DE102015216944A1

DE102015216944A1 - Method for operating a hydrostatic drive and control device

Info

Publication number: DE102015216944A1
Application number: DE102015216944.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Traub; Andreas Litz; Klaus BAUMANN; Maik Dreher; Markus Eymüller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2017-03-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Fahrantriebs (1) mit einer durch einen Antriebsmotor (2) antreibbaren Hydraulikpumpe (3), deren Fördervolumen verstellbar ist, mit zumindest einem ersten Hydromotor (4), dessen Schluckvolumen verstellbar ist, sowie mit einer Inch-Einrichtung zum Betreiben des Fahrzeugs in einem Inchmodus, in dem eine Abtriebsdrehzahl des Fahrantriebs (1) unabhängig von einer Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors (2) steuerbar ist. Zum Verändern der Abtriebsdrehzahl im Inchmodus wird zunächst das Schluckvolumen des zumindest einen ersten Hydromotors (4) verstellt, während das Fördervolumen der Hydraulikpumpe (3) nicht verändert wird.
Ferner wird eine Steuereinrichtung angegeben, die zur Durchführung des genannten Verfahrens geeignet ist, sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt. The invention relates to a method for operating a hydrostatic drive (1) having a hydraulic pump (3) which can be driven by a drive motor (2) whose delivery volume is adjustable, with at least one first hydraulic motor (4) whose displacement can be adjusted and one inch Means for operating the vehicle in an inching mode in which an output speed of the traction drive (1) is controllable independently of a drive speed of the drive motor (2). To change the output speed in inch mode, first the displacement of the at least one first hydraulic motor (4) is adjusted, while the delivery volume of the hydraulic pump (3) is not changed.
Furthermore, a control device is specified, which is suitable for carrying out said method, and a corresponding computer program product.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Fahrantriebs, insbesondere für Baumaschinen, sowie eine Steuereinrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist und ein Computerprogrammprodukt zum Steuern des vorgeschlagenen Verfahrens. The invention relates to a method for operating a hydrostatic drive, in particular for construction machines, as well as a control device which is suitable for carrying out the method and a computer program product for controlling the proposed method.

Ein hydrostatischer Fahrantrieb bezieht sich allgemein auf einen Antriebsstrang oder auf einen Teil eines Antriebsstrangs beispielsweise in einer Arbeits- oder Baumaschine, der hydraulisches Strömungsmittel, welches durch die Drehung eines Antriebsmotors von einer Hydraulikpumpe unter Druck gesetzt wird, als Bewegungskraft zum Antrieb der Arbeitsmaschine verwendet. In einer typischen Konstruktion wird eine Hydraulikpumpe von einer Ausgangswelle des Antriebsmotors angetrieben und liefert unter Druck gesetztes hydraulisches Strömungsmittel zu einem hydrostatischen Motor, der wiederum mit einer oder mit mehreren Achsen der Arbeitsmaschine gekoppelt ist. Ein hydrostatischer Motor wird im Folgenden auch Hydromotor genannt. Bei vielen Baumaschinen mit hydrostatischem Fahrantrieb haben sowohl die Hydraulikpumpe als auch der Hydromotor jeweils eine variable Verdrängung bzw. ein variables Förder- oder Schluckvolumen, wodurch das relative Drehmoment und die Drehzahl einer Abtriebswelle kontinuierlich variiert werden können. A hydrostatic travel drive generally refers to a drive train or to a part of a drive train, for example in a work or construction machine, which uses hydraulic fluid, which is pressurized by the rotation of a drive motor from a hydraulic pump, as a motive force to drive the work machine. In a typical construction, a hydraulic pump is driven by an output shaft of the drive motor and provides pressurized hydraulic fluid to a hydrostatic motor, which in turn is coupled to one or more axes of the work machine. A hydrostatic motor is also referred to below as a hydraulic motor. In many construction machines with hydrostatic drive both the hydraulic pump and the hydraulic motor each have a variable displacement or a variable delivery or displacement, whereby the relative torque and the rotational speed of an output shaft can be varied continuously.

In Baumaschinen, wie beispielsweise Baggern oder Radladern, werden häufig derartige hydrostatische Fahrantriebe mit einem hydraulischen Förderkreis eingesetzt, in dem eine Hydraulikpumpe und ein oder zwei Hydromotoren angeordnet sind. Dabei wird im Fahrbetrieb ein Strömungsmittel, wie beispielsweise Hydrauliköl oder Hydraulikflüssigkeit, von der Hydraulikpumpe gefördert, wodurch der bzw. die Hydromotoren angetrieben werden. Ein derart hydrostatisch angetriebenes Fahrzeug kann beispielsweise eine Hydraulikpumpe umfassen, welche direkt an einem Antriebsmotor, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor, wie Dieselmotor etc., angeflanscht ist. Darüber hinaus weist das Fahrzeug bzw. der Fahrantrieb zumindest einen Hydromotor auf, welcher mit zwei Hochdruckschläuchen mit der Hydraulikpumpe verbunden ist. Wird dann bei drehendem Antriebsmotor ein Steuerdruck der Hydraulikpumpe erhöht und die Hydraulikpumpe dadurch ausgeschwenkt, fördert die Hydraulikpumpe Öl in das Getriebe bzw. den Hydromotor und das Fahrzeug beschleunigt. Hierbei können sogenannte Schrägscheibenmaschinen zum Einsatz kommen, die über entsprechende Steuerdrücke gesteuert bzw. geregelt werden können. Bei bekannten Ausführungen solcher hydrostatischer Fahrantriebe ist das Fördervolumen der Hydraulikpumpe durch Anpassung des Steuerdrucks einstellbar. Auf diese Weise ist das Übersetzungsverhältnis, d.h. das Verhältnis aus Antriebsdrehzahl der Hydraulikpumpe und Abtriebsdrehzahl des Hydromotors durch den Steuerdruck der Hydraulikpumpe, und damit durch das Fördervolumen der Hydraulikpumpe, und das Schluckvolumen der Hydromotoren beeinflussbar. Somit kann die Fahrzeuggeschwindigkeit bei physikalisch bedingten Grenzen der Aufnahme- bzw. der Fördermenge der Hydraulikpumpe und des Schluckvolumens des Hydromotors durch Veränderung der Fördermenge und der Schluckvolumen reguliert werden. Grundsätzlich sind beispielsweise Radialkolbenmaschinen oder Axialkolbenmaschinen als Hydraulikpumpe und als Hydromotor verwendbar. In construction machines, such as excavators or wheel loaders, such hydrostatic travel drives are often used with a hydraulic delivery circuit in which a hydraulic pump and one or two hydraulic motors are arranged. In this case, a fluid, such as hydraulic oil or hydraulic fluid, is conveyed by the hydraulic pump while driving, whereby the or the hydraulic motors are driven. Such a hydrostatically driven vehicle may include, for example, a hydraulic pump, which is flanged directly to a drive motor, such as an internal combustion engine, such as diesel engine, etc. In addition, the vehicle or the drive at least one hydraulic motor, which is connected to two high-pressure hoses with the hydraulic pump. If a control pressure of the hydraulic pump is then increased while the drive motor is rotating and the hydraulic pump is thereby swung out, the hydraulic pump delivers oil into the transmission or the hydraulic motor and accelerates the vehicle. In this case, so-called swash plate machines can be used, which can be controlled or regulated via appropriate control pressures. In known embodiments of such hydrostatic travel drives, the delivery volume of the hydraulic pump by adjusting the control pressure is adjustable. In this way, the gear ratio, i. the ratio of the drive speed of the hydraulic pump and output speed of the hydraulic motor by the control pressure of the hydraulic pump, and thus influenced by the delivery volume of the hydraulic pump, and the displacement of the hydraulic motors. Thus, the vehicle speed can be regulated by physically changing the intake capacity of the hydraulic pump and the displacement volume of the hydraulic motor by changing the flow rate and the displacement. In principle, for example, radial piston machines or axial piston machines can be used as a hydraulic pump and as a hydraulic motor.

Insbesondere in Baumaschinen, die über einen Nebenabtrieb antreibbare Arbeitsgeräte aufweisen, werden ferner sogenannte Inch-Einrichtungen verwendet. Eine solche Inch-Einrichtung erlaubt dem Fahrzeugführer ein über einen Nebenabtrieb angetriebenes Arbeitsgerät mit einer gleichbleibend hohen Motordrehzahl zu betreiben und gleichzeitig die Fahrgeschwindigkeit seiner Baumaschine zumindest teilweise unabhängig von der Motordrehzahl zu regulieren. Dies ist insbesondere bei Arbeitsvorgängen wichtig, bei denen hohe Drehzahlen und/oder Leistungen an dem angetriebenen Arbeitsgerät erforderlich sind. Beispielsweise wird die Inch-Funktion bei Baumaschinen dazu genutzt, um bei Arbeitsvorgängen, bei denen eine hohe Motordrehzahl für eine an dem Nebenantrieb angeschlossene Hydraulikpumpe benötigt wird, die Fahrgeschwindigkeit bei gleichbleibender hoher Motordrehzahl zu regeln. Bei einem Radlader kann dies beispielsweise das lnchen auf der Ebene beim Heranfahren an einen LKW bei gleichzeitigem Anheben der Schaufel sein. In particular, in construction machines which have power take-off devices driven by a power take-off, so-called inch devices are also used. Such inching means allows the operator to operate a powered over a power take off implement with a consistently high engine speed and at the same time to regulate the travel speed of his construction machine at least partially independent of the engine speed. This is particularly important in operations in which high speeds and / or power to the driven implement are required. For example, the inching function of construction machinery is used to control the vehicle speed at a consistently high engine speed in operations requiring a high engine speed for a hydraulic pump connected to the auxiliary drive. For example, in a wheel loader, this may be the level of approaching a lorry while lifting the bucket.

Bei herkömmlichen Verfahren zum Betreiben solcher hydrostatischer Fahrantriebe wird das Inchen beispielsweise so realisiert, dass der Steuerdruck auf der Primärseite und damit das Fördervolumen der Hydraulikpumpe des Fahrantriebs reduziert wird, um so die Abtriebsdrehzahl und die Fahrgeschwindigkeit bei gleichbleibend hoher Drehzahl des Antriebsmotors zu reduzieren. In conventional methods for operating such hydrostatic travel drives, the inching is realized, for example, so that the control pressure on the primary side and thus the delivery volume of the hydraulic pump of the traction drive is reduced, so as to reduce the output speed and the driving speed at a constantly high speed of the drive motor.

Aus der DE 102014101781 A1 ist ein hydrostatischer Fahrantrieb für eine Arbeitsmaschine bekannt, der in einem normalen Modus und in einem Gerätemodus betrieben werden kann. In dem Gerätemodus ist eine Inch-Funktion möglich, d.h. die Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch die Betätigung eines Kriechpedals verringert werden, unabhängig von der Motordrehzahl des Antriebsmotors. Die Betätigung des Kriechpedals, das auch Inchpedal genannt werden kann, führt dabei dazu, dass der Steuerdruck für eine Taumelscheibe der Hydrostatpumpe und damit das Fördervolumen der Hydrostatpumpe verringert wird. Folglich verringert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit. From the DE 102014101781 A1 a hydrostatic drive for a work machine is known, which can be operated in a normal mode and in a device mode. In the device mode, an inching function is possible, ie the vehicle speed can be reduced by the operation of a creep pedal, regardless of the engine speed of the drive motor. The operation of the Kriechpedals, which can also be called inching pedal, this leads to the fact that the control pressure for a swash plate of the Hydrostatic pump and thus the delivery volume of the Hydrostatic pump is reduced. Consequently, the vehicle speed decreases.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Fahrantriebs mit einer Inch-Einrichtung zu schaffen, das einen verbesserten Betrieb im Hinblick auf eine schnelle Reaktion auf veränderte Fahranforderungen bei optimalem Wirkungsgrad ermöglicht. Zudem sollen eine entsprechende Steuereinrichtung und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden. It is the object of the present invention to provide a method for operating a hydrostatic travel drive with an inching device, which allows improved operation with a view to a rapid response to changing driving requirements with optimum efficiency. In addition, a corresponding control device and a computer program product for carrying out the method should be specified.

Die Lösung dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Steuereinrichtung gemäß Anspruch 10 und ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 11 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen hervor. The solution of these objects is achieved by a method according to claim 1, a control device according to claim 10 and a computer program product according to claim 11. Advantageous embodiments and further developments emerge from the respective dependent claims.

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Fahrantriebs vorgeschlagen, wobei der Fahrantrieb eine durch einen Antriebsmotor antreibbare Hydraulikpumpe aufweist, deren Fördervolumen verstellbar ist. Ferner weist der Fahrantrieb zumindest einen ersten Hydromotor auf, dessen Schluckvolumen verstellbar ist, sowie eine Inch-Einrichtung zum Betreiben des Fahrantriebs in einem Inchmodus, in dem eine Abtriebsdrehzahl n_AB des Fahrantriebs unabhängig von einer Antriebsdrehzahl n_AN des Antriebsmotors steuerbar ist. A method for operating a hydrostatic travel drive is proposed, wherein the travel drive has a hydraulic pump which can be driven by a drive motor and whose delivery volume can be adjusted. Further, the traction drive comprises at least a first hydraulic motor whose displacement is adjustable, and an inching device for operating the traction drive in an inching mode in which an output rotational speed n _AB of the traction drive is controllable independently of a drive rotational speed n _{AN of} the drive motor.

Zum Verändern der Abtriebsdrehzahl n_AB im Inchmodus wird zunächst das Schluckvolumen des zumindest einen ersten Hydromotors verstellt, während das Fördervolumen der Hydraulikpumpe nicht verändert wird. To change the output speed n _AB in the inching mode, first the displacement of the at least one first hydraulic motor is adjusted, while the delivery volume of the hydraulic pump is not changed.

Vorzugsweise umfasst der Fahrantrieb einen zweiten Hydromotor, dessen Schluckvolumen ebenfalls verstellbar ist. In diesem Fall soll zum Verändern der Abtriebsdrehzahl n_AB im Inchmodus das Schluckvolumen des ersten und des zweiten Hydromotors verändert werden, bevor das Fördervolumen der Hydraulikpumpe verändert wird. Preferably, the traction drive comprises a second hydraulic motor whose displacement is also adjustable. In this case, to change the output speed n _AB in inch mode, the displacement of the first and the second hydraulic motor to be changed before the delivery volume of the hydraulic pump is changed.

Das vorgeschlagene Verfahren basiert auf der Erkenntnis, dass für Inchanforderungen bei höheren Fahrgeschwindigkeiten nicht die Notwendigkeit besteht, den Steuerdruck und damit das Fördervolumen der Hydraulikpumpe abzusenken, um die Abtriebsdrehzahl abzusenken. Erst bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten muss und soll die Hydraulikpumpe zur Begrenzung der Leistungsaufnahme für den Fahrantrieb verstellt werden. The proposed method is based on the recognition that for higher drive speeds, there is no need to lower the control pressure and thus the delivery volume of the hydraulic pump in order to lower the output speed. It is only at low speeds that the hydraulic pump must and should be adjusted to limit the power consumption of the travel drive.

Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Fördervolumen der Hydraulikpumpe auch während des Inchmodus so lange wie möglich auf seinen Maximalwert eingestellt ist, bei dem grundsätzlich der höchste volumetrische Wirkungsgrad erreichbar ist. Mit anderen Worten wird beim Inchen zunächst und solange nur die Sekundärseite, d.h. der bzw. die Hydromotoren verstellt, solange es deren physikalische Grenzen zulassen, um möglichst lange im optimalen Betriebspunkt zu bleiben. Die physikalischen Grenzen ergeben sich im Wesentlichen aus den geometrischen Abmessungen der Komponenten des hydrostatischen Fahrantriebs, insbesondere aus dem maximalen Schluckvolumen des bzw. der Hydromotoren. Die physikalischen Grenzen geben eine Drehzahlschwelle bezogen auf die Abtriebsdrehzahl n_AB vor. In this way, it is ensured that the delivery volume of the hydraulic pump is set to its maximum value as long as possible even during the inching mode, in which case the highest volumetric efficiency can generally be achieved. In other words, when inchen first and as long as only the secondary side, ie the or the hydraulic motors adjusted as long as its physical limits allow it to remain as long as possible in the optimal operating point. The physical limits result essentially from the geometric dimensions of the components of the hydrostatic drive, in particular from the maximum displacement of the hydraulic motors or the. The physical limits specify a speed threshold relative to the output speed n _AB .

Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass zum Verändern der Abtriebsdrehzahl n_AB im Inchmodus nur das Schluckvolumen des ersten und des zweiten Hydromotors verändert werden und das Fördervolumen der Hydraulikpumpe nicht verändert wird, solange die Abtriebsdrehzahl n_AB eine Abtriebsdrehzahlschwelle nicht unterschreitet. Demnach ist oberhalb dieser Abtriebsdrehzahlschwelle eine Verstellung der Abtriebsdrehzahl n_AB allein durch die Verstellung der Schluckvolumen auf der Sekundärseite vorgesehen. Preferably, it is therefore provided that for changing the output speed n _AB in inch mode, only the displacement of the first and the second hydraulic motor to be changed and the delivery volume of the hydraulic pump is not changed, as long as the output speed n _AB does not fall below an output speed threshold. Accordingly, above this output speed threshold, an adjustment of the output speed n _{AB is provided} solely by the adjustment of the displacement on the secondary side.

Erst wenn durch die angeforderte Abtriebsdrehzahl die genannte Abtriebsdrehzahlschwelle erreicht oder unterschreitet, wird auch die Primärseite des hydrostatischen Fahrantriebs verstellt, d.h. es wird der Steuerdruck der Hydraulikpumpe und damit deren Fördervolumen verstellt. Oberhalb der Abtriebsdrehzahlschwelle kann die Fahrgeschwindigkeit im Inchmodus also durch das Verstellen lediglich des bzw. der Hydromotoren geregelt werden, während unterhalb der Abtriebsdrehzahlschwelle die Hydraulikpumpe verstellt wird. Dadurch wird bei niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten ein langsames und feinfühliges Modulieren der Abtriebsdrehzahl n_AB ermöglicht und die aufnehmbare Leistung für den Fahrantrieb wird begrenzt. Die Abtriebsdrehzahlschwelle ist ein vorgegebener Wert und sie ist innerhalb gewisser Grenzen einstellbar. Sie kann beispielsweise so eingestellt werden, dass sich eine kurze Überschneidungszeit zwischen dem Erreichen des maximalen Schluckvolumens des bzw. der Hydromotoren und dem Beginn der Reduzierung des Fördervolumens der Hydraulikpumpe ergibt, um so einen sanften Übergang und einen ruckfreien Fahrbetrieb zu gewährleisten. Only when the required output speed reaches or falls below the required output speed threshold, the primary side of the hydrostatic drive is adjusted, ie it is the control pressure of the hydraulic pump and thus the delivery volume adjusted. Above the output speed threshold, the driving speed in inch mode can thus be regulated by adjusting only the hydraulic motor (s), while below the output speed threshold the hydraulic pump is adjusted. As a result, a slow and sensitive modulation of the output speed n _{AB is} possible at lower speeds and the recordable power for the drive is limited. The output speed threshold is a predetermined value and it is adjustable within certain limits. For example, it may be set to provide a short overlap time between reaching the maximum displacement of the hydraulic motor (s) and starting to reduce the displacement of the hydraulic pump so as to ensure a smooth transition and jerk-free operation.

Um den maximalen Effekt im Hinblick auf einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen, werden die Schluckvolumen des ersten und zweiten Hydromotors vorzugsweise bis zu ihrem jeweiligen maximalen Schluckvolumen verändert, bevor das Fördervolumen der Hydraulikpumpe verändert wird. Dementsprechend ist die Abtriebsdrehzahlschwelle beim vorgeschlagenen Fahrantrieb so definiert, dass die Schluckvolumen des ersten und zweiten Hydromotors beim Erreichen der Abtriebsdrehzahlschwelle ihr jeweiliges maximales Schluckvolumen einnehmen. In order to achieve the maximum effect in terms of the highest possible efficiency, the displacement of the first and second hydraulic motors are preferably changed to their respective maximum absorption volume before the delivery volume of the hydraulic pump is changed. Accordingly, the output speed threshold is defined in the proposed travel drive so that the intake volume of the first and second hydraulic motor occupy their respective maximum displacement when reaching the output speed threshold.

Der Inchmodus ist dabei aktiv bzw. eingeschaltet, solange ein Inchpedal zumindest teilweise betätigt ist. Die Antriebsdrehzahl n_AN ist im Inchmodus durch Betätigen eines Fahrpedals unabhängig von der Abtriebsdrehzahl n_AB veränderbar. Die gewünschte Fahrgeschwindigkeitsreduzierung und gleichzeitige Entkoppelung von der Antriebsdrehzahl n_AN erfolgt demnach über das Inchpedal. Durch das Betätigen des Inchpedals wird also der Inchmodus aktiviert, in dem mittels des Fahrpedals die Antriebsdrehzahl n_AN veränderbar ist. Die Abtriebsdrehzahl n_AB, d.h. die Fahrgeschwindigkeit, kann während des Inchmodus durch das Betätigen des Inchpedals variiert werden. Die Antriebsdrehzahl n_AN kann dabei im Inchmodus durch stärkeres Betätigen des Fahrpedals erhöht werden, während die Abtriebsdrehzahl n_AB durch stärkeres Betätigen des Inchpedals reduziert wird. The inch mode is active or turned on, as long as an inching pedal is at least partially actuated. The drive speed n _AN is variable in the inch mode by pressing an accelerator pedal, regardless of the output speed n _AB . The desired vehicle speed reduction and simultaneous decoupling from the drive speed n _AN is thus effected via the inching pedal. By actuating the inching pedal so the inch mode is activated, in which by means of the accelerator pedal, the drive speed n _{AN is} changeable. The output speed n _AB , ie the driving speed, can be varied during the inching mode by actuating the inching pedal. The drive speed n _AN can be increased in the inch mode by pressing the accelerator pedal more, while the output speed n _{AB is} reduced by pressing the inching pedal more.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens wird der aktuelle Wert der Abtriebsdrehzahl n_AB zu Beginn jeder neuen Betätigung des Inchpedals in einer Steuereinrichtung als 100%-Wert gespeichert. Die Abtriebsdrehzahl n_AB kann von diesem Zeitpunkt an mit dem Inchpedal zwischen diesem 100%-Wert und dem Wert Null moduliert werden. Die Antriebsdrehzahl n_AN wird weiterhin über das Fahrpedal vorgegeben. Eine Erhöhung der Abtriebsdrehzahl n_AB über das Fahrpedal ist nicht möglich, solange das Inchpedal gedrückt wird. Wenn über das Fahrpedal eine niedrigere Abtriebsdrehzahl n_AB als der gespeicherte 100%-Wert angefordert wird, so wird der niedrigere Wert so lange verwendet, bis das Fahrpedal wieder einen größeren Wert als den abgespeicherten Wert anfordert oder der Inchmodus beendet wird. According to a preferred embodiment of the proposed method, the current value of the output rotational speed n _{AB is} stored as a 100% value at the beginning of each new operation of the inching pedal in a control device. From this point on, the output speed n _AB can be modulated with the inching pedal between this 100% value and the value zero. The drive speed n _AN is still specified via the accelerator pedal. An increase of the output speed n _AB via the accelerator pedal is not possible as long as the inching pedal is pressed. When a lower output speed n _AB than the stored 100% value is requested via the accelerator pedal, the lower value is used until the accelerator pedal again requests a value greater than the stored value or the inch mode is terminated.

Wenn eine Inchanforderung bereits aus dem Stillstand anliegt, dann wird als Abtriebdrehzahlobergrenze, d.h. als 100%-Wert, der über das Fahrpedal vorgegebene Wert verwendet. If an in-demand is already present from standstill, then the output speed-up limit, i. as a 100% value that uses the accelerator pedal's default value.

Die Erfindung umfasst ferner eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist den hydrostatischen Fahrantrieb zu steuern bzw. zu regeln. The invention further comprises a control device that is configured to control the hydrostatic drive.

Die Steuereinrichtung kann als elektronische Steuerung ausgebildet sein und aus mehreren Komponenten bestehen, die an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs angeordnet sein können. Die verschiedenen Komponenten der Steuerung sind beispielsweise über zumindest ein datenübertragendes Bussystem miteinander verbunden. The control device can be designed as an electronic control and consist of several components that can be arranged at different locations of the vehicle. The various components of the controller are interconnected, for example, via at least one data-transmitting bus system.

Zur Berechnung der genannten Größen umfasst die Steuereinrichtung zumindest ein datenverarbeitendes Element, beispielsweise ein Prozessor als zentrale Recheneinheit in einem Steuergerät. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise auch ein Motorsteuergerät, ein Fahrzeugsteuergerät und/oder ein Getriebesteuergerät umfassen. Ferner kann die Steuereinrichtung Sensoren, insbesondere Drehzahlsensoren, umfassen. To calculate the variables mentioned, the control device comprises at least one data-processing element, for example a processor as a central processing unit in a control device. The control device can also include, for example, an engine control unit, a vehicle control unit and / or a transmission control unit. Furthermore, the control device may include sensors, in particular rotational speed sensors.

Des Weiteren weist die Steuereinrichtung Mittel zum Speichern und Abrufen von Parametern auf. Diese sind beispielsweise Teil eines der genannten Steuergeräte. Dabei können elektronische Datenspeicher verwendet werden, insbesondere permanente oder semi-permanente Speichermedien, die mit dem Prozessor der Steuerung verbunden sind. Furthermore, the control device has means for storing and retrieving parameters. These are for example part of one of the mentioned control units. In this case, electronic data storage can be used, in particular permanent or semi-permanent storage media, which are connected to the processor of the controller.

Schließlich umfasst die Steuerung Mittel zum Vergleichen mehrerer Parameter bzw. Größen miteinander sowie Mittel zum Ansteuern einer Antriebsdrehzahl n_AN des Antriebsmotors und Mittel zum Ansteuern einer Fördervolumenverstelleinrichtung an der Hydraulikpumpe und einer Schluckvolumenverstelleinrichtung des zumindest einen Hydromotors umfasst, um damit das oben beschriebene Verfahren zu steuern und zu regeln. Finally, the controller comprises means for comparing a plurality of parameters or variables with each other and means for driving a drive speed n _{AN of} the drive motor and means for controlling a Fördervolumenverstelleinrichtung on the hydraulic pump and a Schluckvolumenverstelleinrichtung the at least one hydraulic motor, to thereby control the method described above and to regulate.

Eine solche Steuereinrichtung kann ein elektrisches Steuergerät umfassen, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- oder Datensignale ausgibt. Die Steuereinrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstellen aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen des Verfahrens oder des Fahrantriebs umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Such a control device may comprise an electrical control unit which processes sensor signals and outputs control or data signals in dependence thereon. The control device may have one or more suitable interfaces, which may be formed in hardware and / or software. In a hardware training, the interfaces may for example be part of an integrated circuit, are implemented in the functions of the process or the traction drive. The interfaces may also be their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.

Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt, das derart ausgestaltet ist, dass es den hydrostatischen Fahrantrieb im Sinne des beschriebenen Verfahrens steuern kann. The invention further relates to a computer program product which is designed such that it can control the hydrostatic drive in the sense of the described method.

Die Erfindung kann bei allen Fahrzeugen mit einem hydrostatischen Getriebe im Antriebsstrang genutzt werden, die auch über eine Incheinrichtung verfügen, beispielsweise in einem Radlader und einem Gabelstapler. Bei dem Getriebe kann es sich beispielsweise um ein hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe oder um ein rein hydrostatisches Getriebe handeln. The invention can be used in all vehicles with a hydrostatic transmission in the drive train, which also have an inching device, for example in a wheel loader and a forklift. The transmission may be, for example, a hydrostatic-mechanical power split transmission or a purely hydrostatic transmission.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying figures. Show

1 eine schematische Darstellung eines hydrostatischen Fahrantriebs, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar ist; 1 a schematic representation of a hydrostatic drive, which is operable with the method according to the invention;

2 ein Diagramm mit dem Verlauf der Antriebsdrehzahl n_AN in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals über einen bestimmten Zeitraum; 2 a diagram with the course of the drive speed n _AN as a function of the position of the accelerator pedal over a certain period of time;

3 ein Diagramm mit dem Zusammenhang zwischen einer Abtriebsdrehzahlanforderung und der tatsächlichen Abtriebsdrehzahl n_AB über den- selben Zeitraum der 2; 3 a diagram with the relationship between an output speed request and the actual output speed n _AB over the same period of 2 ;

4 ein Diagramm mit dem Verlauf der Inchanforderung über denselben Zeitraum der 2; 4 a diagram with the course of the Inchanforderung over the same period of 2 ;

5 ein Diagramm mit den eingestellten Schluckvolumina der beiden Hydromotoren des hydrostatischen Fahrantriebs über denselben Zeitraum der 2 und 5 a diagram with the set absorption volumes of the two hydraulic motors of the hydrostatic drive over the same period of time 2 and

6 ein Diagramm mit dem Verlauf des Pumpensteuerdrucks der Hydraulikpumpe des hydrostatischen Fahrantriebs über denselben Zeitraum der 2. 6 a diagram with the course of the pump control pressure of the hydraulic pump of the hydrostatic drive over the same period of 2 ,

Die 1 zeigt die wesentlichen Komponenten eines hydrostatischen Fahrantriebs 1 in einer vereinfachten Darstellung. Der als Dieselmotor ausgebildete Antriebsmotor 2 treibt dabei über seine Motorabtriebswelle 10 eine verstellbare Hydraulikpumpe 3 an. The 1 shows the essential components of a hydrostatic drive 1 in a simplified representation. The drive motor designed as a diesel engine 2 drives it via its engine output shaft 10 an adjustable hydraulic pump 3 at.

Das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 3 ist mittels einer Fördervolumenverstelleinrichtung veränderbar, indem ein Steuerdruck als Stellgröße für das Fördervolumen verändert wird. The delivery volume of the hydraulic pump 3 is variable by means of a Fördervolumenverstelleinrichtung by a control pressure is changed as a control variable for the delivery volume.

Die Hydraulikpumpe 3 treibt über einen hydraulischen Förderkreis 11 einen ersten Hydromotor 4 und einen zweiten Hydromotor 5 an. Die Abtriebsleistung der beiden Hydromotoren 4 und 5 werden durch ein nicht näher dargestelltes mechanisches Summierungsgetriebe 12 aufsummiert auf eine gemeinsame Abtriebswelle 13, die sich im Betrieb mit einer Abtriebsdrehzahl n_AB dreht. The hydraulic pump 3 drives via a hydraulic conveyor belt 11 a first hydraulic motor 4 and a second hydraulic motor 5 at. The output power of the two hydraulic motors 4 and 5 be through a not-shown mechanical summation 12 summed up on a common output shaft 13 , which rotates in operation with an output speed n _AB .

Ferner ist ein Fahrpedal 7 dargestellt, über das der Fahrer des Fahrzeuges seinen Fahrerwunsch eingeben und über eine datenübertragende Verbindung 9 an ein Steuergerät 6 weitergeben kann, sodass der Fahrerwunsch von einer Steuereinrichtung 14 berücksichtigt werden kann. There is also an accelerator pedal 7 represented by the driver of the vehicle enter his driver's request and a data-transmitting connection 9 to a control unit 6 can pass, so the driver's request from a control device 14 can be taken into account.

Der hydrostatische Fahrantrieb umfasst des Weiteren ein Inchpedal 8 zum Betreiben des Fahrantriebs in einem Inchmodus, in dem die Antriebsdrehzahl n_AN durch Betätigen des Fahrpedals 7 unabhängig von der Abtriebsdrehzahl n_AB veränderbar, insbesondere verringerbar, ist. Der Inchmodus wird aktiv, sobald das Inchpedal 8 zumindest teilweise betätigt wird. Im Inchmodus ist es beispielsweise möglich ein über einen Nebenabtrieb angetriebenes Arbeitsgerät mit einer gleichbleibend hohen Motordrehzahl zu betreiben und gleichzeitig die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs bzw. der Baumaschine zumindest teilweise losgelöst von der Antriebsdrehzahl n_AN zu regulieren. Dies gilt zumindest solange die Antriebsdrehzahl n_AN und die damit verbundene Antriebsleistung hoch genug ist, um die über das Inchpedal 8 angeforderte Abtriebsdrehzahl n_AB einzustellen. The hydrostatic drive further includes an inching pedal 8th for operating the traction drive in an inching mode in which the input rotational speed n _{AN is} achieved by operating the accelerator pedal 7 regardless of the output speed n _AB changeable, in particular reducible, is. The inch mode will become active as soon as the inching pedal 8th at least partially actuated. In inch mode, for example, it is possible to operate a driven by a power take-off implement with a consistently high engine speed and at the same time to regulate the driving speed of the vehicle or the construction machine at least partially detached from the drive speed n _AN . This is true at least as long as the drive speed n _AN and the associated drive power is high enough to that via the inching pedal 8th requested output speed n _AB .

Das Fahrpedal 7 und das Inchpedal 8 sind, wie alle anderen wesentlichen Komponenten des Fahrzeuges, die zur Steuerung des Fahrantriebs erforderlich sind, über datenübertragende Verbindungen 9 mit einem Steuergerät 6 verbunden. Die datenübertragenden Verbindungen 9 sind symbolisch als Strichlinien dargestellt. Sie können beispielsweise als Kabelverbindungen oder als drahtlose Verbindungen realisiert werden. The accelerator pedal 7 and the inching pedal 8th are like all other essential components of the vehicle, which are required for controlling the traction drive, via data transmitting connections 9 with a control unit 6 connected. The data-transmitting connections 9 are shown symbolically as dashed lines. They can be realized, for example, as cable connections or as wireless connections.

Die Steuereinrichtung 14 des hydrostatischen Fahrantriebs 1 umfasst auch das Steuergerät (ECU) 6. Das Steuergerät 6 ist in der Lage Sensorsignale aufzunehmen, zu verarbeiten und in Abhängigkeit davon Steuer- oder Datensignale auszugeben, um so das vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben des hydrostatischen Fahrantriebs zu steuern und zu regeln. Dazu beinhaltet das Steuergerät 6 zumindest einen Prozessor 15 als datenverarbeitendes Element zur Verarbeitung gespeicherter und erfasster Parameter und Speichermittel 16 zum Speichern und Abrufen von Parametern. Zu diesen Parametern zählt beispielsweise eine Drehzahlschwelle bezogen auf die Abtriebsdrehzahl n_AB. Oberhalb dieser Abtriebsdrehzahlschwelle kann die Fahrgeschwindigkeit im Inchmodus durch das Verstellen des Schluckvolumens der Hydromotoren allein geregelt werden, während unterhalb der Abtriebsdrehzahlschwelle zusätzlich die Hydraulikpumpe verstellt wird. Ein weiterer Parameter ist der oben beschriebene 100%-Wert bezogen auf die Abtriebsdrehzahl, der zu Beginn jeder neuen Betätigung des Inchpedals 8 neu abgespeichert wird. The control device 14 of the hydrostatic drive 1 also includes the control unit (ECU) 6 , The control unit 6 It is capable of picking up, processing and outputting sensor signals in response to control or data signals so as to control and regulate the proposed method of operating the hydrostatic drive. This includes the control unit 6 at least one processor 15 as a data processing element for processing stored and detected parameters and storage means 16 for saving and retrieving parameters. These parameters include, for example, a speed threshold related to the output speed n _AB . Above this output speed threshold, the driving speed in inch mode can be controlled by adjusting the displacement of the hydraulic motors alone, while below the output speed threshold, the hydraulic pump is additionally adjusted. Another parameter is the 100% value, referred to above, of the output speed described above at the beginning of each new operation of the inching pedal 8th is saved again.

Die Steuereinrichtung 14 umfasst des Weiteren Mittel zur Erfassung einer Antriebsdrehzahl n_AN eines Antriebsmotors und einer Abtriebsdrehzahl n_AB, Mittel zur Erfassung der jeweiligen Stellung eines Fahrpedals 7 und eines Inchpedals 8, Mittel zur Erfassung des eingestellten Fördervolumens einer Hydraulikpumpe 3 und der eingestellten Schluckvolumen eines ersten und eines zweiten Hydromotors 4 und 5. Diese Mittel zum Erfassen der genannten Parameter umfassen geeignete Sensoren für den jeweiligen Parameter, die außerhalb des Steuergeräts 6 an den jeweiligen Komponenten des hydrostatischen Fahrantriebs angeordnet und mittels der Verbindungen 9 mit dem Steuergerät 6 verbunden sind. Entsprechend dem jeweiligen zu erfassenden Parameter kann es sich dabei insbesondere um Drehzahlsensoren und um Positions- bzw. Lagesensoren handeln. The control device 14 further comprises means for detecting a drive speed n _{AN of} a drive motor and an output speed n _AB , means for detecting the respective position of an accelerator pedal 7 and an inching pedal 8th , Means for detecting the adjusted delivery volume of a hydraulic pump 3 and the set intake volume of a first and a second hydraulic motor 4 and 5 , These means for detecting the said parameters comprise suitable sensors for the respective parameter, which are outside the control unit 6 arranged on the respective components of the hydrostatic drive and by means of the compounds 9 with the control unit 6 are connected. In accordance with the respective parameters to be detected, these may in particular be speed sensors and position or position sensors.

Schließlich umfasst die Steuereinrichtung 14 auch Mittel zum Verstellen des Fördervolumens der Hydraulikpumpe und zum Verstellen des Schluckvolumens des ersten und des zweiten Hydromotors 4 und 5. Diese Mittel umfassen beispielsweise geeignete Hydraulikventile und Hydraulikkomponenten, um den Steuerdruck einzustellen, über den das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 3 einstellbar ist, sowie Mittel zum Verstellen der Exzentrizität an den Hydromotoren 4 und 5, womit das Schluckvolumen der Hydromotoren 4 und 5 einstellbar ist. Finally, the control device comprises 14 also means for adjusting the delivery volume of the hydraulic pump and for adjusting the absorption volume of the first and the second hydraulic motor 4 and 5 , These means include, for example, suitable hydraulic valves and hydraulic components to adjust the control pressure, via which the delivery volume of the hydraulic pump 3 adjustable, and means for adjusting the eccentricity of the hydraulic motors 4 and 5 , bringing the displacement of the hydraulic motors 4 and 5 is adjustable.

Die genannten Mittel umfassen jeweils eine datenübertragende Verbindung 9 zu dem Steuergerät 6. Die datenübertragenden Verbindungen 9 zwischen dem Steuergerät 6 und den wesentlichen Komponenten des Fahrantriebs 1 können beispielsweise auch durch ein oder mehrere elektronische Bussysteme realisiert werden. The said means each comprise a data-transmitting connection 9 to the controller 6 , The data-transmitting connections 9 between the controller 6 and the essential components of the traction drive 1 For example, they can also be implemented by one or more electronic bus systems.

Das Steuergerät 6 umfasst ferner ein Computerprogrammprodukt 17, welches derart ausgestaltet ist, dass es den hydrostatischen Fahrantrieb 1 im Sinne des oben beschriebenen Verfahrens ansteuern kann. The control unit 6 also includes a computer program product 17 , which is designed such that it is the hydrostatic drive 1 in the sense of the method described above.

In den 2 bis 6 ist jeweils der Verlauf verschiedener Größen über denselben Zeitraum dargestellt, d.h. die jeweiligen Zeitpunkte t₀ bis t₁₁ in den genannten Figuren entsprechen einander. In the 2 to 6 in each case the course of different variables over the same period is shown, ie the respective times t ₀ to t ₁₁ in the mentioned figures correspond to each other.

Die 2 zeigt den Verlauf der Antriebsdrehzahl n_AN in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals. Die Fahrpedalstellung FP entspricht dabei einer Antriebsdrehzahlanforderung. Der Verlauf der Antriebsdrehzahl n_AN ist dabei als Strichlinie und der Verlauf der Fahrpedalstellung FP als Volllinie dargestellt. Aus der 2 ist erkennbar, dass die Antriebsdrehzahl n_AN abhängig und proportional zu der Fahrpedalstellung FP ist. The 2 shows the course of the input speed n _AN as a function of the position of the accelerator pedal. The accelerator pedal position FP corresponds to a drive speed request. The course of the drive speed n _AN is shown as a dashed line and the course of the accelerator pedal position FP as a solid line. From the 2 can be seen that the input speed n _{ON is} dependent and proportional to the accelerator pedal position FP.

Die 3 zeigt den Zusammenhang zwischen einer Abtriebsdrehzahlanforderung und der tatsächlichen Abtriebsdrehzahl n_AB Die Abtriebsdrehzahlanforderung Anf_AB ist dabei als Volllinie und die tatsächliche Abtriebsdrehzahl n_AB als Strichlinie dargestellt. Hier ist erkennbar, dass die tatsächliche Abtriebsdrehzahl n_AB der Abtriebsdrehzahlanforderung Anf_AB mit einer gewissen Abweichung folgt. The 3 shows the relationship between an output speed request and the actual output speed n _AB The output speed request Anf _AB is shown as a solid line and the actual output speed n _AB as a dashed line. Here it can be seen that the actual output rpm n _AB follows the output rpm request Anf _AB with a certain deviation.

In der 4 ist der zeitliche Verlauf der Inchanforderung dargestellt, wobei die Inchanforderung der Inchpedalstellung entspricht. In the 4 the time course of the Inchanforderung is shown, the Inchanforderung corresponds to the inching pedal position.

Der Verlauf der Schluckvolumina q_A und q_B der beiden Hydromotoren 4 und 5 ist in 5 dargestellt. Der Verlauf des Schluckvolumens q_A des ersten Hydromotors 4 ist dabei als Strichlinie und der Verlauf des Schluckvolumens q_B des zweiten Hydromotors 5 als Volllinie dargestellt. The course of the displacement volumes q _A and q _{B of} the two hydraulic motors 4 and 5 is in 5 shown. The course of the swallow volume q _{A of} the first hydraulic motor 4 is here as a dashed line and the course of the displacement volume q _{B of} the second hydraulic motor 5 shown as a solid line.

Die 6 zeigt schließlich den Verlauf des Pumpensteuerdrucks p_S der Hydraulikpumpe 3 des hydrostatischen Fahrantriebs 1 über denselben Zeitraum. Mittels des Pumpensteuerdrucks p_S wird das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 3 eingestellt. Der Pumpensteuerdruck p_S verläuft dabei zumindest annähernd proportional zum Fördervolumen der Hydraulikpumpe, sodass annäherungsweise davon ausgegangen werden kann, dass die in 6 gezeigte Kurve auch den Verlauf des Fördervolumens der Hydraulikpumpe 3 wiedergibt. The 6 finally shows the course of the pump control pressure p _{S of} the hydraulic pump 3 of the hydrostatic drive 1 over the same period. By means of the pump control pressure p _S is the delivery volume of the hydraulic pump 3 set. The pump control pressure p _S is at least approximately proportional to the delivery volume of the hydraulic pump, so that it can be approximately assumed that the in 6 Curve shown also the course of the delivery volume of the hydraulic pump 3 reproduces.

Vom Beginn des betrachteten Zeitraumes am Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₄ wird die Antriebsdrehzahlanforderung kontinuierlich erhöht und bleibt danach bis zum Zeitpunkt t₅ gleich hoch, siehe 2. Analog dazu verläuft auch die tatsächliche Antriebsdrehzahl n_AN. From the beginning of the considered time period at time t ₀ to time t ₄ , the drive speed request is continuously increased and thereafter remains the same until time t ₅ , see 2 , Similarly, the actual drive speed n _{AN runs} .

Dementsprechend wird vom Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₄ auch die Abtriebsdrehzahlanforderung kontinuierlich erhöht und bleibt danach bis zum Zeitpunkt t₅ gleich hoch, siehe 3. Entsprechend verläuft auch die tatsächliche Abtriebsdrehzahl n_AB.Accordingly, from time t ₀ to time t ₄ , the output speed request is continuously increased and thereafter remains the same until time t ₅ , see 3 , Accordingly, the actual output speed n _{AB runs} .

Zur Erhöhung der Abtriebsdrehzahl n_AB zwischen t₀ und t₄ wird zunächst der Pumpensteuerdruck p_S und damit das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 3 zwischen t₀ und t₁ kontinuierlich erhöht bis das maximale Fördervolumen der Hydraulikpumpe 3 erreicht ist, siehe 6. Ab diesem Zeitpunkt t₁ bleibt der Pumpensteuerdruck p_S und damit das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 3 auf dem maximalen Wert und die Schluckvolumina q_A und q_B der beiden Hydromotoren 4 und 5 werden verringert, sodass die Abtriebsdrehzahl n_AB weiter ansteigt bis zum Zeitpunkt t₄. Vor dem Erreichen von t₄ wird zwischen t₂ und t₃ das Schluckvolumen q_B des zweiten Hydromotors 5 kurzzeitig nochmals erhöht, während das Schluckvolumen q_A des ersten Hydromotors 4 auf den Wert Null reduziert wird. Von t₃ bis t₄ wird das Schluckvolumen q_A des zweiten Hydromotors 5 auf dessen Minimalwert reduziert. Auf diese Weise ist ein sanfter Übergang in den Fahrbetrieb mit gleichbleibender Fahrgeschwindigkeit von t₄ bis t₅ gewährleistet, sodass ruckartige Fahrbewegungen vermieden werden. To increase the output speed n _AB between t ₀ and t ₄ , first the pump control pressure p _S and thus the delivery volume of the hydraulic pump 3 between t ₀ and t ₁ continuously increases until the maximum delivery volume of the hydraulic pump 3 is reached, see 6 , From this time t ₁ , the pump control pressure p _S and thus the delivery volume of the hydraulic pump remains 3 at the maximum value and the displacement volumes q _A and q _{B of} the two hydraulic motors 4 and 5 are reduced, so that the output speed n _AB continues to increase until the time t ₄ . Before reaching t ₄ , the displacement q _{B of} the second hydraulic motor is between t ₂ and t ₃ 5 briefly increased again while the displacement volume q _{A of} the first hydraulic motor 4 is reduced to the value zero. From t ₃ to t ₄ , the displacement volume q _{A of} the second hydraulic motor 5 reduced to its minimum value. In this way, a smooth transition is ensured in the driving at a constant speed of t ₄ to t ₅ , so that jerky movements are avoided.

Von t₄ bis t₅ wird weder die Fahrpedalstellung verändert, noch das Inchpedal betätigt. Deshalb bleiben sowohl die Antriebsdrehzahl n_AN als auch die Abtriebsdrehzahl n_AB in diesem Zeitraum konstant und weder das Fördervolumen der Hydraulikpumpe noch die Schluckvolumina der Hydromotoren werden verändert. From t ₄ to t ₅ , neither the accelerator pedal position is changed nor the inching pedal actuated. Therefore, both the input speed n _AN and the output speed n _AB remain constant in this period and neither the delivery volume of the hydraulic pump nor the displacement volumes of the hydraulic motors are changed.

Durch das Betätigen des Inchpedals 8 durch den Fahrer zum Zeitpunkt t₅ wird der Inchmodus aktiviert. Ab diesem Zeitpunkt kann die Antriebsdrehzahl n_AN durch Betätigen eines Fahrpedals 7 unabhängig von der Abtriebsdrehzahl n_AB verändert werden. Dabei kann die Antriebsdrehzahl n_AN im Inchmodus durch stärkeres Betätigen des Fahrpedals 7 erhöht werden, während die Abtriebsdrehzahl n_AB durch stärkeres Betätigen des Inchpedals 8 reduziert und durch eine geringere Betätigung des Inchpedals 8 wieder erhöht werden kann, sofern bei der vorliegenden Antriebsdrehzahl n_AN von dem Antriebsmotor 2 genügend Antriebsleistung zur Verfügung gestellt werden kann. By pressing the inching pedal 8th by the driver at time t ₅ , the inch mode is activated. From this point on, the input speed n _{AN can be selected} by pressing an accelerator pedal 7 be changed independently of the output speed n _AB . In this case, the drive speed n can _AN in the inch mode by pressing the accelerator pedal more 7 be increased while the output speed n _AB by pressing the inching pedal more 8th reduced and by a smaller operation of the inching pedal 8th can be increased again, provided at the present input speed n _AN of the drive motor 2 enough drive power can be provided.

Mit dem Betätigen des Inchpedals 8 zum Zeitpunkt t₅ wird die aktuell angeforderte Abtriebsdrehzahl als 100%-Wert in der Steuereinrichtung abgespeichert. Von nun an kann die Abtriebsdrehzahl n_AB mittels des Inchpedals 8 zwischen dem 100%-Wert und dem Wert Null moduliert werden, solange das Inchpedal 8 zumindest teilweise betätigt bleibt. Eine Erhöhung der Abtriebsdrehzahl n_AB über das Fahrpedal 7 ist in diesem Zeitraum nicht möglich. Dieser Zeitraum entspricht dem hier betrachteten Inchmodus und reicht im vorliegenden Ausführungsbeispiel von t₅ bis t₁₀. By pressing the inching pedal 8th at time t ₅ , the currently requested output speed is stored as a 100% value in the control device. From now on, the output speed n _{AB can} be adjusted by means of the inching pedal 8th be modulated between the 100% value and the value zero as long as the inching pedal 8th at least partially actuated remains. An increase of the output speed n _AB via the accelerator pedal 7 is not possible during this period. This period corresponds to the inch mode considered here and, in the present exemplary embodiment, extends from t ₅ to t ₁₀ .

Die Antriebsdrehzahl n_AN wird weiterhin über das Fahrpedal 7 vorgegeben. Wenn über das Fahrpedal 7 eine niedrigere Abtriebsdrehzahl als der abgespeicherte 100%-Wert angefordert wird, so wird der niedrigere Wert so lange verwendet, bis das Fahrpedal wieder einen größeren Wert als den abgespeicherten Wert anfordert oder der Inchmodus beendet wird. The drive speed n _AN is still on the accelerator pedal 7 specified. If over the accelerator pedal 7 a lower output speed than the stored 100% value is requested, the lower value is used until the accelerator pedal again requests a value greater than the stored value or the inch mode is ended.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Inchpedal 8 von t₅ bis t₉ kontinuierlich stärker betätigt. Dementsprechend wird die Abtriebsdrehzahl n_AB von t₅ bis t₉ kontinuierlich abgesenkt. In the present embodiment, the inching pedal 8th from t ₅ to t ₉ continuously activated. Accordingly, the output speed n _{AB is} continuously lowered from t ₅ to t ₉ .

Zum Absenken der Abtriebsdrehzahl n_AB ab dem Zeitpunkt t₅ wird zunächst das Schluckvolumen q_B des zweiten Hydromotors 5 erhöht, bis ab t₆ das Schluckvolumen q_A des ersten Hydromotors 4 ausgehend von dem Wert Null erhöht wird. Zwischen t₆ und t₇ wird das Schluckvolumen q_B des zweiten Hydromotors 5 kurzzeitig nochmals verringert, um eine Fahrgeschwindigkeitsruck durch den Beginn der Schluckvolumenverstellung des ersten Hydromotors 4 zu vermeiden. Von t₇ bis t₈ werden dann die Schluckvolumina q_A und q_B der beiden Hydromotoren 4 und 5 erhöht bis zu deren jeweiligem Maximalwert. To lower the output speed n _AB from the time t ₅ , first the displacement q _{B of} the second hydraulic motor 5 increases, starting from t _6, the displacement volume q _{A of} the first hydraulic motor 4 is increased from the value zero. Between t ₆ and t ₇ , the displacement q _{B of} the second hydraulic motor 5 briefly reduced again to a driving speed pressure by the beginning of the displacement volume adjustment of the first hydraulic motor 4 to avoid. From t ₇ to t ₈ then the displacement volumes q _A and q _{B of} the two hydraulic motors 4 and 5 increases up to their respective maximum value.

Wie aus 5 und 6 hervorgeht, wird das Absenken der Abtriebsdrehzahl n_AB ab dem Zeitpunkt t₅ zunächst allein durch das Erhöhen der Schluckvolumina q_A und q_B der beiden Hydromotoren 4 und 5 bewirkt. Der Pumpensteuerdruck p_S und das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 3 verändern sich zu diesem Zeitpunkt t₅ nicht. Erst ab dem Zeitpunkt t₈, wenn die Schluckvolumina q_A und q_B der beiden Hydromotoren 4 und 5 ihren Maximalwert erreichen, wird der Pumpensteuerdruck p_S verringert, um so der weiter verringerten Abtriebsdrehzahlanforderung gerecht zu werden. Theoretisch soll mit der Verringerung des Pumpensteuerdrucks p_S am Zeitpunkt t₈ dann begonnen werden, wenn die Schluckvolumina q_A und q_B der beiden Hydromotoren 4 und 5 ihren Maximalwert erreicht haben. Zweckmäßigerweise wird an dieser Stelle jedoch eine gewisse Überlagerung zwischen den Volumenverstellungen der Hydromotoren und der Hydraulikpumpe realisiert, um auch hier einen sanften Übergang zu erhalten, sodass ein ruckfreier Fahrbetrieb gewährleistet ist. Das bedeutet, dass mit der Verringerung des Pumpensteuerdrucks p_S am Zeitpunkt t₈ bereits begonnen wird, kurz bevor die Schluckvolumina q_A und q_B der beiden Hydromotoren 4 und 5 ihren Maximalwert erreicht haben. How out 5 and 6 shows the lowering of the output speed n _AB from the time t ₅ initially alone by increasing the displacement volumes q _A and q _{B of} the two hydraulic motors 4 and 5 causes. The pump control pressure p _S and the delivery volume of the hydraulic pump 3 do not change at this time t ₅ . Only from the time t ₈ , when the displacement volumes q _A and q _{B of} the two hydraulic motors 4 and 5 reach their maximum value, the pump control pressure p _{S is} reduced so as to meet the further reduced output speed requirement. Theoretically, the reduction of the pump control pressure p _S at time t _{8 is to} be started when the displacement volumes q _A and q _{B of} the two hydraulic motors 4 and 5 have reached their maximum value. Appropriately, however, a certain overlap between the volume adjustments of the hydraulic motors and the hydraulic pump is realized at this point in order to obtain a smooth transition, so that a jerk-free operation is guaranteed. This means that the reduction of the pump control pressure p _{S is} already started at time t ₈ , shortly before the displacement volumes q _A and q _{B of} the two hydraulic motors 4 and 5 have reached their maximum value.

Die zum Zeitpunkt t₈ vorliegende Abtriebsdrehzahl n_AB entspricht im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Abtriebsdrehzahlschwelle, oberhalb derer nur die Schluckvolumen des ersten und des zweiten Hydromotors 4 und 5 verändert werden und das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 3 oberhalb dieser Abtriebsdrehzahlschwelle nicht verändert wird. Beim Zeitpunkt t₈ unterschreitet die Abtriebsdrehzahl n_AB diese Schwelle, sodass nach dem Zeitpunkt t₈ der Pumpensteuerdruck p_S und damit das Fördervolumen der Hydraulikpumpe verringert wird, um die angeforderte verringerte Abtriebsdrehzahl zu erreichen. The present at the time t ₈ output speed n _AB corresponds in the present embodiment, the output speed threshold above which only the displacement of the first and the second hydraulic motor 4 and 5 be changed and the delivery volume of the hydraulic pump 3 above this output speed threshold is not changed. At time t ₈ , the output speed n _AB falls below this threshold, so that after time t _8, the pump control pressure p _S and thus the delivery volume of the hydraulic pump is reduced to achieve the required reduced output speed.

Ab dem Zeitpunkt t₅ wird das Fahrpedal 7 stärker betätigt, wodurch ein Anstieg der Antriebsdrehzahl n_AN bewirkt wird. Da zum Zeitpunkt t₅ auch das Inchpedal 8 betätigt wird, sinkt im gleichen Zeitraum die Abtriebsdrehzahl n_AB. Das Fahrpedal 7 wird bis zum Zeitpunkt t₈ kontinuierlich weiter gedrückt, d.h. stärker betätigt, wodurch eine höhere Antriebsdrehzahl n_AN angefordert wird. Folglich wird die Antriebsdrehzahl n_AN durch den Antriebsmotor 2 bis zum Zeitpunkt t₈ kontinuierlich angehoben, siehe 2. From the time t ₅ is the accelerator pedal 7 stronger, causing an increase in the input speed n _{ON is} effected. Since at time t ₅ also the inching pedal 8th is pressed, decreases in the same period, the output speed n _AB . The accelerator pedal 7 is continuously pressed until the time t ₈ , that is pressed more strongly, whereby a higher input speed n _{ON is} requested. As a result, the drive rotational _speed n _AN becomes by the drive motor 2 continuously raised until time t ₈ , see 2 ,

Von t₈ bis t₉ bleibt die Fahrpedalstellung konstant, sodass sich in diesem Zeitraum auch die Antriebsdrehzahl n_AN nicht verändert. In diesem Zeitraum kann ein über einen Nebenabtrieb angetriebenes Aggregat mit gleichbleibend hoher Drehzahl betrieben werden. From t ₈ to t ₉ , the accelerator pedal position remains constant, so that in this period, the drive speed n _AN does not change. During this period, a driven by a power take-off unit can be operated at a consistently high speed.

Ab dem Zeitpunkt t₉ werden sowohl das Fahrpedal 7 als auch das Inchpedal 8 wieder losgelassen, d.h. weniger stark betätigt. Durch das Loslassen des Fahrpedals 7 wird die Antriebsdrehzahl n_AN entsprechend abgesenkt, während das Loslassen des Inchpedals 8 zur Folge hat, dass die Abtriebsdrehzahl n_AB wieder langsam ansteigt bis zu dem Zeitpunkt t₁₀, d.h. bis das Inchpedal 8 vollständig losgelassen worden ist und der Inchmodus deaktiviert ist. From time t ₉ are both the accelerator pedal 7 as well as the inching pedal 8th released again, that is less active. By releasing the accelerator pedal 7 the drive speed n _AN is lowered accordingly while releasing the inching pedal 8th As a result, the output speed n _AB increases slowly again until time t ₁₀ , that is, until the inching pedal 8th has been completely released and the inch mode is deactivated.

Ab dem Zeitpunkt t₁₀ ist das Inchpedal vollständig losgelassen der Inchmodus beendet, sodass ab diesem Zeitpunkt die Abtriebsdrehzahlanforderung wieder durch die Fahrpedalstellung vorgegeben wird. Das Fahrpedal 7 wird zum Zeitpunkt t₁₀ jedoch weiter losgelassen bis zum Zeitpunkt t₁₁, sodass dadurch eine weiter verringerte Abtriebsdrehzahlanforderung vorliegt. Die weiter verringerte Abtriebsdrehzahlanforderung ab dem Zeitpunkt t₁₀ wird dadurch in eine tatsächlich verringerte Abtriebsdrehzahl n_AB umgesetzt, dass der Pumpensteuerdruck p_S vom Zeitpunkt t₁₀ bis zum Zeitpunkt t₁₁ wieder verringert wird, wodurch das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 3 verkleinert wird. Bei gleichbleibenden Schluckvolumina q_A und q_B der beiden Hydromotoren 4 und 5 ergibt sich so die angeforderte weitere Reduzierung der Abtriebsdrehzahl n_AB. From the time t ₁₀ , the inching pedal is fully released, the inching mode is finished, so that from this point on the output speed requirement is again set by the accelerator pedal position. The accelerator pedal 7 However, at time t _10, it continues to be released until time t ₁₁ , thereby providing a further reduced output speed request. The further reduced output speed request from time t ₁₀ is thereby converted into an actually reduced output speed n _AB , that the pump control pressure p _S from time t ₁₀ to time t ₁₁ is reduced again, whereby the delivery volume of the hydraulic pump 3 is reduced. With constant displacement volumes q _A and q _{B of} the two hydraulic motors 4 and 5 this results in the requested further reduction of the output speed n _AB .

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: hydrostatischer Fahrantrieb hydrostatic drive
2 2: Antriebsmotor drive motor
3 3: Hydraulikpumpe hydraulic pump
4 4: erster Hydromotor first hydraulic motor
5 5: zweiter Hydromotor second hydraulic motor
6 6: Steuergerät control unit
7 7: Fahrpedal accelerator
8 8th: Inchpedal inching pedal
9 9: Verbindung connection
10 10: Motorabtriebswelle Engine output shaft
11 11: hydraulischen Förderkreis hydraulic conveyor circuit
12 12: Summiergetriebe summing
13 13: Abtriebswelle output shaft
14 14: Steuereinrichtung control device
15 15: Prozessor processor
16 16: Speichermittel storage means
17 17: Computerprogrammprodukt A computer program product
Anf_AB Beginning _AB: Abtriebsdrehzahlanforderung Output speed requirement
FP FP: Fahrpedalstellung Accelerator pedal position
IP IP: Inchpedalstellung Inching pedal position
n_AN n _AN: Antriebsdrehzahl Input speed
n_AB n _AB: Abtriebsdrehzahl Output speed
p p: Druck print
p_S p _s: Pumpensteuerdruck Pump control pressure
q q: Schluckvolumen displacement
q_A q _A: Schluckvolumen displacement
q_B q _B: Schluckvolumen displacement
t t: Zeit Time
t₁–t₁₁ t ₁ -t ₁₁: Zeitpunkte timings

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014101781 A1 [0006]

Claims

Method for operating a hydrostatic drive ( 1 ) with a by a drive motor ( 2 ) drivable hydraulic pump ( 3 ), whose delivery volume is adjustable, with at least a first hydraulic motor ( 4 ), the displacement of which is adjustable, and with an inching device for operating the vehicle in an inching mode, in which a drive speed n _{AN of} the drive motor ( 2 ) independent of an output speed n _{AB of} the traction drive ( 1 ) is controllable, characterized in that for changing the output rotational speed n _AB in the inching mode, first of all the absorption volume of the at least one first hydraulic motor ( 4 ), while the delivery volume of the hydraulic pump ( 3 ) is not changed.

Method according to Claim 1, characterized in that the travel drive ( 1 ) a second hydraulic motor ( 5 ), whose displacement is also adjustable, and that for changing the output speed n _AB in the inching mode, the displacement of the first and the second hydraulic motor ( 4 . 5 ) are changed before the delivery volume of the hydraulic pump ( 3 ) is changed.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the displacement volumes of the first and second hydraulic motors ( 4 . 5 ) are changed to their respective maximum absorption volume before the delivery volume of the hydraulic pump ( 3 ) is changed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for changing the output rotational speed n _AB in inch mode only the displacement of the first and the second hydraulic motor ( 4 . 5 ) and the delivery volume of the hydraulic pump ( 3 ) is not changed as long as the output speed n _AB does not fall below an output speed threshold.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inching mode is active when an inching pedal ( 8th ) is at least partially actuated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the drive rotational speed n _AN in inch mode by pressing an accelerator pedal ( 7 ) is variable independently of the output speed n _AB .

Method according to Claim 5 or 6, characterized in that the drive rotational speed n _AN in the inching mode is achieved by stronger actuation of the accelerator pedal ( 7 ), while the output speed n _AB by pressing the inching pedal ( 8th ) is reduced.

Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the current value of the output speed n _AB at the beginning of each new operation of the inching pedal ( 8th ) is stored in a controller as a 100% value, and that the output speed n _AB from this time on with the inching pedal ( 8th ) can be modulated between this 100% value and the value zero.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the delivery volume of the hydraulic pump ( 3 ) is changed by a modulation of a control pressure.

Control device ( 14 ) for operating a hydrostatic drive ( 1 ) according to a method according to one of the preceding claims, wherein the control device ( 14 ) comprises: • a control unit ( 6 ) with a processor ( 15 ) as a data processing element for processing stored and acquired parameters and with storage means ( 16 ) for storing and retrieving parameters, • means for detecting a drive speed n _{ON of} a drive motor and an output speed n _AB , • means for detecting the respective position of an accelerator pedal ( 7 ) and an inching pedal ( 8th ), Means for detecting the set delivery volume of a hydraulic pump ( 3 ) and the set intake volume of a first and a second hydraulic motor ( 4 . 5 ), Means for adjusting the delivery volume of the hydraulic pump and for adjusting the absorption volume of the first and the second hydraulic motor ( 4 . 5 ).

Computer program product ( 17 ), which is designed such that it is a hydrostatic drive in the sense of a method according to one of claims 1 to 9 controllable.