DE102014200078A1

DE102014200078A1 - Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Fahrantriebs

Info

Publication number: DE102014200078A1
Application number: DE102014200078.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Weiss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-01-08
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2015-07-09
Also published as: WO2015104132A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Fahrantriebs (1), der ein Hydrauliksystem (15) mit einem Niederdruckbereich (20), dem mindestens ein Niederdrucksensor (21, 22) zugeordnet ist, und mit einem Hochdruckbereich (30) umfasst, dem mindestens ein Hochdrucksensor (31–34) zugeordnet ist. Um eine Momentenberechnung im Betrieb eines hydrostatischen Fahrantriebs zu verbessern, wird der Hochdrucksensor (31–34) über den Niederdrucksensor (21, 22) abgeglichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Fahrantriebs, der ein Hydrauliksystem mit einem Niederdruckbereich, dem mindestens ein Niederdrucksensor zugeordnet ist, und mit einem Hochdruckbereich umfasst, dem mindestens ein Hochdrucksensor zugeordnet ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen hydrostatischen Fahrantrieb.
Stand der Technik
Der hydrostatische Fahrantrieb kann zum Beispiel zur Darstellung eins Hydraulikhybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. In einem solchen Hybridantriebsstrang ist zum Beispiel wenigstens eine Hydraulikmaschine, die auch als Hydrostat bezeichnet wird, an einen ersten Druckanschluss einer Ventileinrichtung angeschlossen. An einen zweiten Druckanschluss der Ventileinrichtung ist zum Beispiel ein hydraulischer Hochdruckspeicher angeschlossen. An einen dritten Druckanschluss der Ventileinrichtung ist zum Beispiel ein hydraulischer Niederdruckspeicher angeschlossen.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Momentenberechnung im Betrieb eines hydrostatischen Fahrantriebs, der ein Hydrauliksystem mit einem Niederdruckbereich, dem mindestens ein Niederdrucksensor zugeordnet ist, und mit einem Hochdruckbereich umfasst, dem mindestens ein Hochdrucksensor zugeordnet ist, zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Fahrantriebs, der ein Hydrauliksystem mit einem Niederdruckbereich, dem mindestens ein Niederdrucksensor zugeordnet ist, und mit einem Hochdruckbereich umfasst, dem mindestens ein Hochdrucksensor zugeordnet ist, dadurch gelöst, dass der Hochdrucksensor über den Niederdrucksensor abgeglichen wird. Dadurch kann die Genauigkeit der Druckmessung im Hochdruckbereich auf einfache Art und Weise erhöht werden. Durch die höhere Genauigkeit in der Druckmessung im Hochdruckbereich kann die Momentenberechnung im Betrieb des hydrostatischen Fahrantriebs, insbesondere auf einer Abtriebsseite des hydrostatischen Fahrantriebs, verbessert werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein mit dem Hochdrucksensor erfasster Hochdruckmesswert mit Hilfe des Abgleichs der Drucksensoren korrigiert wird. Dadurch können insbesondere systematische und extrapolierbare Fehler in dem Hochdrucksensor korrigiert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoren abgeglichen werden, wenn in dem Hochdruckbereich der gleiche Druck herrscht wie in dem Niederdruckbereich. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass der mit den Drucksensoren erfasste beziehungsweise gemessene Druck gleich ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoren nach einem passiven Druckausgleich abgeglichen werden. Der passive Druckausgleich kann zum Beispiel durch Leckagevorgänge bei entsprechenden Still-Standzeiten des hydrostatischen Fahrantriebs erfolgen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoren nach einem aktiven Druckausgleich abgeglichen werden. Der aktive Druckausgleich kann zum Beispiel durch aktives Öffnen von entsprechenden Ventilen erfolgen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Abgleichen der Drucksensoren mindestens ein durch den Hochdrucksensor erfasster Hochdruckmesswert mit einem durch den Niederdrucksensor erfassten Niederdruckmesswert verglichen wird. Üblicherweise liegen Sensortoleranzen bei 1 bis 2,5 Prozent über Lebensdauer bezogen auf einen Mess-Nennwert. Allerdings sind die Nennwerte bei Hochdrucksensoren um ein Vielfaches größer als bei Niederdrucksensoren.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdrucksensor über die absolute Genauigkeit des Niederdrucksensors abgeglichen und korrigiert wird. Über die höhere absolute Genauigkeit des Niederdrucksensors kann der Hochdrucksensor auf einfache Art und Weise abgeglichen und korrigiert werden, insbesondere unter der Voraussetzung, dass es sich um systematische und aus dem jeweiligen Betriebspunkt extrapolierbare Fehler handelt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, das Softwaremittel zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird. Bei dem Computer handelt es sich zum Beispiel um ein Steuergerät, das in ein Kraftfahrzeug mit dem hydrostatischen Fahrantrieb integriert ist. Das Steuergerät wird auch als elektrische Kontrolleinheit beziehungsweise elektronische Kontrolleinheit bezeichnet.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Steuergerät mit einem derartigen Computerprogrammprodukt. Das Steuergerät ist vorzugsweise in ein Kraftfahrzeug mit dem hydrostatischen Fahrantrieb eingebaut. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein hydraulisch angetriebenes Kraftfahrzeug oder um ein Hydraulikhybridfahrzeug mit einem Hydraulikhybridantrieb.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen hydrostatischen Fahrantrieb mit mindestens einem Hydrostaten, einem Hochdruckspeicher, einem Niederdruckspeicher und mit einem vorab beschriebenen Steuergerät.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
In der einzigen beiliegenden Figur ist ein Hydraulikschaltplan eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Fahrantriebs stark vereinfacht dargestellt.
Die beiliegende Figur zeigt einen stark vereinfachten Hydraulikschaltplan eines hydrostatischen Fahrantriebs 1. Der hydrostatische Fahrantrieb 1 kann zum Beispiel in einem Hydraulikhybridantriebsstrang verwendet werden, der neben einem verbrennungsmotorischen Antrieb einen hydraulischen Antrieb umfasst.
Der verbrennungsmotorische Antrieb ist zum Beispiel als Brennkraftmaschine ausgeführt und wird auch als Verbrennungsmotor bezeichnet. Der hydrostatische Fahrantrieb 1 kann aber auch nur einen hydraulischen Antrieb eines Fahrzeugs darstellen, das keinen weiteren Antrieb umfasst.
Der hydrostatische Fahrantrieb 1 umfasst zwei Hydrostaten 3, 4. Die Hydrostaten 3, 4 sind als Hydraulikmaschinen ausgeführt und können vorteilhaft sowohl als hydraulische Pumpe als auch als hydraulischer Motor betrieben werden. Dabei können die beiden Hydraulikmaschinen zum Beispiel als hydraulische Axialkolbenmaschinen ausgeführt sein.
Die beiden Hydrostaten 3, 4 sind über ein Hydrauliksystem 15 hydraulisch miteinander verbindbar beziehungsweise verbunden. Das Hydrauliksystem 15 umfasst einen Hochdruckspeicher 8 und einen Niederdruckspeicher 9 für Hydraulikmedium, wie Hydrauliköl. Der Hochdruckspeicher 8, der Niederdruckspeicher 9 und die beiden Hydrostaten 3, 4 sind an eine nur durch ein längliches Rechteck angedeutete Ventileinrichtung 10 angeschlossen.
Ein Bereich 20 zwischen dem Niederdruckspeicher 9 und der Ventileinrichtung 10 ist mit einem relativ niedrigen Druck beaufschlagt, zum Beispiel mit Umgebungsdruck, der auch als Niederdruck bezeichnet wird. Daher wird der Bereich 20 auch als Niederdruckbereich bezeichnet.
In dem Niederdruckbereich 20 sind zwei Niederdrucksensoren 21 und 22 angeordnet. Der Niederdrucksensor 21 erfasst den Druck auf einer Gasseite des Niederdruckspeichers 9. Der Niederdrucksensor 22 umfasst den Druck auf einer Hydraulikmediumseite oder Ölseite des Niederdruckspeichers 9.
Ein mit dem Hochdruckspeicher 8 verbundener Bereich 30 ist mit einem relativ hohen Druck beaufschlagt, der auch als Hochdruck bezeichnet wird. Daher wird der Bereich 30 auch als Hochdruckbereich bezeichnet. Im Hochdruckbereich 30 sind insgesamt vier Hochdrucksensoren 31 bis 34 angeordnet.
Der Hochdrucksensor 31 erfasst den Druck auf einer Gasseite des Hochdruckspeichers 8. Der Hochdrucksensor 32 erfasst den Druck auf einer Hydraulikmediumseite oder Ölseite des Hochdruckspeichers 8. Der Hochdrucksensor 33 erfasst den Druck an einem Ausgang des Hydrostaten 3. Der Hochdrucksensor 34 erfasst den Druck an einem Ausgang des Hydrostaten 4.
Anders als dargestellt, kann auch nur ein Niederdrucksensor 21 oder 22 an den Niederdruckspeicher 9 angeschlossen sein. Des Weiteren kann, anders als dargestellt, nur ein Hochdrucksensor im Hochdruckbereich 30 angeordnet sein. Alternativ können auch zwei oder drei Hochdrucksensoren im Hochdruckbereich 30 angeordnet sein.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung werden die im Hochdruckbereich 30 angeordneten Hochdrucksensoren 31 bis 34 über die im Niederdruckbereich 20 angeordneten Niederdrucksensoren 21, 22 abgeglichen und korrigiert, soweit es sich um systematische und extrapolierbare Fehler in den Hochdrucksensoren 31 bis 34 handelt.
Vor der Anwendung des erfindungsgemäßen Abgleichs wird ein Druckausgleich zwischen dem Niederdruckbereich 20 und dem Hochdruckbereich 30 durchgeführt. Der Druckausgleich zwischen dem Niederdruckbereich 20 und dem Hochdruckbereich 30 kann passiv über Leckagevorgänge bei entsprechenden Still-Standzeiten des hydrostatischen Fahrantriebs 1 erfolgen. Der Druckausgleich kann aber auch aktiv durch Öffnen von entsprechenden Ventilen ausgeführt werden.
Nach erfolgtem Druckausgleich zwischen dem Hochdruckbereich 30 und dem Niederdruckbereich 20 werden die Werte der Hochdrucksensoren 31 bis 34 mit den Werten der Niederdrucksensoren 21, 22 verglichen. Üblicherweise liegen Sensortoleranzen bei 1 bis 2,5 Prozent über Lebensdauer, bezogen auf einen Mess-Nennwert. Der Mess-Nennwert der Hochdrucksensoren 31 bis 34 beträgt zum Beispiel fünfhundert bar. Der Mess-Nennwert der Niederdrucksensoren 21, 22 beträgt zum Beispiel nur sechzehn bar.
In dem druckausgeglichenen Hydrauliksystem 15 können zum Beispiel zehn bar anliegen. Die Hochdrucksensoren 31 bis 34 messen zum Beispiel Werte zwischen fünf und fünfzehn bar. Die Niederdrucksensoren 21 und 22 messen zum Beispiel Werte zwischen 9,84 und 10,6 bar.
Über die höhere absolute Genauigkeit der Niederdrucksensoren 21, 22 können die Hochdrucksensoren 31 bis 34 auf einfache Art und Weise abgeglichen und korrigiert werden, und zwar unter der Voraussetzung, dass es sich um systematische und aus diesem Betriebspunkt extrapolierbare Fehler handelt.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Fahrantriebs (1), der ein Hydrauliksystem (15) mit einem Niederdruckbereich (20), dem mindestens ein Niederdrucksensor (21, 22) zugeordnet ist, und mit einem Hochdruckbereich (30) umfasst, dem mindestens ein Hochdrucksensor (31–34) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdrucksensor (31–34) über den Niederdrucksensor (21, 22) abgeglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein mit dem Hochdrucksensor (31–34) erfasster Hochdruckmesswert mit Hilfe des Abgleichs der Drucksensoren (21, 22; 31–34) korrigiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoren (21, 22; 31–34) abgeglichen werden, wenn in dem Hochdruckbereich (30) der gleiche Druck herrscht wie in dem Niederdruckbereich (20).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoren (21, 22; 31–34) nach einem passiven Druckausgleich abgeglichen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoren (21, 22; 31–34) nach einem aktiven Druckausgleich abgeglichen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Abgleichen der Drucksensoren (21, 22; 31–34) mindestens ein durch den Hochdrucksensor (31–34) erfasster Hochdruckmesswert mit einem durch den Niederdrucksensor (21, 22) erfassten Niederdruckmesswert verglichen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdrucksensor (31–34) über die absolute Genauigkeit des Niederdrucksensors (21, 22) abgeglichen und korrigiert wird.
Computerprogrammprodukt mit einem Computer, das Softwaremittel zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
Steuergerät mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 8.
Hydrostatischer Fahrantrieb (1) mit mindestens einem Hydrostaten (3, 4), einen Hochdruckspeicher (8), einem Niederdruckspeicher (9) und mit einem Steuergerät nach Anspruch 9.