Die Vergrößerung des Schwenkwinkels kann ausgehend von möglichst kleinen Schwenkwinkel erfolgen, durch den sich eine hohe Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs und damit ein geringer Verbrauch des Antriebs erzielen lässt.
  • Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens der erforderlichen Leistung, basierend auf von Drucksensoren bereitgestellten Druckwerten im hydrostatischen Antrieb, umfassen.
  • Unter Verwendung von Drucksensoren im hydrostatischen Antrieb kann die erforderliche Leistung schnell und genau ermittelt werden.
  • Die Schritte des Verfahrens können sowohl in einem Normalbetriebsmodus des Antriebs als auch in einem Sparbetriebsmodus des Antriebs ausgeführt werden. Dabei kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors im Sparbetriebsmodus im Vergleich zum Normalbetriebsmodus bei gleicher Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abgesenkt sein.
  • Eine Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs, wobei der Antrieb einen Verbrennungsmotor und einen mit dem Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelten hydrostatischen Fahrantriebs aufweist, weist die folgenden Merkmale auf:
    • eine Einrichtung zum Einlesen eines Sollwertes für eine Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs;
    • eine Einrichtung zum Ermitteln einer hydrostatischen Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs, die zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderlich ist; und
    • eine Einrichtung zum Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors, wenn der hydrostatische Fahrantrieb eine zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung nicht übersetzen kann.
  • Unter Verwendung der Einrichtungen der Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs kann das beschriebene Verfahren zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs vorteilhaft ausgeführt werden.
  • Ein Antrieb für ein Fahrzeug weist folgende Merkmale auf:
    • einen Verbrennungsmotor;
    • einen mit dem Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelten hydrostatischen Fahrantrieb; und
    • eine genannten Vorrichtung zum Betreiben des Antriebs.
  • Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 3 eine Darstellung einer Kennlinie für ein Fahrzeug mit hydrostatischem Fahrantrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
    • 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug weist einen Antrieb auf, der einen Dieselmotor 102 und einen mit dem Dieselmotor 102 gekoppelten hydrostatischen Fahrantrieb 104 umfasst. Über den hydrostatischen Fahrantrieb 104 wird von dem Dieselmotor bereitgestellte Leistung auf zumindest ein Antriebsrad des Fahrzeugs übertragen. Der hydrostatische Fahrantrieb 104 weist eine Pumpe 106 und einen Hydraulikmotor 108 auf.
  • Die Pumpe106 ist ausgebildet, um mechanische Leistung des Dieselmotors 102 in hydraulische Leistung umzuwandeln. Bei der Pumpe 106 kann es sich um eine Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenausführung handeln. Durch eine Veränderung des Schwenkwinkels der Pumpe 106 verändert sich das Verdrängungsvolumen der Pumpe 106. Die Pumpe 106 ist über Hydraulikschläuche mit dem Hydraulikmotor 108 verbunden. Der Hydraulikmotor 108 funktioniert gleich wie die Pumpe 106 lediglich in umgekehrter Richtung.
  • Der hydrostatische Fahrantrieb 104 umfasst zumindest einen Drucksensor 110, der ausgebildet ist, um einen innerhalb des hydrostatischen Fahrantriebs 104 herrschenden Druck zu erfassen und ein den erfassten Druck repräsentierendes Drucksignal auszugeben.
  • Das Fahrzeug umfasst zumindest ein Bedienelement 112, über das ein Bediener des Fahrzeugs einen Sollwert für eine Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs 104 vorgeben kann.
  • Zum Betreiben des Antriebs weist das Fahrzeug ferner eine Vorrichtung 120 zum Betreiben des Antriebs auf. Die Vorrichtung 120 weist Schnittstellen zu dem Bedienelement 112 und zu dem Drucksensor 110 auf. Die Vorrichtung 120 ist ausgebildet, um den Dieselmotor 102 und den hydrostatischen Fahrantrieb 104 unter Verwendung des von dem Bedienelement 112 empfangenen Sollwerts und des von dem Drucksensor 110 empfangenen Drucksignals anzusteuern. Dazu kann die Vorrichtung 120 ausgebildet sein, um auf eine gespeicherte Kennlinie zurückzugreifen, die einen Zusammenhang zwischen einer Stellung des Bedienelements 112 und einer Solldrehzahl des Dieselmotors 102 definiert.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 120 zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem Fahrzeug kann es sich um das in 1 gezeigte Fahrzeug handeln.
  • Die Vorrichtung 120 weist eine Einrichtung 222 zum Einlesen eines Sollwertes für eine Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs auf. Der Sollwert kann beispielsweise über eine Schnittstelle zu dem in 1 gezeigten Bedienelement oder eine zwischengeschaltete Steuerung eingelesen werden. Ferner weist die Vorrichtung 120 eine Einrichtung 224 zum Ermitteln einer hydrostatischen Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs auf, die zum Erreichen der durch den Sollwert vorgegebenen Abtriebsdrehzahl erforderlich ist. Zur Ermittlung der hydrostatischen Übersetzung kann die Einrichtung 224 eine in einem Speicher 226 gespeicherte Kennlinie verwenden. Dabei kann es sich um eine Kennlinie handeln, wie sie nachfolgend anhand von 3 beschrieben wird. Die Einrichtung 224 kann ausgebildet sein, um ein Steuersignal zum Einstellen der hydrostatischen Übersetzung an den hydrostatischen Fahrantrieb auszugeben. Schließlich weist die Vorrichtung 120 eine Einrichtung 228 zum Erhöhen der Drehzahl des Dieselmotors auf. Die Einrichtung 228 ist ausgebildet, um die Drehzahl des Dieselmotors zu erhöhen, wenn der hydrostatische Fahrantrieb eine zum Erreichen der über das Bedienelement vorgegebenen Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung nicht übersetzen kann. Kann der hydrostatische Fahrantrieb die zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung dagegen übersetzen, so kann die aktuelle Drehzahl des Dieselmotors beibehalten werden. Die Einrichtung 224 kann ausgebildet sein, um ein Steuersignal zum Einstellen der ermittelten Drehzahl an den Dieselmotor auszugeben.
  • 3 zeigt eine Darstellung von Kennlinien 331, 333 für ein Fahrzeug mit hydrostatischem Fahrantrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem Fahrzeug kann es sich um das in 1 gezeigte Fahrzeug handeln. Die Kennlinien können von einer Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs verwendet werden, wie sie in den 1 und 2 beschrieben ist.
  • Die Kennlinie 331 ist einem Normalbetriebsmodus des Antriebs des Fahrzeugs und die Kennlinie 333 einem Sparbetriebsmodus des Antriebs des Fahrzeugs zugeordnet. Der Sparbetriebsmodus wird auch als ECO bezeichnet.
  • Auf der Abszisse ist eine Stellung eines Bedienelements des Fahrzeugs, hier eine Stellung eines Pedals in Prozent angegeben. Auf der Ordinate ist eine Drehzahl des Dieselmotors des Fahrzeugs nDsoll[rpm] angegeben.
  • Die Kennlinie 331 steigt mit steigender Bedienung des Pedals von einer Drehzahl von 800 U/min linear auf eine Drehzahl von 2400 U/min an. Die Kennlinie 333 steigt mit gleicher steigender Bedienung des Pedals von einer Drehzahl von 800 U/min linear auf eine Drehzahl von 1800 U/min an.
  • Anhand der vorangegangenen Figuren wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Das Ausführungsbeispiel basiert auf einem elektronischen Steuerungskonzept zur verbrauchsoptimierten Ansteuerung eines hydrostatischen Antriebs 104 ohne Leistungseinbußen.
  • Zur Realisierung eines Sparmodus für den hydrostatischen Antrieb 104 kann eine sogenannte ECO Drive Strategie für über den gesamten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs geltende Fahrgeschwindigkeiten eingesetzt werden. Dabei wird in der Ebene die maximale Fahrgeschwindigkeit erreicht. Bei einer Steigung fällt die Antriebsdrehzahl und der ECO Drive erhöht die Dieseldrehzahl des Dieselmotors 102. Durch den beschriebenen Ansatz kann die Dieseldrehzahl proportional zu einer Korrektur der Übersetzung des hydrostatischen Antriebs 104 erhöht werden. Dies reicht aus um die Endgeschwindigkeit nahezu konstant zu halten, auch wenn das Fahrzeug auf eine Steigung trifft oder beschleunigt werden soll.
  • Eine entsprechende Implementierung einer solchen ECO Drive Funktion kann beispielsweise bei einem Bergtraktor oder einem Kommunalfahrzeug erfolgen. Hierbei wird ein Fahrmodus zur Verfügung gestellt, welcher eine verbrauchsoptimierte Ansteuerung des Dieselmotors 102 über den gesamten Fahrgeschwindigkeitsbereich ermöglicht, wenn die Umgebungsanforderung dies erlaubt. Wird die maximale Leistung des Fahrzeuges gefordert, so wird diese zur Verfügung gestellt, ohne Einschalten und Ausschalten der ECO Drive Funktionalität.
  • Die ECO Drive Strategie hat zum Ziel, den Dieselmotor 102 im Wirkungsgradoptimum zu betreiben. Üblicherweise liegt das Verbrauchsminimum des Dieselmotors 102 bei mittlerer Drehzahl nahe dem maximalen Drehmoment. Somit ist es sinnvoll, den Dieselmotor 102 generell bei abgesenkter Dieseldrehzahl zu betreiben. In den Kennlinien 331, 333 ist die Soll-Dieseldrehzahl nDsoll in Abhängigkeit eines Bedienelements 112 dargestellt. Die dargestellten Kennlinien 331, 333 können als stationäre Mindest-Soll-Dieseldrehzahl-Kurve bei Konstantfahrt der Maschine, bzw. des Fahrzeugs, betrachtet werden. Die Hydrostatübersetzung des hydrostatischen Antriebs 104 ist an diese Kennlinien 331, 333 angepasst.
  • Damit die zur Verfügung stehende Antriebsleistung z. B. beim Beschleunigen des Fahrzeugs oder bei Bergfahrten ausreichet, um die gewünschte Fahrdynamik umzusetzen, wird eine Übersetzungsverhältniskompensation durchgeführt.
  • Der Bediener gibt dabei über die Bedienelemente 112 eine Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs 104 vor. Über die definierte ECO-Kennlinie 333 wird die benötige hydrostatische Übersetzung ermittelt, um dies zu erreichen. Kann der hydrostatische Fahrantrieb 104 die erforderliche Leistung um die Abtriebsdrehzahl zu erreichen nicht übersetzten, wird die Dieseldrehzahl des Dieselmotors 102 erhöht. Die Erhöhung ist proportional zur Korrektur des hydrostatischen Fahrantriebs 104. Der Hydraulikmotor 108 wird auf möglichst kleinen Schwenkwinkel gehalten, um eine hohe Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs 104 zu erreichen. Über Drucksensoren 110 im Fahrantrieb wird die Leistung erfasst, die der Fahrantrieb benötigt. Muss nun der Hydraulikmotorschwenkwinkel vergrößert werden, um die Leistung übertragen zu können, wird der Dieselmotor 102 im gleichen Masse erhöht.
  • Das Erhöhen der Dieseldrehzahl erfolgt also dann, wenn die Leistung nicht mehr über den hydrostatischen Fahrantrieb 104 übertragen werden kann.
  • Dadurch wird eine verbrauchsoptimierte und geräuschoptimierte Ansteuerung des Dieselmotors 102 für den hydrostatischen Fahrantrieb 104 für den gesamten Fahrgeschwindigkeitsbereich unter Berücksichtigung von Leistungsanforderungen durch den Bediener oder durch äußere Einflüsse wie z.B. Bergauffahrt ermöglicht. Dies ist ohne Leistungseinbussen z. B. bei Bergauffahrt möglich.
  • Vorteilhafterweise können ein Sparbetriebsmodus oder ECO Modus und damit eine Verbrauchsoptimierung für den gesamten Fahrgeschwindigkeitsbereich, ohne Leistungseinbußen bei der Übersetzung bei Bergfahrten, umgesetzt werden. Dies kann ohne Ein- und Ausschalten des ECO-Modus erfolgen.
  • Der beschriebene Ansatz kann bei allen Fahrzeugen mit hydrostatischem Getriebe 104 und ansteuerbarer Antriebsmaschine, z. B. in Form eines Dieselmotors 102 umgesetzt werden.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Verfahren kann beispielsweise zum Betreiben des Antriebs des in 1 gezeigten Fahrzeugs eingesetzt werden.
  • In einem Schritt 441 wird ein Sollwert für eine Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs eingelesen. In einem Schritt 443 wird eine hydrostatische Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs des Antriebs ermittelt, die zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderlich ist. In einem Schritt 445 wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors des Antriebs erhöht, wenn der hydrostatische Fahrantrieb eine zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung nicht übersetzen kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 102
    Dieselmotor
    104
    hydrostatischer Antrieb
    106
    Pumpe
    108
    Hydraulikmotor
    110
    Drucksensor
    112
    Bedienelement
    120
    Vorrichtung zum Betreiben
    222
    Einrichtung zum Einlesen
    224
    Einrichtung zum Ermitteln
    226
    Speicher
    228
    Einrichtung zum Erhöhen
    331
    Kenlinie im Normalbetriebsmodus
    333
    Kenlinie im Sparbetriebsmodus
    441
    Schritt des Einlesens
    443
    Schritt des Ermittelns
    445
    Schritt des Erhöhens

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs, wobei der Antrieb einen Verbrennungsmotor (102) und einen mit dem Verbrennungsmotor (102) mechanisch gekoppelten hydrostatischen Fahrantriebs (104) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Einlesen (441) eines Sollwertes für eine Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs (104); Ermitteln (443) einer hydrostatischen Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs (104), die zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderlich ist, wobei der Antrieb einen Normalbetriebsmodus und einen Sparbetriebsmodus aufweist und die hydrostatische Übersetzung abhängig von einem aktuellen Betriebsmodus des Antriebs unter Verwendung einer dem Normalbetriebsmodus zugeordneten Kennlinie (331) oder einer dem Sparbetriebsmodus zugeordneten Kennlinie (333) ermittelt wird, die einen Zusammenhang zwischen einer Stellung eines Bedienelements (112) des Fahrzeugs und einer der Stellung des Bedienelements (112) zugeordneten Drehzahl des Verbrennungsmotors (102) definieren; und Erhöhen (445) der Drehzahl des Verbrennungsmotors (102), wenn der hydrostatische Fahrantrieb (104) eine zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung nicht übersetzen kann; dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (441, 443, 445) sowohl in dem Normalbetriebsmodus des Antriebs als auch in dem Sparbetriebsmodus des Antriebs ausgeführt werden, wobei die Drehzahl des Verbrennungsmotors (102) im Sparbetriebsmodus im Vergleich zum Normalbetriebsmodus bei gleicher Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abgesenkt ist.
  2. Verfahren (200) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Einlesens (441) der Sollwert für die Abtriebsdrehzahl über eine Schnittstelle zu einem von einem Bediener des Fahrzeugs bedienbaren Bedienelement (112) eingelesen wird.
  3. Verfahren (200) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem im Schritt des Erhöhens (445) die Drehzahl des Verbrennungsmotors (102) proportional zu einer Korrektur des hydrostatischen Fahrantriebs (104) erhöht wird.
  4. Verfahren (200) gemäß Anspruch 3, bei dem die Korrektur des hydrostatischen Fahrantriebs (104) durch eine Vergrößerung des Schwenkwinkels eines Motors (108) des hydrostatischen Fahrantriebs (104) erfolgt.
  5. Verfahren (200) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Schritt des Bestimmens der erforderlichen Leistung basierend auf zumindest einen von zumindest einem Drucksensor (110) bereitgestellten Druckwert im hydrostatischen Antrieb (104).
  6. Vorrichtung (120) zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs (100), wobei der Antrieb einen Verbrennungsmotor (102) und einen mit dem Verbrennungsmotor (102) mechanisch gekoppelten hydrostatischen Fahrantriebs (104) aufweist, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist: eine Einrichtung (222) zum Einlesen eines Sollwertes für eine Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen Fahrantriebs (104); eine Einrichtung (224) zum Ermitteln einer hydrostatischen Übersetzung des hydrostatischen Fahrantriebs (104), die zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderlich ist, wobei der Antrieb einen Normalbetriebsmodus und einen Sparbetriebsmodus aufweist und die hydrostatische Übersetzung abhängig von einem aktuellen Betriebsmodus des Antriebs unter Verwendung einer dem Normalbetriebsmodus zugeordneten Kennlinie (331) oder einer dem Sparbetriebsmodus zugeordneten Kennlinie (333) ermittelt wird, die einen Zusammenhang zwischen einer Stellung eines Bedienelements (112) des Fahrzeugs und einer der Stellung des Bedienelements (112) zugeordneten Drehzahl des Verbrennungsmotors (102) definieren; und eine Einrichtung (228) zum Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors (102), wenn der hydrostatische Fahrantrieb (104) eine zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung nicht übersetzen kann; dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (222, 224, 228) ausgebildet sind, um das Einlesen des Sollwertes, das Ermitteln der hydrostatischen Übersetzung und das Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors (102), wenn der hydrostatische Fahrantrieb (104) die zum Erreichen der Abtriebsdrehzahl erforderliche Leistung nicht übersetzen kann, sowohl in dem Normalbetriebsmodus des Antriebs als auch in dem Sparbetriebsmodus des Antriebs auszuführen, wobei die Drehzahl des Verbrennungsmotors (102) im Sparbetriebsmodus im Vergleich zum Normalbetriebsmodus bei gleicher Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abgesenkt ist.
  7. Antrieb für ein Fahrzeug, wobei der Antrieb die folgenden Merkmale aufweist: einen Verbrennungsmotor (102); einen mit dem Verbrennungsmotor (102) mechanisch gekoppelten hydrostatischen Fahrantrieb (104); und eine Vorrichtung (120) gemäß Anspruch 6 zum Betreiben des Antriebs.
  8. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebs eines Fahrzeugs ausgeführt wird.
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