DE102013217708A1 - Drucksteuerung in hydraulischen Getrieben - Google Patents

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DE102013217708A1
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Christian Busch
Erich Ilk
Norman Brix
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems (1) aufweisend eine hydrostatische Antriebseinheit (3) mit zumindest einer Hydropumpe (12) und einem damit über zwei Arbeitsleitungen (16, 17) verbundenen Hydromotor (6) sowie aufweisend eine die Hydropumpe (12) antreibende Antriebsmaschine (2), bspw. eine Brennkraftmaschine, wobei ein Differenzdruck einer Hydraulikflüssigkeit zwischen den zwei Arbeitsleitungen (16, 17) durch Vorgabe eines Fördervolumens der Hydropumpe und durch Vorgabe eines Schluckvolumens des Hydromotors eingestellt wird, wobei das Fördervolumen in Abhängigkeit von dem Differenzdruck, von einer Drehzahl des Hydromotors (13), von einer Drehzahl der Hydropumpe (12) und von einer Leckagemenge der hydrostatischen Antriebseinheit (3) eingestellt wird und wobei das Schluckvolumen in Abhängigkeit von dem Differenzdruck, von der Drehzahl des Hydromotors (13), von der Drehzahl der Hydropumpe (12) und von der Leckagemenge der hydrostatischen Antriebseinheit (3) eingestellt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems aufweisend eine hydrostatische Antriebseinheit.
  • Stand der Technik
  • Die Erfindung befasst sich insbesondere mit hydrostatischen Antriebssystemen, wie z.B. als mobile Arbeitsmaschinen ausgebildeten Fahrzeugen (z.B. Kommunalfahrzeuge, Kompaktlader, Gabelstapler, Flugfeldschlepper etc.), bei denen eine hydrostatische Antriebseinheit mit stufenlosem Getriebe von einer Antriebsmaschine, üblicherweise einem Verbrennungsmotor, bspw. Dieselmotor, angetrieben wird. Die eingesetzten stufenlosen Getriebe können als reine hydrostatische Variator-Getriebe oder als Leistungsverzweigungsgetriebe mit zumindest einem hydrostatischen Variator-Leistungszweig ausgebildet sein. Ein hydrostatischer Variator ist üblicherweise als Hydropumpe/Hydromotor-Anordnung ("Hydrostatgetriebe") realisiert.
  • Die Hydropumpe ist im Falle eines geschlossenen Kreislaufs über eine erste Arbeitsleitung und eine zweite Arbeitsleitung mit dem Hydromotor verbunden. Die Hydropumpe fördert im Zugbetrieb eine Hydraulikflüssigkeit zu dem Hydromotor. Der Hydromotor treibt über eine Getriebeabtriebswelle eine Last. Die in der ersten und in der zweiten Arbeitsleitung herrschenden Drücke unterscheiden sich dabei entsprechend der wirkenden Last an der Getriebeabtriebswelle. Im Falle eines offenen Kreislaufs (d.h. die zweite Arbeitsleitung ist mit einem Tank verbunden) herrscht in der zweiten Arbeitsleitung üblicherweise nur ein geringer Druck von wenigen bar, so dass die Druckdifferenz maßgeblich durch den Druck in der ersten Arbeitsleitung bestimmt wird. Diese Druckdifferenz ist ein Maß für die Belastung am Getriebeausgang und damit für die Belastung der Getriebebauteile. Eine stufenlose Verstellung der Getriebeübersetzung für das hydrostatische Getriebe kann durch Verstellen z. B. eines Schwenkwinkels einer Schrägscheibe oder allgemeiner eines Förder- bzw. Schluckvolumens einer Hydromaschine erfolgen.
  • Für den Fahrbetrieb muss das Abtriebsmoment, welches vom Druckunterschied zwischen den Arbeitsleitungen abhängt, gesteuert werden. In der DE 10 2010 015 409 A1 wird hierfür eine Druckregelung vorgeschlagen. Dieser Lösungsansatz ist jedoch schwer zu realisieren, sobald es sich um einen Anfahrvorgang handelt. In diesem Bereich ergeben sich gerade unter Einwirkung einer äußeren Last enorm hohe Systemdynamiken, welche durch eine Druckregelung nur ungenügend ausgeglichen werden können. Aufgrund der hohen Dynamik des Druckes neigen Druckregelungen zu Schwingung oder bieten nicht die geforderte Dynamik des Systems. Weiterhin ergibt sich bei den Druckregelungen aufgrund der Rückführung ein ständiger Eingriff auf die Hydrostaten. Dieser Eingriff zeigt sich in Form einer permanenten oszillierenden Auslenkung der Hydrostaten und beeinflusst demzufolge die Lebenszeit der Bauteile erheblich.
  • Es ist daher wünschenswert, eine genaue, aber dennoch einfach zu implementierende Steuerung des Differenzdrucks in solchen Antriebseinheiten zur Verfügung zu haben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems aufweisend eine hydrostatische Antriebseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung stellt eine einfache aber dennoch wirksame Möglichkeit vor, ein Antriebssystem mit einer hydrostatischen Antriebseinheit so zu betreiben, dass der Differenzdruck zwischen den Arbeitsleitungen (offener oder geschlossener Kreislauf) eines hydrostatischen Getriebes der Antriebseinheit im Wesentlichen einem Solldruckverlauf folgt. Dies wird erreicht, indem Fördervolumen des Hydromotors und Schluckvolumen der Hydropumpe in Abhängigkeit von dem Differenzdruck und von den Drehzahlen der Hydrostaten eingestellt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorgabe der Volumina besitzt zwei Freiheitsgrade, so dass sie besonders vorteilhaft bei Systemen eingesetzt werden kann, bei denen ein Zusammenhang zwischen Fördervolumen und Schluckvolumen existiert. Beispielsweise eignet sich die Erfindung besonders vorteilhaft für eine Folgeverstellung, wobei beim Anfahren der Hydromotor auf sein maximales Schluckvolumen eingestellt und die Hydropumpe von Nullfördervolumen in Richtung maximales Fördervolumen verstellt wird. Erreicht die Hydropumpe in dieser Richtung ihr maximales Fördervolumen, so wird für eine weitere Beschleunigung der Hydromotor anschließend in Richtung seines minimalen Schluckvolumens verstellt. Zu jedem Zeitpunkt sind daher entweder Schluckvolumen oder Fördervolumen fest und nur das jeweils andere wird im Rahmen der Drucksteuerung eingestellt.
  • Die Erfindung stützt sich dabei auf eine gezielte modellbasierte Ansteuerung des hydrostatischen Antriebes. Durch eine analytische Inversion des physikalischen Modells ergibt sich eine gezielte robuste Ansteuerung des hydraulischen Systems.
  • Durch die verbesserte Druckvorgabe wird auch die Zugkraftvorgabe bzw. -kontrolle verbessert. Es wird möglich, den Zielwert genauer zu erreichen, wodurch der Schlupf an den Fahrzeugrädern verringert wird. Die Genauigkeit der Steuerung ist zwar aufgrund einer fehlenden Rückführung nur begrenzt beeinflussbar. Die resultierende Zugkraft ist aber stabiler als bei einem geschlossenen Regelkreis und demzufolge ergibt sich für den Fahrer eine gefüllt genauere Umsetzung der Zugkraft.
  • Unter Bezugnahme auf 1, in der ein hydrostatisches Fahrantriebssystem schematisch dargestellt wird, werden im Folgenden die Grundlagen der Erfindung beschrieben.
  • Für die Erfindung werden die Drehzahl am Eingang des Variators (Welle 18) nVin und die Drehzahl am Ausgang des Variators (Welle 19) nVout berücksichtigt. Dies können leicht über Drehzahlsensoren bzw. Winkelsensoren gemessen oder aus den Drehzahlen am Getriebeeingang (Welle 6) nAn und am Getriebeausgang (Welle 7) nAb abgeleitet werden.
  • Der in 1 dargestellte Variator 3 besteht aus einer verstellbaren hydraulischen Primäreinheit (Hydropumpe 12) und einer verstellbaren hydraulischen Sekundäreinheit (Hydromotor 13).
  • Hierbei lässt sich der von der Primäreinheit zur Verfügung gestellte Volumenstrom wie folgt beschreiben: QPumpen = VgPumpe·αPumpe·nPumpe 1.1
  • VgPumpe
    max. Fördervolumen der Pumpe
    αPumpe
    normierter Pumpenschwenkwinkel [0...1]
    nPumpe
    Drehzahl der Pumpe
  • Für die Sekundäreinheit ergeben sich die physikalischen Zusammenhänge analog zu Formel 1.1: QMotor = VgMotor·αMotor·nMotor 1.2
  • VgMotor
    max. Fördervolumen des Motor
    αMotor
    normierter Motorschwenkwinkel [0...1]
    nMotor
    Drehzahl des Motor
  • Aufgrund von Leckagen im System geht ein Teil des bereitgestellten Volumenstroms als sog. Leckagemenge bzw. Leckagevolumenstrom verloren. Die Nachbildung dieses Verlustes kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Hier wird die Nachbildung der Einfachheit halber durch eine linearisierte Bernoulli Gleichung dargestellt: QLeckage = Δp·kLeckage 1.3
  • Δp
    Differenzdruck zwischen Hoch und Niederdruck
    kLeckage
    approximierter Geometriefaktor (Proportionalitätsfaktor)
  • Der Proportionalitätsfaktor kann beispielsweise heuristisch bestimmt werden, indem dieser so lange verändert wird, bis der sich ergebende Druck dem gewünschten Druck ausreichend nahe kommt. Der Proportionalitätsfaktor kann alternativ auch aus der Kenntnis der Variatobauart und -geometrie über ein Schätzverfahren oder analytisch bestimmt werden.
  • Der Volumenstrom im hydrostatischen Kreis unterliegt schlussendlich der nachfolgenden Bilanzgleichung: QPumpe + QMotor + QLeckage = 0 1.4
  • Eine Verstimmung der in Formel 1.4 dargestellten Bilanzgleichung führt im hydraulischen Kreis zu einer Druckänderung, welche durch Formel 1.5 beschrieben werden kann:
    Figure DE102013217708A1_0002
  • EFluid
    Kompressibiltätsmodul des Fluides
    VLeitung
    Leitungsvolumen
  • Die Druckänderung über die Zeit ist im Wesentlichen durch einen variablen Solldruck gegeben, beispielsweise durch variable Stelleingriffe (z.B. Pedalstellung) durch einen Fahrer des Antriebssystems.
  • Die Ansteuerungsgleichung für den Druck im Bereich der Pumpenverstellung (d.h. Motorwinkel auf 1, Pumpenwinkel zwischen [0...1]) erhält man nun durch Umstellen von Formel 1.5 nach dem Druck zu Formel 1.6.
    Figure DE102013217708A1_0003
  • Im Bereich der Motorverstellung (d.h. Pumpenwinkel auf 1, Motorwinkel zwischen [1...0]) ergibt sich die Ansteuergleichung analog für den Motorschwenkwinkel zu Formel 1.7.
    Figure DE102013217708A1_0004
  • Durch die Formeln 1.6 und 1.7 wird eine einfach zu implementierende Rechenvorschrift geschaffen, um Fördervolumen der Hydropumpe bzw. Schluckvolumen des Hydromotors zum Erreichen eines erwünschten Differenzdrucks einzustellen.
  • Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Antriebs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • Auch die Implementierung der Erfindung in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten ermöglicht, insbesondere wenn eine ausführende Recheneinheit noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
  • Figurenbeschreibung
  • 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Leistungsverzweigungsgetriebes zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
  • In 1 ist ein Fahrantriebssystem 1 eines Nutzfahrzeugs dargestellt, das der Erfindung zugrunde liegen kann. Das Fahrantriebssystem 1 umfasst ein stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe 2. Das Leistungsverzweigungsgetriebe 2 weist einen ersten Leistungszweig und einen zweiten Leistungszweig auf. Der erste Leistungszweig ist als hydrostatischer Leistungszweig 3 ausgeführt. Der zweite Leistungszweig ist als mechanischer Leistungszweig 4 ausgeführt.
  • Zum Antrieb des Fahrzeugs ist eine Antriebsmaschine 5 vorgesehen. In der Regel ist die Antriebsmaschine 5 als Dieselbrennkraftmaschine ausgeführt. Die Antriebsmaschine 5 treibt eine Getriebeeingangswelle 6 des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 an. Zum Antrieb des Fahrzeugs ist eine Getriebeausgangswelle 7 des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 mit einer angetriebenen Fahrzeugachse 8 verbunden. Die angetriebene Fahrzeugachse 8 umfasst in der Regel ein Differenzialgetriebe 9, welches über Halbwellen 10 angetriebene Räder 11 antreibt.
  • Der hydrostatische Leistungszweig 3 weist als Variator ein Hydrostatgetriebe, nämlich eine Kombination aus einer Hydropumpe 12 und einem Hydromotor 13 auf. Die Hydropumpe 12 ist in ihrem Fördervolumen einstellbar und zur Förderung in zwei Richtungen ausgelegt. Zum Einstellen der Förderrichtung sowie des Fördervolumens der Hydropumpe 12 ist eine erste Verstellvorrichtung 14 vorgesehen, die in nicht dargestellter Weise beispielsweise durch eine Fahrzeugelektronik (Steuereinrichtung 50) angesteuert wird. Eine zweite Verstellvorrichtung 15 wirkt auf einen Verstellmechanismus des Hydromotors 13. Der Hydromotor 13 ist ebenfalls für beide Strömungsrichtungen ausgelegt und in seinem Schluckvolumen durch die zweite Verstellvorrichtung 15 einstellbar. Die Hydropumpe 12 und der Hydromotor 13 sind über eine erste Arbeitsleitung 16 und eine zweite Arbeitsleitung 17 in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf miteinander verbunden. Es sei der Vollständigkeit halber erwähnt, dass ebenso ein offener Kreislauf vorgesehen sein kann, bei denen eine der Arbeitsleitungen mit einem Tank verbunden und nur unter sehr geringem Druck, beispielsweise 2 bar, steht.
  • Zum Antreiben der Hydropumpe 12 dient eine Pumpenantriebswelle 18. Der hydrostatische Leistungszweig 3 wirkt über eine Motorabtriebswelle 19 auf einen Summiergetriebeabschnitt 20. Die Motorabtriebswelle 19 bildet dabei den Ausgang des hydrostatischen Leistungszweigs 3. Entsprechend bildet die Pumpenantriebswelle 18 den Eingang des hydrostatischen Leistungszweigs 3.
  • Der Ausgang des hydrostatischen Leistungszweigs 3, also die Motorabtriebswelle 19, ist mit einem ersten Eingang des Summiergetriebes 20 verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Summiergetriebeabschnitt 20 als einstufiges Planetengetriebe ausgeführt. Das einstufige Planetengetriebe weist ein Sonnenrad 23 auf, welches einen ersten Eingang des Summiergetriebeabschnitts 20 bildet. Das Sonnenrad 23 ist drehfest mit einer Sonnenradwelle 22 verbunden. Ein zweiter Eingang des Summiergetriebeabschnitts 20 ist durch ein Hohlrad 21 realisiert.
  • Das Hohlrad 21 ist mit einer Hohlradwelle 24 drehfest verbunden und bildet den zweiten Eingang des Summiergetriebeabschnitts 20. Ein erstes Motorzahnrad 25 ist mit der Motorabtriebswelle 19 des Hydromotors 13 fest verbunden. Das erste Motorzahnrad 25 treibt über ein Zwischenrad 25' ein auf der Sonnenradwelle 22 angeordnetes Antriebszahnrad 29 an. Dementsprechend wird das Sonnenrad 23 permanent mit einer von der Drehzahl des Hydromotors 13 direkt abhängigen Drehzahl angetrieben. In einem leistungsverzweigten Fahrbetrieb ist ferner das Hohlrad 21 permanent drehfest mit einem Ausgang des mechanischen Leistungszweigs 4 verbunden. Eine den Ausgang des mechanischen Leistungszweigs 4 bildende Abtriebswelle 30 wird hierzu über eine Kupplung 31 an die Hohlradwelle 24 gekoppelt.
  • Das Hohlrad 21 weist zudem eine Innenverzahnung 26 auf. Zwischen dem Sonnenrad 23 und dem Hohlrad 21 sind mehrere Planetenräder 27 angeordnet, welche drehbar auf einem Planetenträger, dem sogenannten Steg 28, angeordnet sind. Infolge der Drehzahlen der beiden Eingänge (Sonnenrad 23 und Hohlrad 21) des Summiergetriebeabschnitts 20, also der Drehzahl des Hohlrads 21 und der Drehzahl des Sonnenrads 23, stellt sich eine Ausgangsdrehzahl des Stegs 28 ein.
  • Mittels eines Stegabtriebsrads 32 und eines sich damit im Eingriff befindlichen zweiten Zwischenrads 33 wird die Rotation des Stegs 28 auf eine Summiergetriebeabtriebswelle 34 übertragen. Die Summiergetriebeabtriebswelle 34 bildet den Ausgang des Summiergetriebeabschnitts 20. Der Ausgang des Summiergetriebeabschnitts ist über eine Getriebestufe 35 mit der Getriebeausgangswelle 7 verbunden.
  • Das von der Antriebsmaschine 5 über die Getriebeeingangswelle 6 in das Leistungsverzweigungsgetriebe 2 eingespeiste Drehmoment wird auf die beiden Leistungszweige 3 und 4 verteilt. Auf der Pumpenantriebswelle 18 ist ein Pumpenrad 36 angeordnet. Dieses befindet sich im permanenten Eingriff mit einem Antriebsritzel 37, das fest mit der Getriebeeingangswelle 6 verbunden ist.
  • Der mechanische Leistungszweig 4 umfasst die Abtriebswelle 30, die mittels eines Zahnrads 38 mit der Getriebeeingangswelle 6 verbunden ist. Das Zahnrad 38 befindet sich ebenfalls im permanenten Eingriff mit dem Antriebsritzel 37.
  • Im leistungsverzweigten Fahrbetrieb wird durch den hydrostatischen Leistungszweig 3 und den mechanischen Leistungszweig 4 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt. Die an den beiden Eingängen des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 erzeugten Drehzahlen führen zu einer resultierenden Drehzahl des Stegs 28 und damit zu einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit.
  • Zusätzlich zu dem leistungsverzweigten Fahrbereich ist bei dem dargestellten Leistungsverzweigungsgetriebe 2 auch noch ein rein hydrostatischer Fahrbereich vorgesehen. Die beiden Fahrbereiche sind dabei so abgestimmt, dass während eines Arbeitseinsatzes der rein hydrostatische Fahrbereich verwendet wird, während für höhere Geschwindigkeiten der leistungsverzweigte Fahrbereich vorgesehen ist. Bevor auf das Verfahren zum Antreiben des Fahrzeugs im Detail eingegangen wird, sollen zunächst noch die zum Fahren in dem rein hydrostatischen Fahrbereich erforderlichen Komponenten des Leistungsverzweigungsgetriebes 2 erläutert werden.
  • Die Motorabtriebswelle 19 ist über eine Kupplung 39 mit einem zweiten Motorzahnrad 40 verbindbar. Das zweite Motorzahnrad 40 wirkt mit dem Stegabtriebsrad 32 zusammen. Damit wird bei eingekuppelter (d.h. geschlossener) Kupplung 39 eine direkte Verbindung zwischen der Motorabtriebswelle 19 und dem Ausgang des Summiergetriebeabschnitts 20 erzeugt. Die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ergibt sich somit unmittelbar aus der eingestellten Drehzahl der Antriebsmaschine 5 und dem eingestellten Übersetzungsverhältnis des hydrostatischen Leistungszweigs 3.
  • In dem ersten Fahrbereich ist die Kupplung 31 geöffnet, so dass sich das Hohlrad 21 mit einer sich auf Grund der Drehzahlen des Sonnenrads 23 und des direkt angetriebenen Stegs 28 einstellenden Drehzahl drehen kann.
  • Nachfolgend wird das Vorgehen bei einer beschleunigten Fahrt aus dem Stillstand des Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung erläutert.
  • Zunächst ist die Kupplung 39 geöffnet und die Kupplung 31 geschlossen. Eine Kraftübertragung erfolgt ausschließlich über den hydrostatischen Leistungszweig 3, während das Hohlrad 21 mit einer resultierenden Drehzahl frei dreht. Die resultierende Drehzahl ergibt sich aus den Übersetzungsverhältnissen zwischen Motorabtriebswelle 19 und dem Sonnenrad 23 sowie zwischen der Motorabtriebswelle 19 und dem Steg 28.
  • Aufgrund des Zwischenrads 25' rotieren in dem rein hydrostatischen Fahrbereich der Steg 28 und das Sonnenrad 23 gegenläufig. Während eines Fahrzeugstillstands ist der Hydromotor 13 auf sein maximales Schluckvolumen eingestellt und die Hydropumpe 12 ist auf Nullfördervolumen eingestellt. Zum Anfahren wird die Hydropumpe 12 eine für die Vorwärtsfahrt vorgesehene Förderrichtung in Richtung größer werdenden Schwenkwinkels ausgeschwenkt.
  • Erreicht die Hydropumpe 12 in dieser Richtung ihren maximalen Schwenkwinkel und ist daher eine weitere Erhöhung des Fördervolumens nicht möglich, so wird für eine weitere Beschleunigung in dem rein hydrostatischen Fahrbereich der Hydromotor 13 anschließend in Richtung seines minimalen Schluckvolumens, also in Richtung kleinerer Schwenkwinkel verstellt.
  • Das Fahrantriebssystem 1 bleibt solange in dem rein hydrostatischen Fahrbereich, bis ein Schaltkriterium erreicht ist. Als Schaltkriterium dient im einfachsten Fall das Erreichen des minimalen Übersetzungsverhältnisses des hydrostatischen Leistungszweigs 3, so dass eine weitere Beschleunigung des Fahrzeugs nicht mehr möglich ist. Das Getriebe ist so ausgelegt, dass in das Schaltkriterium auch die Bedingung eingeht, dass die Differenzdrehzahl an der zweiten Kupplung 31 (d.h. Drehzahldifferenz zwischen 30 und 34) Null ist.
  • Ist das Schaltkriterium erreicht, so wird in den zweiten Fahrbereich übergewechselt. Der zweite Fahrbereich ist ein leistungsverzweigter Fahrbereich, bei dem sowohl über den hydrostatischen Leistungszweig 3 als auch über den mechanischen Leistungszweig 4 Leistung zum Antrieb des Fahrzeugs übertragbar ist. Im zweiten Fahrbereich ist die Kupplung 39 geöffnet, so dass der Ausgang des hydrostatischen Leistungszweigs 3 nur noch mit dem Sonnenrad 23 und damit dem ersten Eingang des Summiergetriebeabschnitts 20 verbunden ist, und die Kupplung 31 geschlossen, so dass der Ausgang des mechanischen Leistungszweigs 4 mit dem zweiten Eingang, also dem Hohlrad 21 des Summiergetriebeabschnitts gekoppelt ist.
  • Um insbesondere auch bei einem Anfahren keine Überdrucksituationen zu erzeugen, werden nun im Rahmen der Erfindung der Schwenkwinkel der Hydropumpe 12 mittels der ersten Verstellvorrichtung 14 und der Schwenkwinkel des Hydromotors 13 mittels der zweiten Verstellvorrichtung 15 durch die Steuereinrichtung 50 in Abhängigkeit von einem Soll-Differenzdruck zwischen den Arbeitsleitungen 16 und 17 gemäß dem eingangs erläuterten Zusammenhang vorgegeben. Der Soll-Differenzdruck ergibt sich beispielsweise durch einen Stelleingriff eines Fahrers des Antriebssystems, beispielsweise durch eine Pedalstellung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010015409 A1 [0004]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems (1) aufweisend eine hydrostatische Antriebseinheit (3) mit zumindest einer Hydropumpe (12) und einem damit über zwei Arbeitsleitung (16, 17) verbundenen Hydromotor (13) sowie aufweisend eine die Hydropumpe (12) antreibende Antriebsmaschine (5), bspw. eine Brennkraftmaschine, wobei ein Differenzdruck einer Hydraulikflüssigkeit zwischen den zwei Arbeitsleitungen (16, 17) durch Vorgabe eines Fördervolumens der Hydropumpe und durch Vorgabe eines Schluckvolumens des Hydromotors eingestellt wird, wobei das Fördervolumen in Abhängigkeit von dem Differenzdruck, von einer Drehzahl des Hydromotors (13), von einer Drehzahl der Hydropumpe (12) und von einer Leckagemenge der hydrostatischen Antriebseinheit (3) eingestellt wird und wobei das Schluckvolumen in Abhängigkeit von dem Differenzdruck, von der Drehzahl des Hydromotors (13), von der Drehzahl der Hydropumpe (12) und von der Leckagemenge der hydrostatischen Antriebseinheit (3) eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leckagemenge der hydrostatischen Antriebseinheit (3) in Abhängigkeit von dem Differenzdruck berechnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Leckagemenge der hydrostatischen Antriebseinheit (3) proportional zum Differenzdruck berechnet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Proportionalitätsfaktor zwischen Leckagemenge der hydrostatischen Antriebseinheit (3) und Differenzdruck heuristisch, analytisch oder durch ein Schätzverfahren bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Fördervolumen und das Schluckvolumen in Abhängigkeit von einer zeitlichen Veränderung des Differenzdrucks eingestellt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Fördervolumen und das Schluckvolumen in Abhängigkeit von einem Volumen der zwei Arbeitsleitungen (16, 17) und einem Kompressibilitätsmodul der Hydraulikflüssigkeit in den zwei Arbeitsleitungen (16, 17) eingestellt werden.
  7. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
  8. Antriebssystem (1) aufweisend eine hydrostatische Antriebseinheit (3) mit zumindest einer Hydropumpe (12) und einem damit über zwei Arbeitsleitungen (16, 17) verbundenen Hydromotor (6), eine die Hydropumpe (12) antreibende Antriebsmaschine (2) und eine Recheneinheit (50) nach Anspruch 7.
  9. Antriebssystem (1) nach Anspruch 8, wobei eine der zwei Arbeitsleitung (16, 17) mit einem Hydrauliktank verbunden ist.
  10. Computerprogramm, das eine Recheneinheit veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit, insbesondere nach Anspruch 7, ausgeführt wird.
  11. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 10.
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