DE102013113205A1 - Method for limiting load control of a hydrostatic drive system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Grenzlastregelung (GR) eines hydrostatischen Antriebssystems (1), insbesondere eines hydrostatischen Fahrantriebs, das eine von einem Antriebsmotor (M) angetriebene hydrostatische Pumpe (P), die im Fördervolumen (VP) verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe (P) verbundenen hydrostatischen Motor (HM), der im Schluckvolumen (VHM) verstellbar ist, umfasst, wobei in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich (GB1) des hydrostatischen Antriebssystems (1) der Motor (HM) auf maximales Schluckvolumen (VHMmax) eingestellt ist und die Pumpe (P) ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen (VPmin) auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen (VPmax) verstellt wird, und in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich (GB2) des hydrostatischen Antriebssystems (1), der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich (GB1) anschließt, die Pumpe (P) auf maximales Fördervolumen (VPmax) eingestellt ist und der Motor (HM) ausgehend von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen (VHMmax) auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen (VHMmin) verstellt wird. Bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich (GB2) wird die Schluckvolumeneinstellung (VHM) des Motors (HM) von der Grenzlastregelung (GR) beeinflusst.The invention relates to a method for limiting load regulation (GR) of a hydrostatic drive system (1), in particular a hydrostatic drive, which has a hydrostatic pump (P) driven by a drive motor (M), which is adjustable in the delivery volume (VP), and at least one closed circuit with the pump (P) connected hydrostatic motor (HM), which is adjustable in the displacement (VHM) comprises, wherein in a first gear ratio range (GB1) of the hydrostatic drive system (1) of the motor (HM) to maximum displacement (VHMmax ) is adjusted and the pump (P) from a position with minimum delivery volume (VPmin) is adjusted to a position with maximum delivery volume (VPmax), and in a second transmission gear (GB2) of the hydrostatic drive system (1), which adjoins the first gear ratio range (GB1) connects, the pump (P) is set to maximum delivery volume (VPmax) and the M otor (HM) is adjusted from a position with maximum displacement (VHMmax) to a position with minimum delivery volume (VHMmin). At a speed depression of the drive motor (M) in the second gear ratio range (GB2), the displacement volume setting (VHM) of the engine (HM) is influenced by the load limit control (GR).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Grenzlastregelung eines hydrostatischen Antriebssystems, insbesondere eines hydrostatischen Fahrantriebs, das eine von einem Antriebsmotor angetriebene hydrostatische Pumpe, die im Fördervolumen verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe verbundenen hydrostatischen Motor, der im Schluckvolumen verstellbar ist, umfasst, wobei in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich des hydrostatischen Antriebssystems der Motor auf maximales Schluckvolumen eingestellt ist und die Pumpe ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen verstellt wird, und in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich des hydrostatischen Antriebssystems, der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich anschließt, die Pumpe auf maximales Fördervolumen eingestellt ist und der Motor ausgehend von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen verstellt wird. The invention relates to a method for limiting load control of a hydrostatic drive system, in particular a hydrostatic drive, which is a hydrostatic pump driven by a drive motor, which is adjustable in the delivery volume, and at least one connected in a closed circuit with the pump hydrostatic motor which is adjustable in the displacement, wherein, in a first transmission ratio range of the hydrostatic drive system, the engine is set for maximum displacement and the pump is adjusted from a minimum delivery position to a maximum delivery position and in a second transmission ratio range of the hydrostatic drive system adjoining the first Transmission ratio range is followed, the pump is set to maximum delivery volume and the engine from a position with maximum displacement to a position with minimal delivery is adjusted.

Derartige hydrostatische Antriebssysteme mit einem geschlossenen Kreislauf werden in Fahrzeugen, beispielsweise in mobilen selbstfahrenden Arbeitsmaschinen, insbesondere Flurförderzeugen, Landmaschinen, Forstmaschinen und Baumaschinen, beispielsweise Rad- und Teleskopladern, Baggern, Forstmaschinen, Schleppern, Mähdreschern, Feldhäckslern, Zuckerrüben- oder Kartoffelrodern, als Beispiele für Fahrzeuge als Fahrantriebe eingesetzt. Such hydrostatic drive systems with a closed circuit are in vehicles, for example in mobile self-propelled machines, especially industrial trucks, agricultural machinery, forestry machines and construction equipment, such as wheel and telescopic loaders, excavators, forestry machines, tractors, combine harvesters, forage harvesters, sugar beet or potato harvesters, as examples of Vehicles used as travel drives.

Bei derartigen hydrostatischen Antriebssystemen, die bevorzugt als Fahrantriebe von Fahrzeugen ausgebildet sind, wird ausgehend von dem Fahrzeugstillstand zur Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich des hydrostatischen Antriebssystems, dem sogenannten Pumpenbereich, zuerst das Fördervolumen der Pumpe erhöht und hierzu die Pumpe von der Stellung mit dem Fördervolumen Null entsprechend einer Fahrrampe innerhalb einer bestimmten Zeitspanne auf das maximale Fördervolumen verstellt. Der Motor befindet sich in diesem ersten Getriebeübersetzungsbereich, in dem nur die Pumpe in dem Fördervolumen verstellt wird, in der Stellung mit maximalem Schluckvolumen, wodurch der Fahrantrieb ein hohes Drehmoment erzeugt. Zur weiteren Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit in einem anschließenden zweiten Getriebeübersetzungsbereich des hydrostatischen Antriebssystems, dem sogenannten Motorbereich, wird das Schluckvolumen des Motors reduziert und hierzu der Motor von der Stellung mit maximalem Schluckvolumen entsprechend einer Fahrrampe innerhalb einer bestimmten Zeitspanne auf die Stellung mit minimalem Schluckvolumen verstellt. Die Pumpe befindet sich in diesem zweiten Getriebeübersetzungsbereich, in dem nur der Motor in dem Schluckvolumen verstellt wird, in der Stellung mit maximalem Fördervolumen. In such hydrostatic drive systems, which are preferably designed as travel drives of vehicles, starting from the vehicle standstill to increase the driving speed in a first gear ratio range of the hydrostatic drive system, the so-called pump area, first increases the delivery volume of the pump and this the pump from the position with the Adjusted delivery volume zero according to a driving ramp within a certain period of time to the maximum delivery volume. The engine is in this first transmission ratio range, in which only the pump is adjusted in the delivery volume, in the position with maximum displacement, whereby the traction drive generates a high torque. To further increase the driving speed in a subsequent second transmission ratio range of the hydrostatic drive system, the so-called engine area, the intake volume of the engine is reduced and for this purpose the engine is adjusted from the position with maximum displacement according to a driving ramp within a certain period of time to the position with minimum displacement. The pump is in this second transmission ratio range, in which only the engine is adjusted in the displacement, in the position with maximum delivery.

Derartige hydrostatische Antriebssysteme sind meist elektronisch gesteuert, wobei von einer elektronischen Steuereinrichtung die Pumpe und der Motor angesteuert werden, um das Fördervolumen der Pumpe und das Schluckvolumen des Motors zu steuern. Die Ansteuerung der Pumpe und des Motors durch die elektronische Steuereinrichtung erfolgt gemäß dem Ausgang einer Fahrrampe, die eine Zeitrampe als Zeitglied umfasst, anhand derer bei der Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit zuerst das Fördervolumen der Pumpe erhöht und anschließend das Schluckvolumen des Motors verringert wird. Bei bekannten hydrostatischen Antriebssystemen ist die Zeitrampe, anhand derer die Pumpe im Fördervolumen und der Motor im Schluckvolumen verstellt werden, eine fest vorgegebene Kurve. Such hydrostatic drive systems are usually controlled electronically, wherein the pump and the motor are controlled by an electronic control device to control the delivery volume of the pump and the displacement of the engine. The control of the pump and the motor by the electronic control device is carried out according to the output of a driving ramp, which includes a time ramp as a timer, based on which when increasing the vehicle speed first increases the delivery volume of the pump and then the displacement of the engine is reduced. In known hydrostatic drive systems, the time ramp, by means of which the pump in the delivery volume and the engine are adjusted in the displacement, a fixed predetermined curve.

Bei derartigen hydrostatischen Antriebssystemen können Betriebszustände, beispielsweise bei einer Bergauffahrt des Fahrzeugs, auftreten, bei denen aufgrund einer Überlastung des Antriebsmotors die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors unter eine vorgegebene Soll-Drehzahl gedrückt wird. Um dieser Drehzahldrückung und Überlastung des Antriebsmotors entgegenzuwirken, sind derartige Fahrantriebe mit einer Grenzlastregelung versehen, die auch als Drückungsregelung bezeichnet wird, und die bei einer auftretenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors die Getriebeübersetzung des hydrostatischen Antriebssystems und somit die Leistungsaufnahme des hydrostatischen Antriebssystems beeinflusst, um den Antriebsmotor zu entlasten. Bekannte Grenzlastregelungen von hydrostatischen Antriebssystemen reduzieren bei einem unerwünschten Drehzahlabfall des Antriebsmotors das Fördervolumen der Pumpe, um den Antriebsmotor zu entlasten, so dass dessen Drehzahl wieder auf die vorgegebene Soll-Drehzahl ansteigen kann. In such hydrostatic drive systems operating conditions, for example in a hill climb of the vehicle, occur in which due to an overload of the drive motor, the actual speed of the drive motor is pressed below a predetermined target speed. To counteract this speed depression and overloading of the drive motor, such travel drives are provided with a load limit control, which is also referred to as pressure control, and the gear ratio of the hydrostatic drive system and thus affects the power of the hydrostatic drive system to the drive motor at a occurring rotational speed of the drive motor relieve. Known limit load controls of hydrostatic drive systems reduce at an undesirable drop in speed of the drive motor, the delivery volume of the pump to relieve the drive motor, so that its speed can rise again to the predetermined target speed.

Ein derartiges elektronisch gesteuertes hydrostatisches Antriebssystem mit einer Grenzlastregelung, die bei einem unerwünschten Drehzahlabfall des Antriebsmotor das Fördervolumen der Pumpe verringert, um den Antriebsmotor zu entlasten, ist aus der DE 43 16 300 C2 bekannt. Über die Zurücknahme und Verringerung des Fördervolumens der Pumpe wird von derartigen bekannten Grenzlastregelungen die Leistung und das Drehmoment des hydrostatischen Antriebssystems bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors begrenzt und geregelt. Such an electronically controlled hydrostatic drive system with a load limit control, which reduces the delivery volume of the pump at an undesirable decrease in rotational speed of the drive motor to relieve the drive motor, is from the DE 43 16 300 C2 known. About the withdrawal and reduction of the delivery volume of the pump, the power and the torque of the hydrostatic drive system is limited and controlled at a speed of rotation of the drive motor of such known limit load controls.

Derartige Grenzlastregelungen, bei denen unabhängig davon, ob sich das hydrostatische Antriebssystems in dem ersten Getriebeübersetzungsbereich – dem sogenannten Pumpenbereich – oder in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich – dem sogenannten Motorbereich – befindet, das Fördervolumen der Pumpe verringert wird, weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Such limit load controls, in which regardless of whether the hydrostatic drive system in the first transmission ratio range - the so-called pump range - or in the second gear ratio range - the So-called engine area - is, the delivery volume of the pump is reduced, have a number of disadvantages.

Falls sich das hydrostatische Antriebssystem, beispielsweise ein hydrostatischer Fahrantrieb, in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich befindet, führt eine derartige Grenzlastregelung mit einer Verringerung des Fördervolumens der Pumpe zu einer geringeren Zugkraft des als Fahrantrieb ausgebildeten hydrostatischen Antriebssystems. If the hydrostatic drive system, for example a hydrostatic drive, is located in the second gear ratio range forming the engine area, such a limit load control results in a lower tractive force of the hydrostatic drive system designed as travel drive with a reduction in the delivery volume of the pump.

Zudem führen derartige Grenzlastregelungen, bei denen bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors das Fördervolumen der Pumpe verringert wird, bei als Fahrantrieben ausgebildeten hydrostatischen Antriebssystemen sehr oft zu einem Unterschwingen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wodurch aufwändige Kompensationsverfahren erforderlich sind, um das elektronisch gesteuerte hydrostatische Antriebssystem zu stabilisieren. Auftretende Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs während der Grenzlastregelung führen ohne Kompensationsverfahren der Ausgangsgrößen des Antriebssystems zu Instabilitäten des Antriebsmotors und als Folge zu Instabilitäten des hydrostatischen Antriebssystems. Zudem verursachen Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit und eine Instabilität des Fahrzeugs während der Grenzlastregelungen zusätzliche hydraulisch-mechanische Verluste im hydrostatischen Motor, sofern der Motor noch im Verstellbereich ist und dessen Schluckvolumen in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich verringert wird. In addition, such limit load controls, in which at a speed depression of the drive motor, the delivery volume of the pump is reduced when trained as driving hydrostatic drive systems very often to undershoot the vehicle speed of the vehicle, which complex compensation procedures are required to stabilize the electronically controlled hydrostatic drive system. Occurring undershoots of the driving speed of the vehicle during the limit load control lead without compensation process of the output variables of the drive system to instabilities of the drive motor and as a consequence to instabilities of the hydrostatic drive system. In addition, undershooting of the vehicle speed and instability of the vehicle during the limit load controls cause additional hydraulic-mechanical losses in the hydrostatic engine, as long as the engine is still in the adjustment range and its displacement in the second transmission ratio range is reduced.

Zudem führt bei bekannten Grenzlastregelungen die Zurücknahme des Fördervolumens der Pumpe zu ungleichmäßigen Beschleunigungen des Fahrzeugs, die durch Druckschwankungen in dem geschlossenen Kreislauf entstehen. Bei auftretenden Druckschwankungen während einer Grenzlastregelung ist somit keine komfortable Fahrweise eines Fahrzeugs möglich. Diese ungleichmäßigen Beschleunigungen des Fahrzeugs und Druckschwankungen in dem geschlossenen Kreislauf führen weiterhin zu mechanischen Vibrationen in den den geschlossenen Kreislauf zwischen Pumpe und Motor bildenden hydraulischen Leitungen, beispielsweise Schlauchleitungen. Die entstehenden mechanischen Vibrationen führen zur Verkürzung der Lebensdauer der Komponenten des hydrostatischen Antriebssystems. In addition, in known limit load controls the withdrawal of the delivery volume of the pump leads to uneven acceleration of the vehicle caused by pressure fluctuations in the closed circuit. In the case of pressure fluctuations occurring during a limit load control, therefore, no comfortable driving of a vehicle is possible. This uneven acceleration of the vehicle and pressure fluctuations in the closed circuit continue to lead to mechanical vibration in the closed circuit between the pump and motor forming hydraulic lines, such as hoses. The resulting mechanical vibrations reduce the life of the components of the hydrostatic drive system.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Grenzlastregelung eines hydrostatischen Antriebssystems zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Grenzlastregelung aufweist und eine hohe Zugkraft des Antriebssystems während der Grenzlastregelung ermöglicht. The present invention has for its object to provide a load limit control of a hydrostatic drive system having an improved load limit control and allows high traction of the drive system during the limit load control.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich die Schluckvolumeneinstellung des Motors von der Grenzlastregelung beeinflusst wird. Bei der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung wird in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich zur Entlastung des Antriebsmotors bei einer Drehzahldrückung das Schluckvolumen des Motors des hydrostatischen Antriebssystems beeinflusst und verändert. Gegenüber einer Grenzlastregelung des Standes der Technik, bei der das Fördervolumen der Pumpe verringert wird, weist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung durch die Beeinflussung des Schluckvolumens des Motors bei einem als hydrostatischen Fahrantrieb ausgebildeten hydrostatischen Antriebssystem während der Grenzlastregelung in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich eine höhere Zugkraft auf, wodurch sich Vorteile ergeben insbesondere während einer Bergauffahrt eines Fahrzeugs. This object is achieved in that at a speed of rotation of the drive motor in the second transmission ratio range, the intake volume setting of the engine is influenced by the load limit control. In the limit load control according to the invention, the displacement of the engine of the hydrostatic drive system is influenced and changed in the second gear ratio range forming the engine area to relieve the load on the drive motor at a speed depression. Compared to a limit load control of the prior art, in which the delivery volume of the pump is reduced, the limit load control according to the invention by influencing the absorption volume of the engine in a designed as a hydrostatic drive hydrostatic drive system during the limit load control in the second, the engine area forming transmission ratio range higher traction on, resulting in benefits, especially during a vehicle uphill driving.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Grenzlastregelung mehrere Regelbereiche auf, in denen durch Beeinflussung der Schluckvolumeneinstellung des Motors und/oder der Fördervolumeneinstellung der Pumpe eine Lastreduzierung bzw. eine Lastbegrenzung des Antriebsmotors durchgeführt wird, wobei die unterschiedlichen Regelbereiche in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors ausgewählt und initiiert werden. Mit mehreren unterschiedlichen Regelbereichen, in denen auf unterschiedliche Weise das Schluckvolumen des Motors und gegebenenfalls zusätzlich das Fördervolumen der Pumpe beeinflusst wird, wobei die unterschiedlichen Regelbereiche von der Grenzlastregelung in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors ausgewählt und initiiert werden, kann eine hohe Präzision der Lastreduzierung und Lastbegrenzung des Antriebsmotors erzielt und gewährleistet werden und somit eine verbesserte Grenzlastregelung erzielt werden. According to an advantageous embodiment of the invention, the limit load control on several control areas in which by influencing the intake volume setting of the motor and / or the delivery volume adjustment of the pump, a load reduction or load limiting of the drive motor is performed, the different control ranges depending on the load of the drive motor be selected and initiated. With several different control ranges, in which in different ways the displacement of the engine and possibly additionally the delivery volume of the pump is influenced, the different control ranges are selected and initiated by the load limit control function of the load of the drive motor, a high precision load reduction and Load limitation of the drive motor can be achieved and ensured and thus an improved load limit control can be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung wird in einem ersten Regelbereich der Grenzlastregelung bei einer beginnenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors die Verstellgeschwindigkeit des Motors, mit der der Motor von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen auf eine Stellung mit minimalem Schluckvolumen verstellt wird, verringert. Bei einer beginnenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors ist die Abweichung zwischen dem Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Istwert des Antriebsmotors gering. Die Belastung des Antriebsmotors liegt im Nennwert-Bereich. Das mit dem hydrostatischen Fahrantrieb versehene Fahrzeug ist in einer Beschleunigungsphase und der Hochdruck im geschlossenen Kreislauf des hydrostatischen Antriebssystems steigt an. Durch die Reduzierung der Verstellgeschwindigkeit, mit der in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich das Schluckvolumen des Motors verringert wird, wird somit in dem ersten Regelbereich der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung erzielt, dass die Änderung des Schluckvolumens des Motors langsamer wird. Hierdurch wird die Belastung des Antriebsmotors verringert und somit eine Lastreduzierung des Antriebsmotors erzielt. Durch diese Verringerung der Verstellgeschwindigkeit des Motors bei einer in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich auftretenden Drehzahldrückung wird eine Verringerung der Zugkraft des Fahrzeugs vermieden und eine hohe Zugkraft auch während der Grenzlastregelung in dem ersten Regelbereich erzielt. Weiterhin können Unter- und Überschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs während einer Grenzlastregelung verhindert werden. Zudem werden mechanische Vibrationen in dem hydrostatischen Antriebssystems minimiert. According to an advantageous embodiment of the invention is in a first control range of the limit load control at an incipient speed of the drive motor rotation speed of the motor, with which the engine is moved from a position with maximum displacement to a position with minimal displacement reduced. At an incipient speed depression of the drive motor, the deviation between the speed setpoint and the actual speed value of the drive motor is low. The load of the drive motor is in the nominal value range. The vehicle provided with the hydrostatic drive is in an acceleration phase and the high pressure in the closed circuit of the hydrostatic drive system increases. By the Thus, in the first control range of the limit load control according to the present invention, reduction in the speed of adjustment which reduces the displacement of the engine in the second transmission ratio range forming the engine region is such that the change in the displacement of the engine becomes slower. As a result, the load of the drive motor is reduced, thus achieving a load reduction of the drive motor. As a result of this reduction in the adjustment speed of the engine at a speed depression occurring in the second transmission ratio range, a reduction in the tractive force of the vehicle is avoided and a high tractive force is achieved even during the limit load control in the first control range. Furthermore, undershoots and overshoots of the driving speed of the vehicle during a limit load control can be prevented. In addition, mechanical vibrations in the hydrostatic drive system are minimized.

Besondere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn in dem ersten Regelbereich der Grenzlastregelung mit zunehmender Drehzahldrückung des Antriebsmotors die Verstellgeschwindigkeit des Motors auf den Wert Null reduziert wird. Sofern durch die Reduzierung der Verstellgeschwindigkeit, mit der in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich das Schluckvolumen des Motors verringert wird, die Entlastung des Antriebsmotors nicht ausreichend ist, um der Drehzahldrückung des Antriebsmotors entgegenzuwirken, wird somit von der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung die Verstellgeschwindigkeit des Motors bis auf den Wert Null reduziert. Bei einer Verstellgeschwindigkeit mit dem Wert Null ändert der Hydromotor die Schluckvolumeneinstellung nicht mehr, wodurch die Belastung des Antriebsmotors begrenzt wird und somit eine Lastbegrenzung des Antriebsmotors erzielt wird. Particular advantages arise here, if in the first control range of the load limit control with increasing rotational speed of the drive motor, the adjustment speed of the motor is reduced to the value zero. If, due to the reduction in the adjustment speed with which the displacement of the engine is reduced in the second transmission ratio range, the load on the drive motor is insufficient to counteract the speed depression of the drive motor, then the adjustment speed of the engine is reduced to zero by the limit load control according to the invention reduced. At an adjustment speed with the value zero, the hydraulic motor no longer changes the displacement volume setting, whereby the load of the drive motor is limited and thus a load limitation of the drive motor is achieved.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung einen zweiten Regelbereich auf, der sich an den ersten Regelbereich anschließt, wobei in dem zweiten Regelbereich bei einer zunehmenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors der Motor in Richtung einer Vergrößerung des Schluckvolumens verstellt wird. Die Grenzlastregelung geht somit in den zweiten Regelbereich, falls die Abweichung zwischen dem Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Istwert des Antriebsmotors weiter zunimmt. Die Belastung des Antriebsmotors ist hierbei höher als das Nenndrehmoment des Antriebsmotors. Das mit dem hydrostatischen Fahrantrieb versehene Fahrzeug fährt, es findet jedoch keine Beschleunigung mehr statt. Durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors bei einer in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich auftretenden Drehzahldrückung wird somit in dem zweiten Regelbereich erzielt, dass der im geschlossenen Kreislauf anstehende Hochdruck verringert wird und somit der Antriebsmotor entlastet wird. Durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors in dem zweiten Regelbereich der Grenzlastregelung bremst das Fahrzeug gleichmäßig ab. In dem zweiten Regelbereich steigt die Zugkraft des Fahrzeugs weiter an. Die maximale Zugkraft wird erreicht, wenn der Motor von der Grenzlastregelung auf das maximale Schluckvolumen verstellt wird. In dem zweiten Regelbereich der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung wird somit erzielt, dass durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors die Zugkraft des Fahrzeugs ansteigt. In dem zweiten Regelbereich stellt sich eine monotone Verringerung des Hochdruckes in dem geschlossenen Kreislauf ein. Es treten nur geringe oder keine mechanischen Vibrationen ein. Durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors wird ein komfortables Abbremsen des Fahrzeugs erzielt. Auch in dem zweiten Regelbereich werden durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors Unter- und Überschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs während einer Grenzlastregelung vermieden. According to one embodiment of the invention, the limit load control according to the invention has a second control range, which adjoins the first control range, wherein in the second control range with an increasing rotational speed of the drive motor, the motor is adjusted in the direction of increasing the absorption volume. The load limit control thus goes into the second control range, if the deviation between the speed setpoint and the actual speed value of the drive motor continues to increase. The load of the drive motor is in this case higher than the rated torque of the drive motor. The provided with the hydrostatic drive vehicle drives, but there is no more acceleration. By increasing the absorption volume of the engine at a speed reduction occurring in the second transmission ratio range forming the engine region, it is thus achieved in the second control range that the high pressure present in the closed circuit is reduced and thus the drive motor is relieved. By increasing the intake volume of the engine in the second control range of the limit load control, the vehicle brakes evenly. In the second control range, the tractive force of the vehicle continues to increase. The maximum pulling force is achieved when the motor is shifted from the maximum load control to the maximum displacement. In the second control range of the limit load control according to the invention is thus achieved that increases the tensile force of the vehicle by increasing the intake volume of the engine. In the second control range, there is a monotonous reduction in the high pressure in the closed circuit. There is little or no mechanical vibration. By increasing the intake volume of the engine, a comfortable braking of the vehicle is achieved. Even in the second control range, undershoots and overshoots of the vehicle speed during limit load control are avoided by increasing the intake volume of the engine.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung einen dritten Regelbereich auf, der sich an den zweiten Regelbereich anschließt, wobei in dem dritten Regelbereich bei einer zunehmenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors das Fördervolumen der Pumpe verringert wird. Die Grenzlastregelung geht somit in den dritten Regelbereich, falls die Abweichung zwischen dem Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Istwert des Antriebsmotors weiter ansteigt und zunimmt. Die Belastung des Antriebsmotors ist hierbei wesentlich höher als das Nenndrehmoment des Antriebsmotors, beispielsweise infolge einer sprungartigen Änderung der Fahrwiderstände. Die Zugkraft des hydrostatischen Antriebssystems reicht nicht mehr aus, um die Fahrwiderstände zu kompensieren. Der Motor befindet sich in der Stellung nahe des maximalen Schluckvolumens. Durch die Verringerung des Fördervolumens der Pumpe bei einer in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich auftretenden Drehzahldrückung wird in dem dritten Regelbereich erzielt, dass der Antriebsmotor weiter entlastet wird. According to one embodiment of the invention, the limit load control according to the invention has a third control range, which adjoins the second control range, wherein in the third control range at an increasing speed of the drive motor, the delivery volume of the pump is reduced. The load limit control is thus in the third control range, if the deviation between the speed setpoint and the actual speed value of the drive motor continues to increase and increase. The load of the drive motor is in this case substantially higher than the rated torque of the drive motor, for example as a result of a sudden change in the driving resistances. The tensile force of the hydrostatic drive system is no longer sufficient to compensate for the driving resistance. The engine is in the position near the maximum absorption volume. By reducing the delivery volume of the pump at a speed depression occurring in the second transmission ratio range is achieved in the third control range that the drive motor is further relieved.

Zusätzlich wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in dem dritten Regelbereich der Grenzlastregelung die Verstellgeschwindigkeit, mit der der Motor auf das maximale Schluckvolumen verstellt wird, erhöht. Hierdurch wird erzielt, dass der Motor in dem dritten Regelbereich schnell auf das maximale Schluckvolumen verstellt wird, um den Antriebsmotor zu entlasten. Durch das schnelle Verstellen des Motors auf das maximale Schluckvolumen in Verbindung mit der Verringerung des Fördervolumens der Pumpe wird somit eine progressive Entlastung des Antriebsmotors in dem dritten Regelbereich erzielt. In addition, according to an advantageous embodiment of the invention in the third control range of the limit load control, the adjustment speed with which the motor is adjusted to the maximum displacement, increased. In this way, it is achieved that the motor in the third control range is quickly adjusted to the maximum absorption volume in order to relieve the drive motor. The rapid adjustment of the motor to the maximum displacement in conjunction with the reduction of the delivery volume of the pump thus a progressive relief of the drive motor is achieved in the third control range.

Von der Grenzlastregelung wird zweckmäßigerweise die Drehzahldrückung des Antriebsmotors anhand einer Abweichung des Drehzahlistwerts des Antriebsmotors von einem Drehzahlsollwert des Antriebsmotors ermittelt, wobei in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung zwischen Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert die Regelbereiche ausgewählt werden. Die Grenzlastregelung verwendet somit die Größe der Abweichung zwischen Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert des Antriebsmotors, die abhängig von der Belastung des Antriebsmotors ist, als Eingangsgröße, anhand derer die unterschiedlichen Regelbereiche ausgewählt werden. Hierdurch ist lediglich ein Drehzahlsensor für die Erfassung des Drehzahlistwertes des Antriebsmotors erforderlich und zur Erfassung der Belastung des Antriebsmotors kann auf aufwändige Drucksensoren, die den Druck in dem geschlossenen Kreislauf messen, verzichtet werden. Durch die Größe der Abweichung zwischen Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert des Antriebsmotors kann somit von der Grenzlastregelung auf einfache Weise der entsprechende Regelbereich ermittelt und ausgewählt werden, in denen die entsprechenden Maßnahmen zur Lastreduzierung bzw. Lastbegrenzung des Antriebsmotors durchgeführt werden. From the load limit control, the speed of rotation of the drive motor is advantageously determined based on a deviation of the speed actual value of the drive motor of a speed setpoint of the drive motor, wherein the control ranges are selected depending on the size of the deviation between the speed setpoint and speed actual value. The limit load control thus uses the size of the deviation between the speed setpoint and actual speed of the drive motor, which is dependent on the load of the drive motor, as an input variable, on the basis of which the different control ranges are selected. As a result, only one rotational speed sensor for detecting the rotational speed actual value of the drive motor is required and for detecting the load of the drive motor can be dispensed with expensive pressure sensors that measure the pressure in the closed circuit. As a result of the magnitude of the deviation between the speed setpoint and the actual speed value of the drive motor, the corresponding control range can be determined and selected in a simple manner by the limit load control, in which the corresponding measures for load reduction or load limiting of the drive motor are carried out.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung wird das Fördervolumen der Pumpe und das Schluckvolumen des Motors anhand einer Zeitrampe verstellt, wobei die Grenzlastregelung zur Beeinflussung des Schluckvolumens des Motors die Steigung der Zeitrampe beeinflusst. Mit einer Anpassung und Veränderung der Steigung und somit der Steilheit der bei einem Fahrantrieb die Fahrrampe bildenden Zeitrampe durch die Grenzlastregelung in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich kann eine hochdynamische Grenzlastregelung erzielt werden, die dynamisch sehr präzise ist, da monotone Druckverläufe in dem geschlossenen Kreislauf während der Grenzlastregelung erzielt werden. According to an advantageous embodiment of the invention, the delivery volume of the pump and the intake volume of the engine is adjusted by means of a time ramp, wherein the limit load control for influencing the intake volume of the engine influences the slope of the time ramp. With an adaptation and change in the slope and thus the steepness of the driving ramp forming the ramp in the second transmission ratio range by the limit load control, a highly dynamic load control can be achieved, which is dynamically very precise, since monotonous pressure curves achieved in the closed circuit during the limit load control become.

In dem ersten Regelbereich, wobei die Zeitrampe eine positive Steigung aufweist, wird hierzu von der Grenzlastregelung ein Korrektursignal für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe erzeugt, anhand dessen die Steigung der Zeitrampe verringert wird. Die Grenzlastregelung erzeugt somit ein Korrektursignal zur Korrektur der Steigung und somit des Gradienten der Zeitrampe. Die erste Ableitung des Signals am Ausgang der Zeitrampe wird hierdurch geringer, bleibt jedoch noch positiv, so dass die Änderung und Verringerung des Schluckvolumens des Motors langsamer wird und hierdurch der Antriebsmotor entlastet wird. In the first control range, wherein the time ramp has a positive gradient, the limit load control generates a correction signal for the correction of the slope of the time ramp, by means of which the slope of the time ramp is reduced. The limit load control thus generates a correction signal for correcting the slope and thus the gradient of the time ramp. The first derivative of the signal at the output of the time ramp is thereby reduced, but still remains positive, so that the change and decrease in the intake volume of the engine slows down, thereby relieving the drive motor.

In dem ersten Regelbereich wird mit zunehmender Drehzahldrückung des Antriebsmotors mittels des von der Grenzlastregelung erzeugten Korrektursignals die Steigung der Zeitrampe bis zum Wendepunkt verringert. Hierdurch wird erzielt, dass sich bei einer nicht ausreichenden Entlastung des Antriebsmotors die Steigung und somit der Gradient der Zeitrampe weiter abschwächt bis zum Wendepunkt, d.h. der Steigung Null, am Ausgang der Zeitrampe. In diesem ändert sich das Schluckvolumen des Motors nicht mehr und die von dem Antriebsmotor durch das hydrostatische Antriebssystem abgenommene Leistung wird begrenzt. In the first control range, the slope of the time ramp is reduced to the inflection point with increasing speed of the drive motor by means of the correction signal generated by the load limit control. It is thereby achieved that, when the drive motor is not sufficiently unloaded, the slope and thus the gradient of the time ramp are further weakened until the point of inflection, i. the slope zero, at the output of the time ramp. In this, the displacement of the engine no longer changes and the power taken off by the drive motor through the hydrostatic drive system is limited.

In dem zweiten Regelbereich wird von der Grenzlastregelung ein Korrektursignal für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe erzeugt, anhand dessen die Steigung der Zeitrampe in eine negative Steigung geändert wird. Im zweiten Regelbereich erzeugt somit die Grenzlastregelung ein Korrektursignal für die weitere Änderung der Steigung und somit der Gradienten der Zeitrampe, so dass die erste Ableitung am Ausgang der Zeitrampe negativ wird. Hierdurch wird der Motor in Richtung auf eine Erhöhung und somit einer Vergrößerung des Schluckvolumens verstellt. In the second control range, the limit load control generates a correction signal for the correction of the slope of the time ramp, with the aid of which the slope of the time ramp is changed into a negative slope. In the second control range, the limit load control thus generates a correction signal for the further change of the gradient and thus the gradient of the time ramp, so that the first derivative at the output of the time ramp becomes negative. As a result, the motor is adjusted in the direction of an increase and thus an increase in the intake volume.

In dem dritten Regelbereich wird von der Grenzlastregelung ein Korrektursignal für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe erzeugt, anhand dessen die negative Steigung der Zeitrampe erhöht wird. Die Grenzlastregelung erzeugt somit in dem dritten Regelbereich ein Korrektursignal für einen progressiven negativen Gradient der Zeitrampe. Die negative Ableitung am Ausgang der Zeitrampe wird steiler, wodurch der Motor schneller auf das maximale Schluckvolumen verstellt wird. In the third control range, the limit load control generates a correction signal for the correction of the slope of the time ramp, by means of which the negative slope of the time ramp is increased. The limit load control thus generates in the third control range a correction signal for a progressive negative gradient of the time ramp. The negative derivative at the output of the time ramp becomes steeper, whereby the motor is adjusted faster to the maximum displacement.

In dem dritten Regelbereich wird von der Grenzlastregelung an eine das Fördervolumen der Pumpe steuernde Pumpenverstelleinrichtung zusätzlich ein Korrektursignal zur Verringerung des Fördervolumens der Pumpe ausgegeben. Hierdurch wird eine noch progressivere Entlastung des Antriebsmotors erzielt. In the third control range, a correction signal for reducing the delivery volume of the pump is additionally output from the limit load control to a pump adjusting device controlling the delivery volume of the pump. As a result, an even more progressive relief of the drive motor is achieved.

Die Grenzlastregelung steht gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung mit einem Berechnungsmodul in Verbindung, in dem anhand der Zeitrampe die Getriebeübersetzung berechnet wird, und von dem an die Grenzlastregelung der Getriebeübersetzungsbereich ausgegeben wird. Das Berechnungsmodul berechnet anhand des Ausgangssignals der Zeitrampe ein Schluckvolumen des Motors und ein Fördervolumen der Pumpe und steuert eine Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe und eine Schluckvolumenstelleinrichtung des Motors an. Durch die Ausgabe des entsprechenden Getriebeübersetzungsbereichs von dem Berechnungsmodul an die Grenzlastregelung kann von der Grenzlastregelung auf einfache Weise ermittelt werden, ob sich das hydrostatische Antriebssystem in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich und somit dem Motorbereich befindet, um bei einer auftretenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors im Motorbereich das erfindungsgemäße Grenzlastregelverfahren mit den unterschiedlichen Regelbereichen durchführen zu können. The limit load control is in accordance with an advantageous embodiment of the invention in connection with a calculation module in which the gear ratio is calculated on the basis of the time ramp, and from which the transmission ratio range is output to the limit load control. Based on the output signal of the time ramp, the calculation module calculates a displacement of the motor and a delivery volume of the pump and controls a delivery volume adjustment device of the pump and a displacement volume adjustment device of the motor. By outputting the corresponding transmission ratio range from the calculation module to the limit load control, the limit load control can easily determine whether the hydrostatic drive system is in the second transmission ratio range and thus the engine range to occur at an occurring speed depression of the drive motor in the engine area be able to perform the limit load control method according to the invention with the different control ranges.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden in dem Berechnungsmodul das Fördervolumen der Pumpe und das Schluckvolumen des Motors während einer Grenzlastregelung unter Berücksichtigung des Drehzahl-Istwertes des Antriebsmotors berechnet und entsprechende Stellsignale an eine Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe und eine Schluckvolumenstelleinrichtung der Motors ausgegeben, wobei nach Ausgabe der Stellsignale an die Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe und an die Schluckvolumenstelleinrichtung der Motors der Drehzahl-Istwert durch den Drehzahl-Sollwert ersetzt wird. Hierdurch können während der Grenzlastregelung unerwünschte Mitkopplungen vermieden werden. Dies gilt sowohl bei einer Grenzlastregelung in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich als auch bei einer Grenzlastregelung in dem ersten Getriebeübersetzungsbereich, wobei bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors von der Grenzlastregelung lediglich das Fördervolumen der Pumpe verstellt und verändert wird. According to an advantageous embodiment of the invention in the calculation module, the delivery volume of the pump and the displacement of the engine during a load limit control, taking into account the actual speed value of the drive motor calculated and appropriate control signals to a delivery volume control device of the pump and a Schluckvolumenstelleinrichtung the engine output, said after issuing the Actuator signals to the delivery volume control device of the pump and to the displacement control of the engine, the actual speed value is replaced by the speed setpoint. As a result, unwanted positive feedback can be avoided during the limit load control. This applies both to a load limit control in the second transmission ratio range as well as a load limit control in the first gear ratio range, wherein at a speed depression of the drive motor of the load limit control only the delivery volume of the pump is adjusted and changed.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektronische Grenzlastregelung eines hydrostatisches Antriebssystems, insbesondere eines Fahrantriebs eines Fahrzeugs, wobei das Antriebssystem eine von einem Antriebsmotor angetriebene hydrostatische Pumpe, die im Fördervolumen verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe verbundenen hydrostatischen Motor, der im Schluckvolumen verstellbar ist, umfasst, wobei eine elektronische Steuereinrichtung zur Verstellung des Fördervolumens der Pumpe und zur Verstellung des Schluckvolumens des Motors vorgesehen ist, wobei die Grenzlastregelung einen Steuerblock aufweist, der mit einer Einrichtung zur Beeinflussung des Schluckvolumens des Motors in Wirkverbindung steht. Bei einem derartigen elektronisch gesteuerten Antriebssystems, das mit einer elektronischen Grenzlastregelung versehen ist, kann in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereichs des Antriebssystems mit einem Steuerblock der Grenzlastregelung, der das Schluckvolumen des Motors beeinflusst, auf einfache Weise eine Grenzlastregelung erzielt werden, die eine hohe Zugkraft des Antriebssystems während der Grenzlastregelung sicherstellt und eine verbesserte Grenzlastregelung ermöglicht. The invention further relates to an electronic limit load control of a hydrostatic drive system, in particular a traction drive of a vehicle, wherein the drive system is driven by a drive motor hydrostatic pump, which is adjustable in the delivery volume, and at least one connected in a closed circuit with the pump hydrostatic engine in the displacement is adjustable, wherein an electronic control device is provided for adjusting the delivery volume of the pump and for adjusting the intake volume of the engine, wherein the limit load control has a control block, which is operatively connected to a device for influencing the intake volume of the engine. In such an electronically controlled drive system provided with electronic limit load control, in the second transmission ratio range of the drive system with a control block of the limit load control, which affects the displacement of the engine, can be easily achieved a limit load control, the high traction of the drive system during ensures the limit load control and allows improved load limit control.

Sofern von der Steuereinrichtung das Schluckvolumen des Motors gemäß einer Zeitrampe verstellt wird, steht der Steuerblock mit der Zeitrampe in Wirkverbindung. Von dem Steuerblock kann hierdurch auf einfache Weise während einer Grenzlastregelung die Steilheit und somit der Gradient der Zeitrampe und dadurch das Schluckvolumen des Motors beeinflusst werden. If the displacement of the engine is adjusted according to a time ramp by the control device, the control block is in operative connection with the time ramp. In this way, the control block can easily influence the steepness and thus the gradient of the time ramp and thereby the displacement of the engine during a limit load control.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein hydrostatisches Antriebssystem als Fahrantrieb eines Fahrzeugs, insbesondere einer mobilen Arbeitsmaschine, wobei das Antriebssystem eine von einem Antriebsmotor angetriebene hydrostatische Pumpe, die im Fördervolumen verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe verbundenen hydrostatischen Motor, der im Schluckvolumen verstellbar ist, umfasst, wobei eine elektronische Steuereinrichtung zur Verstellung des Fördervolumens der Pumpe und zur Verstellung des Schluckvolumens des Motors vorgesehen ist, die ein Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche durchführt. Bei elektronisch gesteuerten hydrostatischen Antriebssystemen, bei denen die Pumpe und der Motor beispielsweise elektro-hydraulisch im Fördervolumen bzw. dem Schluckvolumen gesteuert sind, kann die erfindungsgemäße hochdynamische und präzise Grenzlastregelung auf einfache Weise umgesetzt werden. The invention further relates to a hydrostatic drive system as travel drive of a vehicle, in particular a mobile work machine, wherein the drive system is driven by a drive motor hydrostatic pump, which is adjustable in the delivery volume, and at least one connected in a closed circuit with the pump hydrostatic engine, the volume in the swallow is adjustable, wherein an electronic control device is provided for adjusting the delivery volume of the pump and for adjusting the intake volume of the engine, which performs a method according to any one of the preceding claims. In electronically controlled hydrostatic drive systems in which the pump and the motor are controlled, for example, electro-hydraulically in the delivery volume or the displacement, the inventive highly dynamic and precise load limit control can be implemented in a simple manner.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. This shows

1 ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer Grenzlastregelung des Standes der Technik, 1 a hydrostatic drive system with a limit load control of the prior art,

2 Kennlinien des Antriebssystems der 1, 2 Characteristics of the drive system of 1 .

3 ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Grenzlastregelung und 3 a hydrostatic drive system with a load limit control according to the invention and

4 Kennlinien des Antriebssystems der 3. 4 Characteristics of the drive system of 3 ,

In der 1 ist schematisch ein als hydrostatischer Fahrantrieb eines Fahrzeugs, beispielsweise einer mobilen Arbeitsmaschine, ausgebildetes hydrostatisches Antriebssystem 1 mit einer Grenzlastregelung GR des Standes der Technik dargestellt. Das hydrostatische Antriebssystem 1 ist elektronisch gesteuert. In the 1 schematically is a hydrostatic drive system designed as a hydrostatic drive of a vehicle, for example a mobile work machine 1 represented with a limit load control GR of the prior art. The hydrostatic drive system 1 is electronically controlled.

Das hydrostatische Antriebssystem 1 umfasst eine von einem Antriebsmotor M, beispielsweise einem als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor, angetriebene hydraulische Pumpe P und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe P verbundenen hydraulischen Motor HM. The hydrostatic drive system 1 comprises a hydraulic pump P driven by a drive motor M, for example an internal combustion engine designed as a diesel engine or an electric motor, and at least one hydraulic motor HM connected in a closed circuit to the pump P.

Der geschlossene Kreislauf ist von Druckmittelleitungen 2a, 2b gebildet. Die Pumpe P ist als beidseitig im Verdrängervolumen verstellbare Verstellpumpe ausgebildet. Die Pumpe P weist zur Veränderung des Verdrängervolumens VP eine Verdrängervolumenstelleinrichtung 3 auf, die mittels einer elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 betätigbar ist. The closed circuit is of pressure medium lines 2a . 2 B educated. The pump P is designed as adjustable on both sides in the displacement volume variable. The pump P has to change the displacer volume V P a displacement volume adjusting device 3 on, by means of a electrically controllable delivery volume adjusting device 4 is operable.

Der Motor HM ist als einseitig im Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor ausgebildet. Der Motor HM weist zur Veränderung des Verdrängervolumens VHM eine Schluckvolumenstelleinrichtung 5 auf, die mittels einer elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 betätigbar ist. The HM motor is designed as an adjusting motor which is adjustable on one side in the displacement volume. The motor HM has a displacement volume adjusting device for changing the displacement volume V HM 5 on, by means of an electrically controllable swallow volume adjusting device 6 is operable.

Die Pumpe P und/oder der Motor HM sind bevorzugt als Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise ausgebildet, wobei die Verdrängervolumenstelleinrichtungen 3, 5 als in der Neigung verstellbare Schrägscheiben ausgeführt sind. The pump P and / or the motor HM are preferably designed as axial piston machines in swash plate construction, wherein the displacement volume adjusting devices 3 . 5 are designed as tilt-adjustable swash plates.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel steht der Hydromotor HM unter Zwischenschaltung eines mechanischen Getriebes 7 mit einem angetriebenen Rad 8 oder einer Antriebsachse der Arbeitsmaschine in trieblicher Verbindung. Es versteht sich, dass auf das Getriebe 7 auch verzichtet werden kann. In the illustrated embodiment, the hydraulic motor HM with the interposition of a mechanical transmission 7 with a driven wheel 8th or a drive axle of the working machine in drive connection. It is understood that on the transmission 7 can also be dispensed with.

Das elektronisch gesteuerte hydrostatische Antriebssystem 1 umfasst zur Ansteuerung eine elektronische Steuereinrichtung 10, die in der 1 in einem Blockschaltbild dargestellt ist. The electronically controlled hydrostatic drive system 1 includes for driving an electronic control device 10 in the 1 is shown in a block diagram.

Zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrantriebs ist eine Vorgabeeinrichtung 15 vorgesehen, die beispielsweise als Fahrpedal oder Fahrhebel ausgebildet ist, durch deren Betätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs ein Fahrkommando vorgegeben wird. Das Signal der Vorgabeeinrichtung 15 wird einer Zeitrampe 16, die eine Fahrrampe bildet, der Steuereinrichtung 10 zugeführt, deren Ausgangssignal einem Berechnungsmodul 17 der Steuereinrichtung 10 zugeführt wird, in dem eine Getriebeübersetzung des hydrostatischen Antriebssystems 1 berechnet wird. Das Berechnungsmodul 17 steht ausgangsseitig mit der elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P und der elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 des Motors HM in Verbindung. In dem Berechnungsmodul 17 wird ein Verdrängervolumen VP der Pumpe P und ein entsprechendes Verdrängervolumen VHM des Motors HM berechnet und entsprechende Ansteuersignale an die Fördervolumenstelleinrichtung 4 und die Schluckvolumenstelleinrichtung 6 ausgeben. Mittels der elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 und der elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 wird von der Steuereinrichtung 10 die Pumpe P auf das vorgegebene Verdrängervolumen VP und der Motor HM auf das vorgegebene Verdrängervolumen VHM eingestellt. Das Berechnungsmodul 17 bildet somit einen Volumenverteiler. To specify a driving speed of the traction drive is a default device 15 provided, which is designed for example as an accelerator pedal or drive lever, by the actuation of a driver of the vehicle, a drive command is given. The signal of the default device 15 becomes a time ramp 16 , which forms a driving ramp, the control device 10 supplied, the output signal of a calculation module 17 the control device 10 is fed, in which a gear ratio of the hydrostatic drive system 1 is calculated. The calculation module 17 is the output side with the electrically controllable delivery volume adjusting device 4 the pump P and the electrically controllable swallow volume adjusting device 6 of the engine HM in connection. In the calculation module 17 a displacement volume V P of the pump P and a corresponding displacement volume V HM of the engine HM is calculated and corresponding control signals to the delivery volume adjusting device 4 and the swallow volume adjuster 6 output. By means of the electrically controllable delivery volume adjusting device 4 and the electrically controllable swallow volume adjusting device 6 is from the controller 10 set the pump P to the predetermined displacement volume V P and the motor HM to the predetermined displacement volume V HM . The calculation module 17 thus forms a volume distributor.

Die Steuereinrichtung 10 ist mit der Grenzlastregelung GR versehen, dem als Eingangsgröße die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nsoll und Drehzahl-Istwert nist des Antriebmotors M zugeführt wird. Der Drehzahl-Sollwert nsoll des Antriebsmotors M wird in einem Sollwertblock 18 vorgegeben, der mit einer nicht näher dargestellten Drehzahlstelleinrichtung des Antriebsmotors M in Verbindung steht. Hierbei kann die Auslenkung der Vorgabeeinrichtung 15 berücksichtigt werden. Zur Erfassung des Drehzahl-Istwert nist des Antriebmotors M ist ein entsprechender Drehzahlsensor 19 vorgesehen. Der Sollwertblock 18 kann Bestandteil der elektronischen Steuereinrichtung 10 oder eines elektronischen Motorsteuergeräts des Antriebsmotors M sein. Der Drehzahl-Sollwert nsoll und der Drehzahl-Istwert nist des Antriebmotors M werden einem Berechnungsmodul 20 zugeführt, in dem die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nsoll und Drehzahl-Istwert nist des Antriebmotors M berechnet und als Eingangsgröße der Grenzlastregelung GR zugeführt wird. Die Grenzlastregelung GR erzeugt als Ausgangssignal ein Korrektursignal VP-Korrektur, das der Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P zugeführt wird. The control device 10 is provided with the load limit control GR, as the input variable, the deviation between the speed setpoint n soll and actual speed value n is the drive motor M is supplied. The speed setpoint n soll of the drive motor M is in a setpoint block 18 predetermined, which is in communication with a speed setting device of the drive motor M, not shown. In this case, the deflection of the default device 15 be taken into account. N for detecting the actual velocity is of the drive motor M is a corresponding rotational speed sensor 19 intended. The setpoint block 18 may be part of the electronic control device 10 or an electronic engine control unit of the drive motor M. The speed reference value n set and the actual speed value n of the drive motor M is a calculation module 20 supplied, in which the deviation between the speed setpoint n soll and actual speed value n is the drive motor M calculated and fed as an input of the limit load control GR. The limit load control GR generates as output signal a correction signal V P correction , that of the delivery volume adjusting device 4 the pump P is supplied.

Anhand der Kennlinien der 2 wird ein in der Grenzlastregelung GR des Standes Technik gemäß der 1 implementiertes Regelverfahren beschrieben. Based on the characteristics of the 2 is one in the limit load control GR of the prior art according to the 1 implemented control method described.

In der 2 ist in dem untersten Diagramm der Rampenausgang der Zeitrampe 16 über die Zeit dargestellt. Das Diagramm oberhalb des Diagramms des Rampenausgangs zeigt das Schluckvolumen VHM des Motors HM über die Zeit, das von dem Berechnungsmodul 17 anhand der Zeitrampe 16 eingestellt wird. Das Diagramm oberhalb des Diagramms des Schluckvolumens VHM des Motors HM zeigt das Fördervolumen VP der Pumpe P über die Zeit, das von dem Berechnungsmodul 17 anhand der Zeitrampe 16 eingestellt wird. In dem obersten Diagramm sind Verläufe des von dem Sollwertblock 18 vorgegebenen Drehzahl-Sollwertes nsoll des Antriebsmotors M und des sich aus den Fahrwiderständen ergebende Drehzahl-Istwert nist des Antriebsmotors M über die Zeit dargestellt. In the 2 is in the bottom diagram the ramp output of the time ramp 16 presented over time. The diagram above the diagram of the ramp output shows the displacement V HM of the motor HM over the time calculated by the calculation module 17 based on the time ramp 16 is set. The diagram above the diagram of the displacement volume V HM of the engine HM shows the delivery volume V P of the pump P over time, that of the calculation module 17 based on the time ramp 16 is set. In the uppermost diagram are curves of the setpoint block 18 predetermined speed setpoint n soll of the drive motor M and the resulting from the driving resistances actual speed value n is the drive motor M shown over time.

In der 2 ist dabei ein Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs aus dem Fahrzeugstillstand auf die maximale Fahrgeschwindigkeit verdeutlicht. In the 2 is an acceleration process of the vehicle from the vehicle standstill to the maximum speed illustrated.

Bei einer Betätigung der Vorgabeeinrichtung 15 wird von der Zeitrampe 16 ein Rampensignal mit einer konstanten Steigung an das Berechnungsmodul 17 ausgegeben. Von dem Berechnungsmodul 17 wird ausgehend von dem Fahrzeugstillstand in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 (Pumpenbereich) des hydrostatischen Antriebssystems 1 zwischen den Zeiträumen t = 0 und t = 0,2 die Pumpe P ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen VPmin auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen VPmax verstellt. Der Motor HM ist zwischen den Zeiträumen t = 0 und t = 0,2 hierbei konstant auf maximales Schluckvolumen VHMmax eingestellt. Zur weiteren Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit auf die maximale Fahrgeschwindigkeit wird in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 (Motorbereich) des hydrostatischen Antriebssystems zwischen den Zeiträumen t = 0,2 und t = 0,5, der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 anschließt, der Motor HM ausgehend von der Stellung mit maximalem Schluckvolumen VHMmax auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen VHMmin verstellt. Die Pumpe P ist zwischen den Zeiträumen t = 0,2 und t = 0,5 hierbei konstant auf maximales Fördervolumen VPmax eingestellt. Upon actuation of the default device 15 is from the time ramp 16 a ramp signal with a constant slope to the calculation module 17 output. From the calculation module 17 is based on the vehicle standstill in a first gear ratio range GB1 (pump area) of the hydrostatic drive system 1 between the periods t = 0 and t = 0.2, the pump P adjusted from a position with minimum delivery volume V Pmin to a position with maximum delivery volume V Pmax . Between the periods t = 0 and t = 0.2, the motor HM is set to a constant maximum displacement V HMmax . In order to further increase the driving speed to the maximum driving speed, in a second gear ratio range GB2 (engine range) of the hydrostatic drive system between the periods t = 0.2 and t = 0.5, which adjoins the first gear ratio range GB1, the engine HM starts from the position with maximum displacement V HMmax adjusted to a position with minimum delivery volume V HMmin . Between the periods t = 0.2 and t = 0.5, the pump P is set to a constant maximum delivery volume V Pmax .

Tritt innerhalb des zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 (Motorbereich) eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M auf, erzeugt die Grenzlastregelung GR des Standes der Technik das Korrektursignal VP-Korrektur, das der Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P zugeführt wird. In der 2 ist eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 dargestellt, die zu dem Zeitpunkt t1 beginnt. Bei beginnender Drehzahldrückung, beispielsweise einem Abfall des Drehzahl-Istwertes nist unter den Drehzahl-Sollwert nsoll wird ab dem Zeitpunkt t1 von der Grenzlastregelung GR des Standes der Technik das Korrektursignal VP-Korrektur erzeugt und das Fördervolumen VP der Pumpe P verringert, um den Antriebsmotor M zu entlasten. Sofern die Grenzlastregelung GR bei einer ausreichenden Entlastung des Antriebsmotors M wieder einen Anstieg des Drehzahl-Istwertes nist erfasst, wird das Korrektursignal VP-Korrektur verringert, so dass das Fördervolumen VP der Pumpe P wieder erhöht wird. Am Zeitpunkt t2 ist die Drehzahldrückung des Antriebsmotors M beendet und somit die Grenzlastregelung GR beendet. If a speed depression of the drive motor M occurs within the second transmission ratio range GB2 (engine region), the state-of-the-art limit load control device GR generates the correction signal V P correction , that of the delivery volume adjusting device 4 the pump P is supplied. In the 2 is a speed depression of the drive motor M in the second gear transmission range GB2 shown, which begins at the time t1. At the beginning of speed suppression, for example, a drop in the actual speed n is below the speed setpoint n soll is from the time t1 of the limit load control GR of the prior art, the correction signal V P correction generated and reduces the delivery volume V P of the pump P, to relieve the drive motor M. If the limit load control GR is detected with a sufficient discharge of the drive motor M again an increase in the actual speed value n is , the correction signal V P correction is reduced, so that the delivery volume V P of the pump P is increased again. At time t2, the rotational speed of the drive motor M is stopped and thus the limit load control GR terminated.

Wie aus den Diagrammen der 2 ersichtlich ist, weist bei dem Antriebssystem des Standes der Technik die Zeitrampe 16 innerhalb der beiden Getriebeübersetzungsbereiche GB1, GB2 eine konstante und fest vorgegebene Steigung auf. Die Grenzlastregelung GR wirkt durch das Korrektursignal VP-Korrektur lediglich auf die Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P, wobei zur Entlastung des Antriebsmotors M bei einer Drehzahldrückung das Fördervolumen VP der Pumpe P verringert wird. As from the diagrams of 2 can be seen, has in the drive system of the prior art, the time ramp 16 within the two transmission gear ratios GB1, GB2 on a constant and fixed slope. The limit load control GR acts by the correction signal V P correction only on the delivery volume adjusting device 4 the pump P, wherein for the relief of the drive motor M at a speed depression, the delivery volume V P of the pump P is reduced.

Eine derartige hochdynamische Grenzlastregelung GR des Standes der Technik mit einer Rücknahme des Fördervolumen VP der Pumpe P führt zu einer geringer werden Zugkraft des Fahrantriebs, wenn sich das Antriebssystem 1 in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich GB2 befindet. Dies führt zu Nachteilen beispielsweise während einer Bergauffahrt des Fahrzeugs. Such a highly dynamic limit load control GR of the prior art with a withdrawal of the delivery volume V P of the pump P leads to a lower traction force of the traction drive when the drive system 1 is located in the second, the engine area forming gear ratio range GB2. This leads to disadvantages, for example, during an uphill drive of the vehicle.

Zudem führt eine derartige Grenzlastregelung GR des Standes der Technik, bei der bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors M das Fördervolumen VP der Pumpe P verringert wird, bei als Fahrantrieben ausgebildeten hydrostatischen Antriebssystemen sehr oft zu Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wodurch aufwändige Kompensationsverfahren erforderlich sind, um das elektronisch gesteuerte hydrostatische Antriebssystem 1 zu stabilisieren. Auftretende Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs während der Grenzlastregelung GR führen ohne Kompensationsverfahren der Ausgangsgrößen des Antriebssystems 1 zu Instabilitäten des Antriebsmotors M und als Folge zu Instabilitäten des hydrostatischen Antriebssystems 1. Zudem verursachen Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit und eine Instabilität des Fahrzeugs während der Grenzlastregelungen GR zusätzliche hydraulisch-mechanische Verluste im hydrostatischen Motor M, sofern der Motor M noch im Verstellbereich ist und dessen Schluckvolumen VHM in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 verringert wird. In addition, such a limit load control GR of the prior art, in which at a speed depression of the drive motor M, the delivery volume V P of the pump P is reduced, when designed as driving hydrostatic drive systems very often to undershoot the vehicle speed of the vehicle, which complex compensation procedures are required, around the electronically controlled hydrostatic drive system 1 to stabilize. Occurring undershoots of the driving speed of the vehicle during the limit load control GR lead without compensation method of the output variables of the drive system 1 to instabilities of the drive motor M and as a consequence to instabilities of the hydrostatic drive system 1 , In addition, undershoots of vehicle speed and instability of the vehicle during the limit load regulations GR cause additional hydraulic-mechanical losses in the hydrostatic motor M, as long as the engine M is still in the adjustment range and its displacement V HM is reduced in the second transmission ratio range GB2.

Zudem führt bei einer Grenzlastregelung GR des Standes der Technik die Zurücknahme des Fördervolumens VP der Pumpe P zu ungleichmäßigen Beschleunigungen des Fahrzeugs, die durch Druckschwankungen in dem geschlossenen Kreislauf entstehen. Bei auftretenden Druckschwankungen während einer Grenzlastregelung GR ist somit keine komfortable Fahrweise eines Fahrzeugs möglich. Diese ungleichmäßigen Beschleunigungen des Fahrzeugs und Druckschwankungen in dem geschlossenen Kreislauf führen weiterhin zu mechanischen Vibrationen in den den geschlossenen Kreislauf zwischen Pumpe und Motor bildenden hydraulischen Leitungen 2a, 2b, beispielsweise Schlauchleitungen. Die entstehenden mechanischen Vibrationen führen zur Verkürzung der Lebensdauer der Komponenten des hydrostatischen Antriebssystems 1. In addition, in a state-of-the-art limit load control GR, the withdrawal of the delivery volume V P of the pump P leads to uneven accelerations of the vehicle, which arise as a result of pressure fluctuations in the closed circuit. When pressure fluctuations occur during a limit load control GR, therefore, no comfortable driving of a vehicle is possible. These uneven accelerations of the vehicle and pressure fluctuations in the closed circuit further lead to mechanical vibrations in the closed circuit between the pump and motor hydraulic lines forming 2a . 2 B For example, hose lines. The resulting mechanical vibrations reduce the life of the components of the hydrostatic drive system 1 ,

In der 3 ist schematisch ein als hydrostatischer Fahrantrieb eines Fahrzeugs, beispielsweise einer mobilen Arbeitsmaschine, ausgebildetes hydrostatisches Antriebssystem 1 mit einer erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR dargestellt. Das hydrostatische Antriebssystem 1 ist elektronisch gesteuert. In the 3 schematically is a hydrostatic drive system designed as a hydrostatic drive of a vehicle, for example a mobile work machine 1 represented with a limit load control GR according to the invention. The hydrostatic drive system 1 is electronically controlled.

Das hydrostatische Antriebssystem 1 umfasst eine von einem Antriebsmotor M, beispielsweise einem als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor, angetriebene hydraulische Pumpe P und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe P verbundenen hydraulischen Motor HM. The hydrostatic drive system 1 comprises a hydraulic pump P driven by a drive motor M, for example an internal combustion engine designed as a diesel engine, and at least one hydraulic motor HM connected in a closed circuit to the pump P.

Der geschlossene Kreislauf ist von Druckmittelleitungen 2a, 2b gebildet. Die Pumpe P ist als beidseitig im Verdrängervolumen verstellbare Verstellpumpe ausgebildet. Die Pumpe P weist zur Veränderung des Verdrängervolumens VP eine Verdrängervolumenstelleinrichtung 3 auf, die mittels einer elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 betätigbar ist. The closed circuit is of pressure medium lines 2a . 2 B educated. The pump P is adjustable as both sides in the displacer volume Variable displacement pump formed. The pump P has to change the displacer volume V P a displacement volume adjusting device 3 on, by means of an electrically controllable delivery volume adjusting device 4 is operable.

Der Motor HM ist als einseitig im Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor ausgebildet. Der Motor HM weist zur Veränderung des Verdrängervolumens VHM eine Schluckvolumenstelleinrichtung 5 auf, die mittels einer elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 betätigbar ist. The HM motor is designed as an adjusting motor which is adjustable on one side in the displacement volume. The motor HM has a displacement volume adjusting device for changing the displacement volume V HM 5 on, by means of an electrically controllable swallow volume adjusting device 6 is operable.

Die Pumpe P und/oder der Motor HM sind bevorzugt als Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise ausgebildet, wobei die Verdrängervolumenstelleinrichtung 3, 5 als in der Neigung verstellbare Schrägscheiben ausgeführt sind. The pump P and / or the motor HM are preferably designed as axial piston machines in swash plate design, wherein the displacement volume adjusting device 3 . 5 are designed as tilt-adjustable swash plates.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel steht der Hydromotor HM unter Zwischenschaltung eines mechanischen Getriebes 7 mit einem angetriebenen Rad 8 oder einer Antriebsachse der Arbeitsmaschine in trieblicher Verbindung. Es versteht sich, dass auf das Getriebe 7 auch verzichtet werden kann. In the illustrated embodiment, the hydraulic motor HM with the interposition of a mechanical transmission 7 with a driven wheel 8th or a drive axle of the working machine in drive connection. It is understood that on the transmission 7 can also be dispensed with.

Das elektronisch gesteuerte hydrostatische Antriebssystem 1 umfasst zur Ansteuerung eine elektronische Steuereinrichtung 10, die in der 3 in einem Blockschaltbild dargestellt ist. The electronically controlled hydrostatic drive system 1 includes for driving an electronic control device 10 in the 3 is shown in a block diagram.

Zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrantriebs ist eine Vorgabeeinrichtung 15 vorgesehen, die beispielsweise als Fahrpedal oder Fahrhebel ausgebildet ist, durch deren Betätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs ein Fahrkommando vorgegeben wird. Das Signal der Vorgabeeinrichtung 15 wird einer Zeitrampe 16, die eine Fahrrampe bildet, der Steuereinrichtung 10 zugeführt, deren Ausgangssignal einem Berechnungsmodul 17 der Steuereinrichtung 10 zugeführt wird, in dem eine Getriebeübersetzung des hydrostatischen Antriebssystems 1 berechnet wird. Das Berechnungsmodul 17 steht ausgangsseitig mit der elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P und der elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 des Motors HM in Verbindung. In dem Berechnungsmodul 17 wird ein Verdrängervolumen VP der Pumpe P und ein entsprechendes Verdrängervolumen VHM des Motors HM berechnet und entsprechende Ansteuersignale der Fördervolumenstelleinrichtung 4 und der Schluckvolumenstelleinrichtung 6 vorgegeben. Mittels der elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 und der elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 wird von der Steuereinrichtung 10 die Pumpe P auf das vorgegebene Verdrängervolumen VP und der Motor HM auf das vorgegebene Verdrängervolumen VHM eingestellt. Das Berechnungsmodul 17 bildet somit einen Volumenverteiler. To specify a driving speed of the traction drive is a default device 15 provided, which is designed for example as an accelerator pedal or drive lever, by the actuation of a driver of the vehicle, a drive command is given. The signal of the default device 15 becomes a time ramp 16 , which forms a driving ramp, the control device 10 supplied, the output signal of a calculation module 17 the control device 10 is fed, in which a gear ratio of the hydrostatic drive system 1 is calculated. The calculation module 17 is the output side with the electrically controllable delivery volume adjusting device 4 the pump P and the electrically controllable swallow volume adjusting device 6 of the engine HM in connection. In the calculation module 17 a displacement volume V P of the pump P and a corresponding displacement volume V HM of the engine HM is calculated and corresponding control signals of the delivery volume adjusting device 4 and the swallow volume adjusting device 6 specified. By means of the electrically controllable delivery volume adjusting device 4 and the electrically controllable swallow volume adjusting device 6 is from the controller 10 set the pump P to the predetermined displacement volume V P and the motor HM to the predetermined displacement volume V HM . The calculation module 17 thus forms a volume distributor.

Die Steuereinrichtung 10 ist mit der Grenzlastregelung GR versehen, dem als Eingangsgröße die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nsoll und Drehzahl-Istwert nist des Antriebmotors M zugeführt wird. Der Drehzahl-Sollwert nsoll des Antriebsmotors M wird in einem Sollwertblock 18 vorgegeben, der mit einer nicht näher dargestellten Drehzahlstelleinrichtung des Antriebsmotors M in Verbindung steht. Hierbei kann die Auslenkung der Vorgabeeinrichtung 15 berücksichtigt werden. Zur Erfassung des Drehzahl-Istwert nist des Antriebmotors M ist ein entsprechender Drehzahlsensor 19 vorgesehen. Der Sollwertblock 18 kann Bestandteil der elektronischen Steuereinrichtung 10 oder eines elektronischen Motorsteuergeräts des Antriebsmotors M sein. Der Drehzahl-Sollwert nsoll und der Drehzahl-Istwert nist des Antriebmotors M werden einem Berechnungsmodul 20 zugeführt, in dem die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nsoll und Drehzahl-Istwert nist des Antriebmotors M berechnet und als Eingangsgröße der Grenzlastregelung GR zugeführt wird. The control device 10 is provided with the load limit control GR, as the input variable, the deviation between the speed setpoint n soll and actual speed value n is the drive motor M is supplied. The speed setpoint n soll of the drive motor M is in a setpoint block 18 predetermined, which is in communication with a speed setting device of the drive motor M, not shown. In this case, the deflection of the default device 15 be taken into account. N for detecting the actual velocity is of the drive motor M is a corresponding speed sensor 19 intended. The setpoint block 18 may be part of the electronic control device 10 or an electronic engine control unit of the drive motor M. The speed reference value n set and the actual speed value n of the drive motor M is a calculation module 20 supplied, in which the deviation between the speed setpoint n soll and actual speed value n is the drive motor M calculated and fed as an input of the limit load control GR.

Die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR ist mit einer Differenzermittlung 25 versehen, in dem die Größe der Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nsoll und Drehzahl-Istwert nist des Antriebmotors M ermittelt wird. The limit load control GR according to the invention is a differential determination 25 provided in which the size of the deviation between the speed setpoint n soll and actual speed value n is the drive motor M is determined.

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR mit einem Steuerblock 26 versehen, der eingangsseitig mit der Differenzermittlung 25 verbunden ist. Der Steuerblock 26 steht eingangsseitig weiterhin mit dem Berechnungsmodul 17 in Verbindung. Furthermore, the inventive limit load control GR with a control block 26 provided, the input side with the difference determination 25 connected is. The control block 26 is still on the input side with the calculation module 17 in connection.

Ausgangsseitig steht der Steuerblock 26 der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR mit der Zeitrampe 16 in Verbindung und gibt ein Korrektursignal GradientKorrektur aus, mit dem die Steigung und somit der Gradient der Zeitrampe 16 beeinflusst wird. Der Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR erzeugt weiterhin als Ausgangssignal ein Korrektursignal VP-Korrektur, das der Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P zugeführt wird. On the output side is the control block 26 the limit load control GR according to the invention with the time ramp 16 in conjunction and outputs a correction signal gradient correction , with which the slope and thus the gradient of the time ramp 16 being affected. The control block 26 the limit load control GR continues to generate as output signal a correction signal V P correction , that of the delivery volume adjusting device 4 the pump P is supplied.

Anhand der Kennlinien der 4 wird ein in der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR gemäß der 3 implementiertes Regelverfahren beschrieben. Based on the characteristics of the 4 is a in the inventive load limit control GR according to the 3 implemented control method described.

In der 4 ist in dem untersten Diagramm der Rampenausgang der Zeitrampe 16 über die Zeit dargestellt. Das Diagramm oberhalb des Diagramms des Rampenausgangs zeigt das Schluckvolumen VHM des Motors HM über die Zeit, das von dem Berechnungsmodul 17 anhand der Zeitrampe 16 eingestellt wird. Das Diagramm oberhalb des Diagramms des Schluckvolumens VHM des Motors HM zeigt das Fördervolumen VP der Pumpe P über die Zeit, das von dem Berechnungsmodul 17 anhand der Zeitrampe 16 eingestellt wird. In dem obersten Diagramm sind Verläufe des von dem Sollwertblock 18 vorgegebenen Drehzahl-Sollwertes nsoll des Antriebsmotors M und des sich aus den Fahrwiderständen ergebende Drehzahl-Istwert nist des Antriebsmotors M über die Zeit dargestellt. In the 4 is in the bottom diagram the ramp output of the time ramp 16 presented over time. The diagram above the diagram of the ramp output shows the displacement V HM of the motor HM over the time calculated by the calculation module 17 based on the time ramp 16 is set. The diagram above the diagram of the displacement volume V HM of the engine HM shows the delivery volume V P of the pump P over time, that of the calculation module 17 based on time ramp 16 is set. In the uppermost diagram are curves of the setpoint block 18 predetermined speed setpoint n soll of the drive motor M and the resulting from the driving resistances actual speed value n is the drive motor M shown over time.

In der 4 ist dabei ein Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs aus dem Fahrzeugstillstand zu der maximalen Fahrgeschwindigkeit verdeutlicht. In the 4 is an acceleration process of the vehicle from the vehicle standstill to the maximum speed illustrated.

Bei einer Betätigung der Vorgabeeinrichtung 15 wird von der Zeitrampe 16 ein Rampensignal mit einer bestimmten Steigung an das Berechnungsmodul 17 ausgegeben. Sofern keine Drehzahldrückung auftritt, stellt sich die gestrichelt dargestellte Zeitrampe 16 ein, die der Zeitrampe 16 der 2 entspricht. Von dem Berechnungsmodul 17 wird ausgehend von dem Fahrzeugstillstand in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 (Pumpenbereich) des hydrostatischen Antriebssystems 1 zwischen den Zeiträumen t = 0 und t = 0,2 die Pumpe P ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen VPmin auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen VPmax verstellt. Der Motor HM ist zwischen den Zeiträumen t = 0 und t = 0,2 und somit in dem ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 hierbei konstant auf maximales Schluckvolumen VHMmax eingestellt. Zur weiteren Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit auf die maximale Fahrgeschwindigkeit wird in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 (Motorbereich) des hydrostatischen Antriebssystems zwischen den Zeiträumen t = 0,2 und t = 0,5, der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 anschließt, der Motor HM ausgehend von der Stellung mit maximalem Schluckvolumen VHMmax auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen VHMmin verstellt. Die Pumpe P ist zwischen den Zeiträumen t = 0,2 und t = 0,5 und somit in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 hierbei konstant auf maximales Fördervolumen VPmax eingestellt. Upon actuation of the default device 15 is from the time ramp 16 a ramp signal with a certain slope to the calculation module 17 output. If no speed suppression occurs, the time ramp shown in dashed lines 16 one, the time ramp 16 of the 2 equivalent. From the calculation module 17 is based on the vehicle standstill in a first gear ratio range GB1 (pump area) of the hydrostatic drive system 1 between the periods t = 0 and t = 0.2, the pump P adjusted from a position with minimum delivery volume V Pmin to a position with maximum delivery volume V Pmax . The motor HM is set between the periods t = 0 and t = 0.2, and thus in the first gear ratio range GB1, this constant to maximum displacement V HMmax . In order to further increase the driving speed to the maximum driving speed, in a second gear ratio range GB2 (engine range) of the hydrostatic drive system between the periods t = 0.2 and t = 0.5, which adjoins the first gear ratio range GB1, the engine HM starts from the position with maximum displacement V HMmax adjusted to a position with minimum delivery volume V HMmin . The pump P is set between the periods t = 0.2 and t = 0.5 and thus in the second gear ratio range GB2 this constant to maximum delivery volume V Pmax .

Tritt innerhalb des zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 (Motorbereich) eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M auf, wird von der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR in der Differenzermittlung 25 die Größe der Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nSoll und Drehzahl-Istwert nIst ermittelt. Occurs within the second gear ratio range GB2 (motor area) on a speed depression of the drive motor M, is of the inventive limit load control GR in the difference determination 25 the size of the deviation between the speed setpoint n setpoint and the actual speed value n Ist is determined.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 (Motorbereich) drei verschiedenen Regelbereiche R1, R2, R3 auf, wobei die entsprechenden Regelbereiche R1, R2, R3 in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nSoll und Drehzahl-Istwert nIst und somit in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors M ausgewählt werden. In the illustrated embodiment, the limit load control GR according to the invention at a rotational speed of the drive motor M in the second transmission ratio range GB2 (motor area) on three different control ranges R1, R2, R3, wherein the corresponding control ranges R1, R2, R3 depending on the size of the deviation between speed Setpoint value n setpoint and speed actual value n actual and thus be selected as a function of the load of the drive motor M.

In der 4 ist eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 dargestellt, die zu dem Zeitpunkt t1 beginnt. Bei beginnender Drehzahldrückung, beispielsweise einem Abfall des Drehzahl-Istwertes nist unter den Drehzahl-Sollwert nsoll als ersten Drehzahlschwellwert S1, die von dem Differenzermittlung 25 erfasst wird, geht die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR in einen ersten Regelbereich R1, der in der 4 zwischen den Zeiträumen t1 und t2 verdeutlicht ist. In dem ersten Regelbereich R1 wird von dem Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR an die Zeitrampe 16 ein Korrektursignal GradientKorrektur für die Korrektur der Steigung und somit des Gradienten der Zeitrampe 16 ausgegeben. Durch das Korrektursignal GradientKorrektur wird die Steigung der Zeitrampe 16 in dem ersten Regelbereich R1 verringert und somit die erste Ableitung der Zeitrampe 16 und somit die erste Ableitung des Signals am Ausgang der Zeitrampe 16 kleiner, die Steigung der Zeitrampe 16 bleibt jedoch positiv. In dem ersten Regelbereich R1 wird somit über die Anpassung des Gradienten der Zeitrampe 16 von dem Berechnungsmodul 17 die Verstellgeschwindigkeit des Motors HM, mit der der Motor HM auf die Stellung mit minimalem Schluckvolumen VHMmin verstellt wird, verringert, so dass die Änderung des Schluckvolumen VHM des Motors HM langsamer wird. Hierdurch wird die Belastung des Antriebsmotors M verringert. Sofern hierdurch keine ausreichende Entlastung des Antriebsmotors M erzielt wird, wird durch Ausgabe des Korrektursignals GradientKorrektur der Gradient und somit die Steigung der Zeitrampe 16 weiter abgeschwächt bis zur Steigung Null und somit bis zum Wendepunkt W im Verlauf des Ausgangssignals der Zeitrampe 16. Dieser Wendepunkt W ist in der 4 zum Zeitpunkt t2 am Ende des ersten Regelbereiches R1 der Grenzlastregelung GR erreicht. In diesem Zustand ändert sich das Schluckvolumen VHM des Motors Hm nicht weiter, so dass die Belastung des Antriebsmotors M begrenzt wird. In the 4 is a speed depression of the drive motor M in the second gear transmission range GB2 shown, which begins at the time t1. N is at incipient Drehzahldrückung, for example, a drop in the actual speed value among the speed reference value n set as a first speed threshold value S1, the difference of the detection 25 is detected, the inventive limit load control GR goes into a first control range R1, which in the 4 between the periods t1 and t2 is clarified. In the first control region R1 is from the control block 26 the load limit control GR to the time ramp 16 a correction signal gradient correction for the correction of the slope and thus of the gradient of the time ramp 16 output. The correction signal Gradient Correction becomes the slope of the time ramp 16 in the first control range R1 and thus reduces the first derivative of the time ramp 16 and thus the first derivative of the signal at the output of the time ramp 16 smaller, the slope of the time ramp 16 remains positive. In the first control range R1, the adaptation of the gradient of the time ramp thus takes place 16 from the calculation module 17 the displacement speed of the motor HM with which the motor HM is adjusted to the minimum displacement V HMmin position is reduced, so that the change in the displacement V HM of the engine HM becomes slower. As a result, the load on the drive motor M is reduced. If this does not provide sufficient relief of the drive motor M is achieved by output of the correction signal gradient correction of the gradient and thus the slope of the time ramp 16 further attenuated to zero slope and thus to the inflection point W in the course of the output signal of the time ramp 16 , This turning point W is in the 4 reached at the time t2 at the end of the first control range R1 of the load limit control GR. In this state, the displacement V HM of the engine Hm does not change further, so that the load of the drive motor M is limited.

In dem ersten Regelbereich R1 liegt die Belastung des Antriebsmotors M im Nennwert-Bereich. Es tritt lediglich eine geringe Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nsoll und Drehzahl-Istwertes nist des Antriebsmotors M auf, die von der Differenzermittlung 25 zur Einleitung des ersten Regelbereichs R1 erkannt werden kann. Das Fahrzeug befindet sich hierbei in der Beschleunigungsphase, wobei der Hochdruck in dem geschlossenen Kreislauf ansteigt. In the first control range R1, the load of the drive motor M is in the nominal value range. It only occurs a small deviation between the speed setpoint n soll and actual speed value n is the drive motor M, which is the difference determination 25 can be detected to initiate the first control range R1. The vehicle is here in the acceleration phase, wherein the high pressure increases in the closed circuit.

Durch den Eingriff der Grenzlastregelung GR in dem ersten Regelbereich R1 auf die Verstellgeschwindigkeit des Motors M dahingehend, dass die Änderung des Schluckvolumen VHM des Motors HM langsamer wird, wird eine hohe Zugkraft des Antriebssystems 1 erzielt, da die Grenzlastregelung GR nur das Schluckvolumen VHM des Motors M beeinflusst. Zudem treten in dem ersten Regelbereich R1 keine Unter- bzw. Überschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf sowie keine bzw. lediglich geringfügige mechanische Vibrationen. By the engagement of the limit load control GR in the first control region R1 with the displacement speed of the motor M in such a manner that the change in the displacement V HM of the engine HM becomes slower, a high tractive force of the drive system becomes 1 achieved, since the limit load control GR affects only the displacement V HM of the motor M. In addition, in the first control range R1 no undershoots or overshoots of the driving speed of the vehicle and no or only slight mechanical vibrations.

Bei einer ansteigenden Drehzahldrückung, beispielsweise einem Abfall des Drehzahl-Istwertes nist unter einen zweiten Drehzahlschwellwert S2, die von der Differenzermittlung 25 erfasst wird, geht die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR in einen zweiten Regelbereich R2, der in der 4 zwischen den Zeiträumen t2 und t3 verdeutlicht ist. In dem zweiten Regelbereich R2 gibt der Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR ein Korrektursignal GradientKorrektur für die weitere Korrektur der Steigung und somit des Gradienten der Zeitrampe 16 aus. Durch das Korrektursignal GradientKorrektur wird die Steigung der Zeitrampe 16 in dem zweiten Regelbereich R2 negativ und somit die erste Ableitung der Zeitrampe 16 und somit die erste Ableitung des Signals am Ausgang der Zeitrampe 16 negativ. In dem zweiten Regelbereich R2 wird somit über die Anpassung des Gradienten der Zeitrampe 16 von dem Berechnungsmodul 17 der Motor HM in Richtung auf ein größeres Schluckvolumen VHM verstellt. Die Grenzlastregelung GR entlastet hierdurch den Antriebsmotor M durch eine Reduzierung des anstehenden Hochdrucks in dem geschlossenen Kreislauf des hydrostatischen Antriebsystems 1. Durch die Vergrößerung des Schluckvolumen VHM des Motors HM bremst das Fahrzeug in dem zweiten Regelbereich R2 gleichmäßig ab. With an increasing speed suppression, for example, a drop in the actual speed value n is below a second speed threshold S2, that of the difference determination 25 is detected, the limit load control GR according to the invention in a second control range R2, which in the 4 between the periods t2 and t3 is clarified. In the second control area R2, the control block is 26 the limit load control GR a correction signal gradient correction for the further correction of the slope and thus of the gradient of the time ramp 16 out. The correction signal Gradient Correction becomes the slope of the time ramp 16 in the second control range R2 negative and thus the first derivative of the time ramp 16 and thus the first derivative of the signal at the output of the time ramp 16 negative. In the second control range R2 is thus on the adaptation of the gradient of the time ramp 16 from the calculation module 17 the motor HM in the direction of a larger displacement volume V HM adjusted. The limit load control GR thereby relieves the drive motor M by reducing the upcoming high pressure in the closed circuit of the hydrostatic drive system 1 , By increasing the displacement V HM of the engine HM, the vehicle brakes evenly in the second control range R2.

In dem zweiten Regelbereich R2 steigt die Zugkraft des Antriebssystems weiter an und sie wird maximal, wenn von dem Berechnungsmodul 17 der Motor HM auf das maximale Schluckvolumen VHMmax verstellt wurde. In the second control range R2, the tractive force of the drive system continues to increase and becomes maximum when from the calculation module 17 the engine HM has been adjusted to the maximum displacement V HMmax .

In dem zweiten Regelbereich R2 ist die Belastung des Antriebsmotors M höher als das Nenndrehmoment des Antriebsmotors M. Die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nsoll und Drehzahl-Istwertes nist des Antriebsmotors M steigt an und kann von der Differenzermittlung 25 zur Einleitung des zweiten Regelbereichs R2 erkannt werden. Das Fahrzeug fährt, es tritt jedoch keine Beschleunigung mehr auf. In the second control region R2, the load of the drive motor M is higher than the rated torque of the drive motor M. The deviation between the speed reference value n set and the actual speed value n M of the drive motor increases and may depend on the difference determination 25 be recognized to initiate the second control range R2. The vehicle drives, but there is no more acceleration.

Durch den Eingriff der Grenzlastregelung GR in dem zweiten Regelbereich R2 auf das Schluckvolumen VHM des Motors M dahingehend, dass das Schluckvolumen VHM des Motors HM erhöht wird, steigt die Zugkraft des Antriebssystems 1 an, da die Grenzlastregelung GR nur das Schluckvolumen VHM des Motors M beeinflusst. Zudem treten in dem zweiten Regelbereich R2 keine Unter- bzw. Überschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf sowie keine bzw. lediglich geringfügige mechanische Vibrationen. In dem zweiten Regelbereich R2 wird weiterhin ein monotoner Verlauf des Hochdrucks in dem geschlossenen Kreislauf erzielt. Durch die Zunahme des Schluckvolumens VHM des Motors HM in dem zweiten Regelbereich R2 wird ein gleichmäßiges und komfortables Abbremsen des Fahrzeugs erzielt. By engaging the limit load control GR in the second control region R2 with the displacement V HM of the engine M to increase the displacement V HM of the engine HM, the tractive force of the drive system increases 1 because the limit load control GR affects only the displacement V HM of the motor M. In addition, no undershoots or overshoots of the driving speed of the vehicle occur in the second control range R2 and no or only slight mechanical vibrations. In the second control region R2, a monotonic course of the high pressure in the closed circuit is furthermore achieved. The increase in the absorption volume V HM of the engine HM in the second control range R2 results in a uniform and comfortable braking of the vehicle.

Bei einer weiter ansteigenden Drehzahldrückung, beispielsweise einem Abfall des Drehzahl-Istwertes nist unter einen dritten Drehzahlschwellwert S3, die von der Differenzermittlung 25 erfasst wird, geht die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR in einen dritten Regelbereich R3, der in der 4 zwischen den Zeiträumen t3 und t4 verdeutlicht ist. In dem dritten Regelbereich R3 gibt der Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR ein Korrektursignal GradientKorrektur für die weitere Korrektur der Steigung und somit des Gradienten der Zeitrampe 16 aus, mit dem die negative Steigung der Zeitrampe 16 vergrößert wird. In dem dritten Regelbereich R3 gibt somit die Grenzlastregelung GR ein Korrektursignal GradientKorrektur für einen progressiven negativen Gradienten der Zeitrampe 16 aus. Dadurch wird die negative Steigung der Zeitrampe 16 und somit die negative Ableitung des Signals am Ausgang der Zeitrampe 16 in dem dritten Regelbereich R3 steiler, wodurch der Motor HM von dem Berechnungsmodul 17 schneller auf die Stellung mit maximalem Schluckvolumen VHMmax verstellt wird. In dem dritten Regelbereich R3 erzeugt der Steuerblock 26 gleichzeitig das Korrektursignal VP-Korrektur, das der Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P zugeführt wird. Durch das Korrektursignal VP-Korrektur wird das Fördervolumen der Pumpe P verringert, wodurch eine progressivere Entlastung des Antriebsmotor M erzielt wird. Zum Zeitpunkt t4 ist die Drehzahldrückung des Antriebsmotors M und damit die Grenzlastregelung beendet. In a further increasing speed suppression, for example, a drop in the actual speed value n is below a third speed threshold S3, the difference from the determination 25 is detected, the limit load control GR according to the invention in a third control range R3, which in the 4 between the periods t3 and t4 is clarified. In the third control range R3, the control block is 26 the limit load control GR a correction signal gradient correction for the further correction of the slope and thus of the gradient of the time ramp 16 off, with which the negative slope of the time ramp 16 is enlarged. In the third control range R3, therefore, the limit load control GR gives a correction signal gradient correction for a progressive negative gradient of the time ramp 16 out. This will cause the negative slope of the time ramp 16 and thus the negative derivative of the signal at the output of the time ramp 16 steeper in the third control range R3, whereby the motor HM from the calculation module 17 faster to the position with maximum displacement V HMmax is adjusted. In the third control area R3, the control block generates 26 at the same time the correction signal V P correction , that of the delivery volume adjusting device 4 the pump P is supplied. By the correction signal V P correction , the delivery volume of the pump P is reduced, whereby a more progressive relief of the drive motor M is achieved. At time t4, the rotational speed of the drive motor M and thus the limit load control is completed.

In dem dritten Regelbereich R3 ist die Belastung des Antriebsmotors M wesentlich höher als das Nenndrehmoment des Antriebsmotors M, beispielsweise durch eine sprungartige Änderung der Fahrwiderstände. Die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert nsoll und Drehzahl-Istwertes nist des Antriebsmotors M steigt weiter an und kann von der Differenzermittlung 25 zur Einleitung des dritten Regelbereichs R3 erkannt werden. Der Motor HM befindet sich in der Stellung nahe des maximalen Schluckvolumens VHMmax. Die Zugkraft ist nicht mehr ausreichend, um die Fahrwiderstände zu kompensieren. In the third control range R3, the load of the drive motor M is substantially higher than the rated torque of the drive motor M, for example, by a sudden change in the driving resistances. The deviation between the speed reference value n set and the actual speed value n of the drive motor M continues to rise, and can determine from the difference 25 be recognized to initiate the third control range R3. The motor HM is in the position close to the maximum displacement V HMmax . The traction is no longer sufficient to compensate for the driving resistance.

Durch den Eingriff der Grenzlastregelung GR in dem dritten Regelbereich R3 auf das Schluckvolumen VHM des Motors M dahingehend, dass das Schluckvolumen VHM des Motors HM schnell auf das maximalem Schluckvolumen VHMmax erhöht wird, und durch den Eingriff der Grenzlastregelung GR in dem dritten Regelbereich R3 auf das Fördervolumen VP der Pumpe P dahingehend, dass das Fördervolumen VP der Pumpe P verringert wird, wird eine schnelle Entlastung des Antriebsmotors M erzielt. By the engagement of the load limit controller GR in the third control range R3 with the displacement V HM of the engine M in such a manner that the displacement V HM of the engine HM is rapidly increased to the maximum displacement V HMmax , and the engagement of the load limiting controller GR in the third control range R3 on the delivery volume V P of the pump P to the effect that the delivery volume V P of the pump P is reduced, a rapid discharge of the drive motor M is achieved.

Ab dem Zeitpunkt t4 und somit nach Beenden der Grenzlastregelung GR ist die Steigung 16 der Zeitrampe 16 nicht mehr beeinflusst und weist dieselbe Steigung wie zwischen den Zeitpunkten t = 0 und t1 auf, wodurch der Motor HM gemäß der Zeitrampe 16 ausgehend von der Stellung mit maximalem Schluckvolumen VHMmax auf die Stellung mit minimalem Fördervolumen VHMmin verstellt wird. Sofern eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in dem ersten Getriebeübersetzungsbereichs GB1 (Pumpenbereich) auftritt, wird von dem Steuerblock 26 über das Korrektursignal VP-Korrektur das Fördervolumen der Pumpe P verringert, um den Antriebsmotor M zu entlasten. From the time t4 and thus after completion of the limit load control GR is the slope 16 the time ramp 16 is no longer affected and has the same slope as between the times t = 0 and t1, whereby the motor HM according to the time ramp 16 starting from the position with maximum displacement V HMmax is adjusted to the position with minimum delivery volume V HMmin . If a speed depression of the drive motor M occurs in the first transmission gear ratio range GB1 (pump range), the control block will output 26 via the correction signal V P correction, the delivery volume of the pump P is reduced to relieve the drive motor M.

Zur Auswahl der unterschiedlichen Maßnahmen im Falle einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in den Getriebeübersetzungsbereichen GB1, GB2 durch den Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR wird von dem Berechnungsmodul 17 der entsprechende Getriebeübersetzungsbereich GB1 bzw. GB2 als Zustandsmeldung dem Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR zur Verfügung gestellt. For selecting the different measures in the case of a rotational speed of the drive motor M in the transmission gear ratios GB1, GB2 through the control block 26 the load limit control GR is calculated by the calculation module 17 the corresponding transmission ratio range GB1 or GB2 as status message to the control block 26 the limit load GR.

Die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR, die bei einer Überlastung des Antriebsmotors M in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 mit einer Zeitrampe 16 und somit mit einer Fahrrampe mit einem adaptiven Gradienten eine Entlastung des Antriebsmotors M durchführt, ist dynamisch sehr präzise und führt zu monotonen Druckverläufen des geschlossenen Kreislaufs während der Grenzlastregelung. Hierdurch stellen sich weiterhin geringe mechanische Vibrationen ein, wodurch die Lebensdauer der Komponenten des Antriebssystems erhöht wird. The limit load control GR according to the invention, which in case of an overload of the drive motor M in the second transmission ratio range GB2 with a time ramp 16 and thus performs a load ramp of the drive motor M with a ramp with an adaptive gradient is dynamically very precise and leads to monotonous pressure curves of the closed circuit during the limit load control. This continues to set low mechanical vibrations, whereby the life of the components of the drive system is increased.

In den Regelbereichen R1 und R2 wird von der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 über die adaptive Zeitrampe 16 nur das Schluckvolumen VHM der Motors HM beeinflusst. In den Regelbereiche R1 und R2 findet kein Eingriff auf das Fördervolumen VP der Pumpe P statt. Hierdurch gewährleistet die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR gegenüber einer Grenzlastregelung GR des Standes der Technik immer eine höhere Zugkraft des Antriebssystems 1, wodurch sich Vorteile bei einer Bergauffahrt des Fahrzeugs ergeben. In the control ranges R1 and R2, the limit load control GR according to the invention in the second transmission ratio range GB2 via the adaptive time ramp 16 only the displacement V HM of the engine HM influenced. In the control ranges R1 and R2, there is no intervention on the delivery volume V P of the pump P. As a result, the limit load control GR according to the invention always ensures a higher tractive force of the drive system compared to a prior art limit load control GR of the prior art 1 , which results in advantages when driving uphill of the vehicle.

Weiterhin ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 eine gleichmäßige Beschleunigung und ein gleichmäßiges Abbremsen des Fahrzeugs, wodurch sich ein hoher Fahrkomfort und eine komfortable Fahrweise des Fahrzeugs ergeben. Furthermore, with the inventive limit load control GR in the second transmission ratio range GB2 results in a uniform acceleration and a uniform braking of the vehicle, resulting in a high ride comfort and a comfortable driving style of the vehicle.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4316300 C2 [0006] DE 4316300 C2 [0006]

Claims (20)

Verfahren zur Grenzlastregelung (GR) eines hydrostatischen Antriebssystems (1), insbesondere eines hydrostatischen Fahrantriebs, das eine von einem Antriebsmotor (M) angetriebene hydrostatische Pumpe (P), die im Fördervolumen (VP) verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe (P) verbundenen hydrostatischen Motor (HM), der im Schluckvolumen (VHM) verstellbar ist, umfasst, wobei in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich (GB1) des hydrostatischen Antriebssystems (1) der Motor (HM) auf maximales Schluckvolumen (VHMmax) eingestellt ist und die Pumpe (P) ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen (VPmin) auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen (VPmax) verstellt wird, und in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich (GB2) des hydrostatischen Antriebssystems (1), der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich (GB1) anschließt, die Pumpe (P) auf maximales Fördervolumen (VPmax) eingestellt ist und der Motor (HM) ausgehend von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen (VHMmax) auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen (VHMmin) verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich (GB2) die Schluckvolumeneinstellung (VHM) des Motors (HM) von der Grenzlastregelung (GR) beeinflusst wird. Method for limiting load control (GR) of a hydrostatic drive system ( 1 ), in particular a hydrostatic drive having a hydrostatic pump (P) driven by a drive motor (M) which is adjustable in the delivery volume (V P ) and at least one hydrostatic motor (HM) connected in a closed circuit to the pump (P) variable in displacement volume (V HM ) comprising, in a first transmission ratio range (GB1) of the hydrostatic drive system ( 1 ) the motor (HM) is set to maximum displacement (V HMmax ) and the pump (P) is moved from a minimum delivery position (V Pmin ) to a maximum delivery position (V Pmax ) and in a second transmission ratio range (GB2) of the hydrostatic drive system ( 1 ), which adjoins the first gear ratio range (GB1), the pump (P) is set to maximum delivery volume (V Pmax ) and the motor (HM) from a position with maximum displacement (V HMmax ) to a position with minimum delivery (V HMmin ) is adjusted, characterized in that at a speed depression of the drive motor (M) in the second transmission ratio range (GB2), the displacement volume setting (V HM ) of the motor (HM) is influenced by the load limit control (GR). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzlastregelung (GR) mehrere Regelbereiche (R1, R2, R3) aufweist, in denen durch Beeinflussung der Schluckvolumeneinstellung (VHM) des Motors (HM) und/oder der Fördervolumeneinstellung (VP) der Pumpe (P) eine Lastreduzierung bzw. eine Lastbegrenzung des Antriebsmotors (M) durchgeführt wird, wobei die unterschiedlichen Regelbereiche (R1, R2, R3) in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors (M) ausgewählt und initiiert werden. A method according to claim 1, characterized in that the limit load control (GR) a plurality of control ranges (R1, R2, R3), in which by influencing the displacement volume setting (V HM ) of the motor (HM) and / or the delivery volume setting (V P ) of the Pump (P) a load reduction or load limiting of the drive motor (M) is performed, wherein the different control ranges (R1, R2, R3) are selected and initiated in dependence on the load of the drive motor (M). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Regelbereich (R1) der Grenzlastregelung (GR) bei einer beginnenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) die Verstellgeschwindigkeit des Motors (HM), mit der der Motor (HM) von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen (VHMmax) auf eine Stellung mit minimalem Schluckvolumen (VHMmin) verstellt wird, verringert wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that in a first control range (R1) of the load limit control (GR) at an incipient rotation speed of the drive motor (M), the adjustment speed of the motor (HM), with which the motor (HM) of a position with maximum displacement (V HMmax ) is adjusted to a position with minimum displacement (V HMmin ). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Regelbereich (R1) der Grenzlastregelung (GR) mit zunehmender Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) die Verstellgeschwindigkeit des Motors (HM) auf den Wert Null reduziert wird. A method according to claim 3, characterized in that in the first control range (R1) of the load limit control (GR) with increasing speed of the drive motor (M), the adjustment speed of the motor (HM) is reduced to zero. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Regelbereich (R2) der Grenzlastregelung (GR), der sich an den ersten Regelbereich (R1) anschließt, bei einer zunehmenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) der Motor (HM) in Richtung einer Vergrößerung des Schluckvolumens (VHM) verstellt wird. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a second control range (R2) of the load limit control (GR), which adjoins the first control range (R1), with increasing speed of the drive motor (M), the motor (HM ) is adjusted in the direction of an increase in the absorption volume (V HM ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Regelbereich (R3) der Grenzlastregelung (GR), der sich an den zweiten Regelbereich (R2) anschließt, bei einer zunehmenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) das Fördervolumen (VP) der Pumpe (P) verringert wird. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in a third control range (R3) of the load limit control (GR), which adjoins the second control range (R2), with an increasing speed of rotation of the drive motor (M), the delivery volume (V P ) of the pump (P) is reduced. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Regelbereich (R3) der Grenzlastregelung (GR) die Verstellgeschwindigkeit, mit der der Motor (HM) auf das maximale Schluckvolumen (VHMmax) verstellt wird, erhöht wird. A method according to claim 6, characterized in that in the third control range (R3) of the load limit control (GR), the adjustment speed at which the motor (HM) is adjusted to the maximum displacement (V HMmax ) is increased. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der Grenzlastregelung (GR) die Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) anhand einer Abweichung des Drehzahlistwerts (nist) des Antriebsmotors (M) von einem Drehzahlsollwert (nsoll) des Antriebsmotors (M) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung zwischen Drehzahlsollwert (nsoll) und Drehzahlistwert (nist) die Regelbereiche (R1, R2, R3) ausgewählt werden. Method according to one of claims 2 to 7, characterized in that of the load limit control (GR) the speed of the drive motor (M) based on a deviation of the actual speed value (n is ) of the drive motor (M) of a speed setpoint (n soll ) of the drive motor ( M), wherein the control ranges (R1, R2, R3) are selected as a function of the magnitude of the deviation between the speed setpoint (n soll ) and the actual speed value (n ist ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördervolumen (VP) der Pumpe (P) und das Schluckvolumen (VHM) des Motors (HM) anhand einer Zeitrampe (16) verstellt wird, wobei die Grenzlastregelung (GR) zur Beeinflussung des Schluckvolumens (VHM) des Motors (HM) die Steigung der Zeitrampe (16) beeinflusst. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the delivery volume (V P ) of the pump (P) and the displacement volume (V HM ) of the motor (HM) based on a time ramp ( 16 ), wherein the limit load control (GR) for influencing the absorption volume (V HM ) of the engine (HM) the slope of the time ramp ( 16 ). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Regelbereich (R1), wobei die Zeitrampe (16) eine positive Steigung aufweist, von der Grenzlastregelung (GR) ein Korrektursignal (GradientKorrektur) für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe (16) erzeugt wird, anhand dessen die Steigung der Zeitrampe (16) verringert wird. A method according to claim 9, characterized in that in the first control range (R1), wherein the time ramp ( 16 ) has a positive slope, from the load limit control (GR) a correction signal (gradient correction ) for the correction of the slope of the time ramp ( 16 ) is generated, based on which the slope of the time ramp ( 16 ) is reduced. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Regelbereich (R1) mit zunehmender Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) mittels des von der Grenzlastregelung (GR) erzeugten Korrektursignals (GradientKorrektur) die Steigung der Zeitrampe (16) bis zum Wendepunkt (W) verringert wird. A method according to claim 10, characterized in that in the first control range (R1) with increasing speed of the drive motor (M) by means of the limit load control (GR) generated correction signal (gradient correction ), the slope of the time ramp ( 16 ) is reduced to the inflection point (W). Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Regelbereich (R2) von der Grenzlastregelung (GR) ein Korrektursignal (GradientKorrektur) für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe (16) erzeugt wird, anhand dessen die Steigung der Zeitrampe (16) in eine negative Steigung geändert wird. Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that in the second control range (R2) of the load limit control (GR) a correction signal (gradient correction ) for the correction of the slope of the time ramp ( 16 ) is generated, based on which the slope of the time ramp ( 16 ) is changed to a negative slope. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Regelbereich (R3) von der Grenzlastregelung (GR) ein Korrektursignal (GradientKorrektur) für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe (16) erzeugt wird, anhand dessen die negative Steigung der Zeitrampe (16) erhöht wird. Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that in the third control range (R3) of the load limit control (GR) a correction signal (gradient correction ) for the correction of the slope of the time ramp ( 16 ) is generated, based on which the negative slope of the time ramp ( 16 ) is increased. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Regelbereich (R3) von der Grenzlastregelung (GR) an eine das Fördervolumen (VP) der Pumpe (P) steuernde Pumpenverstelleinrichtung (4) ein Korrektursignal (Vp-Korrektur) zur Verringerung des Fördervolumens (VP) der Pumpe (P) ausgegeben wird. Method according to one of claims 6 to 13, characterized in that in the third control range (R3) of the limit load control (GR) to a the pumping volume (V P ) of the pump (P) controlling Pumpenverstelleinrichtung ( 4 ) a correction signal (V p correction ) for reducing the delivery volume (V P ) of the pump (P) is output. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzlastregelung (GR) mit einem Berechnungsmodul (17) in Verbindung steht, in dem anhand der Zeitrampe (16) die Getriebeübersetzung berechnet wird, und von dem Berechnungsmodul (17) an die Grenzlastregelung (GR) der Getriebeübersetzungsbereich (GB1; GB2) ausgegeben wird. Method according to one of claims 9 to 14, characterized in that the limit load control (GR) with a calculation module ( 17 ), in which the time lapse ( 16 ) the gear ratio is calculated, and from the calculation module ( 17 ) is output to the limit load control (GR) of the gear ratio range (GB1; GB2). Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Berechnungsmodul (17) das Fördervolumen (VP) der Pumpe (P) und das Schluckvolumen (VHM) des Motors (HM) während einer Grenzlastregelung (GR) unter Berücksichtigung des Drehzahl-Istwertes (nist) des Antriebsmotors (M) berechnet werden und entsprechende Stellsignale an eine Fördervolumenstelleinrichtung (4) der Pumpe (P) und eine Schluckvolumenstelleinrichtung (6) der Motors (HM) ausgegeben werden, wobei nach Ausgabe der Stellsignale an die Fördervolumenstelleinrichtung (4) der Pumpe (P) und die Schluckvolumenstelleinrichtung (6) der Motors (HM) der Drehzahl-Istwert (nist) durch den Drehzahl-Sollwert (nsoll) ersetzt wird. Method according to claim 15, characterized in that in the calculation module ( 17 ) the delivery volume (V P ) of the pump (P) and the displacement (V HM ) of the motor (HM) during a load limit control (GR) taking into account the actual speed value (n is ) of the drive motor (M) are calculated and corresponding control signals to a delivery volume adjusting device ( 4 ) of the pump (P) and a sip volume adjusting device ( 6 ) of the engine (HM) are output, wherein after output of the control signals to the delivery volume adjusting device ( 4 ) of the pump (P) and the swallow volume adjusting device ( 6 ) of the motor (HM) the actual speed value (n ist ) is replaced by the speed setpoint (n soll ). Elektronische Grenzlastregelung (GR) eines hydrostatisches Antriebssystem (1), insbesondere eines Fahrantriebs eines Fahrzeugs, wobei das Antriebssystem (1) eine von einem Antriebsmotor (M) angetriebene hydrostatische Pumpe (P), die im Fördervolumen (VP) verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe (P) verbundenen hydrostatischen Motor (HM), der im Schluckvolumen (VHM) verstellbar ist, umfasst, wobei eine elektronische Steuereinrichtung (10) zur Verstellung des Fördervolumens (VP) der Pumpe (P) und zur Verstellung des Schluckvolumens (VHM) des Motors (HM) vorgesehen ist, wobei die Grenzlastregelung (GR) einen Steuerblock (26) aufweist, der mit einer Einrichtung zur Beeinflussung des Schluckvolumens (VHM) des Motors (HM) in Wirkverbindung steht. Electronic load limit control (GR) of a hydrostatic drive system (GR) 1 ), in particular a traction drive of a vehicle, wherein the drive system ( 1 ) one of a drive motor (M) driven hydrostatic pump (P), which is adjustable in the delivery volume (V P ), and at least one in a closed circuit with the pump (P) connected hydrostatic motor (HM) in the displacement (V HM ) is adjustable, wherein an electronic control device ( 10 ) for adjusting the delivery volume (V P ) of the pump (P) and for adjusting the absorption volume (V HM ) of the engine (HM) is provided, wherein the load limit control (GR) a control block ( 26 ) which is in operative connection with a device for influencing the absorption volume (V HM ) of the engine (HM). Elektronische Grenzlastregelung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinrichtung (10) das Schluckvolumen (VHM) des Motors (HM) gemäß einer Zeitrampe (16) verstellt wird, wobei der Steuerblock (26) mit der Zeitrampe (16) in Wirkverbindung steht. Electronic load limit control according to claim 17, characterized in that the control device ( 10 ) the displacement (V HM ) of the engine (HM) according to a time ramp ( 16 ), the control block ( 26 ) with the time ramp ( 16 ) is in operative connection. Elektronische Grenzlastregelung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Steuerblock (26) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 durchgeführt wird. Electronic load limit control according to claim 17 or 18, characterized in that from the control block ( 26 ) a method according to any one of claims 1 to 16 is performed. Hydrostatisches Antriebssystem (1) als Fahrantrieb eines Fahrzeugs, insbesondere einer mobilen Arbeitsmaschine, wobei das Antriebssystem (1) eine von einem Antriebsmotor (M) angetriebene hydrostatische Pumpe (P), die im Fördervolumen (VP) verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe (P) verbundenen hydrostatischen Motor (HM), der im Schluckvolumen (VHM) verstellbar ist, umfasst, wobei eine elektronische Steuereinrichtung (10) zur Verstellung des Fördervolumens (VP) der Pumpe (P) und zur Verstellung des Schluckvolumens (VHM) des Motors (HM) vorgesehen ist, die ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 durchführt. Hydrostatic drive system ( 1 ) as a travel drive of a vehicle, in particular a mobile work machine, wherein the drive system ( 1 ) one of a drive motor (M) driven hydrostatic pump (P), which is adjustable in the delivery volume (VP), and at least one in a closed circuit with the pump (P) connected hydrostatic motor (HM), in the displacement (V HM ) is adjustable, wherein an electronic control device ( 10 ) for adjusting the delivery volume (V P ) of the pump (P) and for adjusting the absorption volume (V HM ) of the motor (HM) is provided, which performs a method according to one of claims 1 to 16.
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