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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer Antriebseinrichtung, mit einem wenigstens eine Hydraulikpumpe und mindestens einen Hydraulikmotor umfassenden Hydrostatgetriebe und mit einem Abtrieb gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Bei aus der Praxis bekannten Arbeitsmaschinen, wie Traktoren oder dergleichen, wird ein Drehmoment von einer Antriebsmaschine bzw. einer Antriebseinrichtung im Bereich eines Abtriebes des Fahrzeugantriebsstranges einer Arbeitsmaschine über ein Hydrostatgetriebe erzeugt. Ein solches Hydrostatgetriebe umfasst wenigstens eine Hydraulikpumpe und mindestens einen damit über Hydraulikleitungen wirkverbundenen Hydraulikmotor. Die Hydraulikpumpe ist mit der Antriebseinrichtung gekoppelt, während der Hydraulikmotor mit dem Abtrieb in Wirkverbindung steht. Ein im Betrieb des Fahrzeugantriebsstranges einer Arbeitsmaschine im Bereich der Antriebseinrichtung erzeugtes Drehmoment wird für den Antrieb der Hydraulikpumpe verwendet, deren Schluckvolumen unabhängig vom Schluckvolumen des Hydraulikmotors zwischen definierten Grenzwerten variierbar ist. Zusätzlich ist auch das Schluckvolumen des Hydraulikmotors zwischen einer Untergrenze und einer Obergrenze stufenlos veränderbar, womit eine Übersetzung des Hydrostatgetriebes in gewünschtem Umfang stufenlos einstellbar ist.
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Mittels der Hydraulikpumpe bzw. Fahrpumpe wird durch Veränderung des Schluckvolumens der Hydraulikpumpe ein Ölstrom erzeugt. Über Hochdruckleitungen wird dieser Ölstrom zum Hydraulikmotor geführt, der den Ölstrom entsprechend dem aktuell eingestellten Schluckvolumen aufnimmt. Durch die am Abtrieb des Fahrzeugantriebsstranges einer Arbeitsmaschine anliegende Last entsteht im Bereich der Hochdruckleitungen ein Druck, der durch die ständige Nachführung von Öl seitens der Hydraulikpumpe erhöht wird. Die Erhöhung des Drucks bewirkt letztendlich einen Anstieg der Drehzahl des Abtriebs, sobald im Bereich des Abtriebs die Haftreibung überwunden wird.
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Während ungünstiger Betriebszustandsverläufe einer Arbeitsmaschine besteht die Möglichkeit, dass einem vollhydrostatischen Getriebe bzw. einem Hydrostatgetriebe während eines Fahrbetriebes über den Abtrieb bzw. von außen eine derart hohe Last aufgeprägt wird, die im Bereich der Fahrpumpe des Hydrostatgetriebes einen unzulässig hohen Hydraulikdruck verursacht. Solche Betriebszustandsverläufe treten beispielsweise während einer Bergauffahrt oder während des Betriebs einer Arbeitsmaschine in einem Silagehaufen auf.
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Insbesondere während der beiden letztgenannten Betriebszustandsverläufe besteht trotz maximaler Antriebsdrehzahl der beispielsweise als Dieselbrennkraftmaschine ausgeführten Antriebseinrichtung die Möglichkeit, dass die Drehzahl des Abtriebs aufgrund der im Bereich des Abtriebs anliegenden äußeren Last reduziert wird, während sich gleichzeitig die Belastung der Antriebseinrichtung nur geringfügig erhöht. Da der Fahrer über ein Leistungsanforderungselement, wie ein Fahrpedal, in solchen Situationen eine höhere Abtriebsdrehzahl anfordert als die sich einstellende Ist-Drehzahl des Abtriebs, versucht die getriebeinterne Regelung, die Drehzahl des Abtriebs zu erhöhen, indem das Schluckvolumen des Hydromotors reduziert wird. Diese Vorgehensweise verursacht jedoch ebenfalls wieder einen Anstieg des Hydraulikdrucks im Bereich des hydraulischen Systems, nämlich der Fahrpumpe und des Hydromotors.
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Problematisch dabei ist, dass die Hydraulikpumpe mit steigendem Hydraulikdruck aus der aktuellen und mit dem angeforderten Schluckvolumen korrespondierenden Schwenkstellung zurück verschwenkt und das Schluckvolumen der Hydraulikpumpe dadurch verkleinert wird. Dabei reduziert sich die Ölmenge, die dem Hydraulikmotor zur Verfügung gestellt wird. Dies führt dazu, dass das Fahrzeug in unerwünschtem Umfang zumindest kurzfristig in einen Fahrzeugstillstand übergeht und anschließend wieder anfährt. Dieser Vorgang wiederholt sich, solange der Hydraulikdruck immer wieder unzulässig hohe Werte annimmt.
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Da ein solches Fahrverhalten einer Arbeitsmaschine jedoch fahrerseitig nicht akzeptiert wird, wird versucht, einen unzulässig hohen Anstieg des Hydraulikdrucks im hydraulischen System, nämlich der Fahrpumpe und des Hydraulikmotors, zu vermeiden.
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Eine Möglichkeit besteht darin, den Hydraulikdruck im hydraulischen System mittels Drucksensoren messtechnisch zu ermitteln und eine den Hydraulikdruck weiter erhöhende Verstellung des Hydraulikmotors bei Erreichen einer definierten Druckschwelle zu verhindern. Letztgenannte Vorgehensweise erhöht jedoch die Herstellkosten und den Steuer- und Regelaufwand eines Hydrostatgetriebes in unerwünschtem Umfang.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Hydrostatgetriebe zur Verfügung zu stellen, mittels welchem eine Arbeitsmaschine selbst bei im Bereich eines Abtriebs anliegenden hohen Lasten auf kostengünstige Art und Weise in gewünschtem Umfang betreibbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer Antriebseinrichtung, mit einem wenigstens eine Hydraulikpumpe und mindestens einen Hydraulikmotor umfassenden Hydrostatgetriebe und mit einem Abtrieb wird das gesamte im Fahrzeugantriebsstrang zwischen der Antriebsmaschine und dem Abtrieb zu übertragende Drehmoment über das Hydrostatgetriebe geführt. Das Schluckvolumen der Hydraulikpumpe und das Schluckvolumen des Hydraulikmotors sind zum Variieren der Übersetzung des Hydrostatgetriebes unabhängig voneinander einstellbar. Während eines Fahrbetriebes des Fahrzeugantriebsstranges, während dem die Hydraulikpumpe mit definiertem Schluckvolumen und die Antriebsmaschine mit definierter Drehzahl betrieben werden, wird ein Gradient der Ist-Drehzahl des Abtriebs bestimmt. Bei Ermitteln eines Betrages eines negativen Gradienten der Ist-Drehzahl des Abtriebs größer als ein Schwellwert wird eine Veränderung des Schluckvolumens des Hydromotors bzw. des Hydraulikmotors bestimmt. Zusätzlich wird bei Ermitteln einer Veränderung des Schluckvolumens des Hydraulikmotors in einem die Übersetzung des Hydrostatgetriebes reduzierenden Umfang im hydraulischen System ein die Hydraulikpumpe in Richtung kleinerem Schluckvolumen verschwenkender Hochdruck ohne die Herstellkosten erhöhende Drucksensoren ermittelt.
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Mit Vorliegen dieser Information besteht nunmehr auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, den Fahrzeugantriebsstrang im Bereich des Hydrostatgetriebes bzw. im Bereich des Hydraulikmotors derart zu betätigen, dass ein unzulässiger Anstieg des Hydraulikdrucks im hydraulischen System auf einfache Art und Weise vermieden wird und ein mit dem erfindungsgemäß betriebenen Fahrzeugantriebsstrang ausgeführtes Fahrzeug in gewünschtem Umfang betreibbar ist.
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Wird der Gradient der Ist-Drehzahl bestimmt, wenn eine Differenz zwischen einer fahrerseitig angeforderten Soll-Drehzahl des Abtriebs und einer Ist-Drehzahl des Abtriebs positiv und der Betrag der Differenz größer als ein Schwellwert ist, ist die Ermittlung eines die Hydraulikpumpe in Richtung kleinerem Schluckvolumen verschwenkenden Hochdruckes mit höherer Robustheit durchführbar, da damit Fehlinterpretationen den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugantriebsstranges betreffend auf einfache Art und Weise vermieden werden.
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Bei einer einfach durchführbaren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Veränderung des Schluckvolumens des Hydromotors in die Richtung, durch die die Übersetzung des Hydrostatgetriebes verkleinert wird, zur Reduzierung des Hochdruckes begrenzt.
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Zum Zeitpunkt, ab dem die Veränderung des Schluckvolumens des Hydromotors begrenzt wird, wird bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Zeitüberwachung gestartet, wobei das Schluckvolumen des Hydromotors bzw. des Hydraulikmotors in einem die Übersetzung des Hydrostatgetriebes erhöhenden Umfang verändert wird, wenn nach Ablauf eines definiertes Zeitraumes erkannt wird, dass im hydraulischen System nach wie vor ein die Hydraulikpumpe in Richtung kleinerem Schluckvolumen verschwenkender Hochdruck anliegt. Dadurch ist der Hochdruck innerhalb kurzer Betriebszeiten in einem einen angestrebten Fahrbetrieb umsetzenden Umfang reduzierbar und ein unerwünschter Fahrzeugstillstand auf einfache Art und Weise vermeidbar.
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Bei einer hierzu alternativen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Schluckvolumen des Hydromotors zur Reduzierung des Hochdrucks in einem die Übersetzung des Hydrostatgetriebes erhöhenden Umfang verändert, um den Hydraulikdruck mit höherer Spontaneität zu begrenzen bzw. abzusenken, als dies mit der lediglichen Begrenzung der Verstellgeschwindigkeit des Schluckvolumens des Hydraulikmotors in die Richtung, durch die die Übersetzung des Hydrostatgetriebes verkleinert wird, möglich ist.
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Dabei besteht die Möglichkeit, das Schluckvolumen des Hydromotors bzw. des Hydraulikmotors solange in dem die Übersetzung des Hydrostatgetriebes erhöhenden Umfang anzuheben, bis die Differenz zwischen der Soll-Drehzahl und der Ist-Drehzahl des Abtriebs wenigstens annähernd Null ist. Bei der letztgenannten Variante der erfindungsgemäßen Vorgehensweise bewirkt die Verstellung des Schluckvolumens des Hydromotors lediglich eine Reduzierung des Hochdruckes, während das Anheben des Schluckvolumens des Hydromotors auf die Drehzahl des Abtriebs keine den Fahrbetrieb beeinträchtigende Auswirkung hat.
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Entspricht das definierte Schluckvolumen der Hydraulikpumpe dem maximalen Schluckvolumen der Hydraulikpumpe, ist der Fahrzeugantriebsstrang mit hohem Wirkungsgrad betreibbar.
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Ist die definierte Drehzahl der Antriebsmaschine gleich der maximalen Drehzahl der Antriebsmaschine, steht seitens der Antriebsmaschine bzw. der Antriebseinrichtung das maximale Zugkraftangebot zur Verfügung.
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Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschrieben Ausführungsbeispiel.
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Es zeigt:
- 1 eine stark schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer Antriebseinrichtung, mit einem Hydrostatgetriebe und mit einem Abtrieb;
- 2 mehrere Verläufe verschiedener Betriebsgrößen des Fahrzeugantriebsstranges gemäß 1, die sich während einer herkömmlichen Betriebsweise des Fahrzeugantriebsstranges einstellen; und
- 3 die Verläufe der Betriebsgrößen gemäß 2, die sich während eines erfindungsgemäßen Betriebes einstellen.
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1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges 1 mit einer Antriebseinrichtung 2, mit einem wenigstens eine Hydraulikpumpe 3 und vorliegend zwei Hydraulikmotoren 4, 5 umfassenden Hydrostatgetriebe 6 und mit einem Abtrieb 7. Im Betrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 wird das gesamte im Fahrzeugantriebsstrang 1 zwischen der Antriebseinrichtung 2 und dem Abtrieb 7 zu übertragende Drehmoment über das Hydrostatgetriebe 6 geführt. Das Schluckvolumen der Hydraulikpumpe 3 und die Schluckvolumina der Hydraulikmotoren 4, 5 sind zum stufenlosen Variieren der Übersetzung des Hydrostatgetriebes 6 unabhängig voneinander einstellbar. Die Antriebseinrichtung 2 umfasst vorliegend eine Dieselbrennkraftmaschine, wobei die Antriebseinrichtung 2 bei weiteren Ausführungsformen des Fahrzeugantriebsstranges 1 beispielsweise auch eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine oder auch aus mehreren Brennkraftmaschinen und/oder elektrischen Maschinen aufweisen kann.
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Im Betrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 wird das jeweils von der Antriebseinrichtung 2 zur Verfügung gestellte Drehmoment im Bereich der Hydraulikpumpe 3 angelegt und treibt diese an. In Abhängigkeit des jeweils eingestellten Schluckvolumens der Hydraulikpumpe 3 wird ein definierter Hydraulikfluidvolumenstrom über eine Hochdruckleitung 8 in Richtung der Hydraulikmotoren 4 und 5 geführt. Wiederum in Abhängigkeit der aktuell im Bereich der Hydraulikmotoren 4 und 5 eingestellten Schluckvolumina wird das Drehmoment der Antriebseinrichtung 2 in entsprechend gewandeltem Umfang in Richtung des Abtriebs 7 weitergeleitet und eine mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführte Arbeitsmaschine mit definierter Fahrzeuggeschwindigkeit in Vorwärts- oder Rückwärtsfahrtrichtung betrieben.
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Ein Getriebesteuergerät 9 steht vorliegend über Kabelbäume 10, 11 mit einem Teil des Hydrostatgetriebes 6, der die Hydraulikmotoren 4, 5 sowie diesen zugeordnete Schwenkwinkelsensoren 12, 13 umfasst, als auch mit der Hydraulikpumpe 3 signaltechnisch in Wirkverbindung. Des Weiteren ist das Getriebesteuergerät 9 über ein fahrzeugseitiges Bussystem 14 mit einem Motorsteuergerät 15 gekoppelt.
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Der Hydraulikpumpe 3 sind vorliegend Fahrtrichtungs- und Steuerdruckventile 16, 17 zugeordnet, wobei über die Fahrtrichtungsventile 16 jeweils die Fahrtrichtung des mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Fahrzeuges einstellbar sind, während über die Steuerdruckventile 17 ein Steuerdruck der Hydraulikpumpe 3 einstellbar ist.
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In 2 sind mehrere Verläufe verschiedener Betriebsgrößen des Fahrzeugantriebsstranges 1 gemäß 1 dargestellt, die sich während eines nachfolgend näher beschrieben Betriebszustandsverlaufes bei der Durchführung einer herkömmlichen Betriebsweise des Fahrzeugantriebsstranges 1 einstellen.
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Zu einem Zeitpunkt T0 wird die Antriebseinrichtung 2 mit einer konstanten Drehzahl n2 betrieben. Zusätzlich ist eine Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 gleich einer fahrerseitig angeforderten Soll-Drehzahl n2_soll des Abtriebs 7. Dabei korrespondiert der Verlauf der Soll-Drehzahl n7_soll des Abtriebs 7 mit einem Verlauf einer fahrerseitigen Anforderung α, die vorliegend einem Fahrpedalbetätigungswinkel eines Fahrpedals entspricht. In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht auch die Möglichkeit, dass die fahrerseitige Anforderung α mit einer fahrerseitigen Betätigung eines Handpedals oder eines beliebigen anderen Leistungsanforderungselementes einer Antriebsmaschine korrespondiert, über die der Fahrer eine definierte Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine anfordern kann.
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Des Weiteren ist ein Verlauf p8 des Hydraulikdrucks im Bereich der Hochdruckleitung 8 sowie ein Verlauf eines Schwenkwinkels β des Hydraulikmotors 4, der während des den Verläufen gemäß 2 zugrundeliegenden Betriebszustandsverlaufes des Fahrzeugantriebsstranges 1 zur Verstellung der Übersetzung des Hydrostatgetriebes 6 verstellt wird, während der Hydraulikmotor 5 vollständig von der Hydraulikleitung 8 getrennt ist und sich in abgeschaltetem Betriebszustand befindet.
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Zu einem Zeitpunkt T1 steigt vorliegend die im Bereich des Abtriebs 7 anliegende Last an, weshalb die Ist-Drehzahl n7_ist mit zunehmender Betriebszeit t in Richtung Null absinkt und die Differenz zwischen der Soll-Drehzahl n7_soll und der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 ansteigt. Um dem Abfall der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 entgegenzuwirken, wird der Schwenkwinkel β des Hydraulikmotors 4 im dargestellten Umfang reduziert und die Übersetzung des Hydrostatgetriebes 6 verkleinert. Da die im Bereich des Abtriebs 7 anliegende Last zu hoch ist, bewirkt das Verkleinern der Übersetzung des Hydrostatgetriebes 6 keinen Anstieg der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7, obwohl die Hydraulikpumpe 3 vollständig ausgeschwenkt ist und mit maximalem Schluckvolumen betrieben wird. Aufgrund der im Bereich des Abtriebs 7 hohen anliegenden Last in Verbindung mit der Reduzierung des Schwenkwinkels β des Hydraulikmotors 4 steigt der Druck p8 in der Hochdruckleitung 8 im dargestellten Umfang ab dem Zeitpunkt T1 entlang einer Druckrampe an.
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Der ansteigende Druck p8 verschwenkt die Hydraulikpumpe 3 entgegen der fahrerseitigen Anforderung α in Richtung kleinerer Schluckvolumen, da die Steifigkeit der Hydraulikpumpe 3 nicht ausreichend groß ist und damit dem anliegenden Hochdruck p8 ausweicht. Die Reduzierung des Schluckvolumens der Hydraulikpumpe 3 bewirkt zusätzlich ein Absinken der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7, bis der Schwenkwinkel β des Hydraulikmotors 4 seinen minimalen Wert erreicht hat. Dies ist vorliegend zu einem Zeitpunkt T2 der Fall. Der Hydraulikdruck p8 steigt bis zu einem Zeitpunkt T3 weiter an, und verbleibt anschließend auf diesem Druckniveau, das vorliegend einem definierten Druckniveau entspricht, zu dem der Hydraulikmotor 4 mit minimalem Schluckvolumen betrieben wird und die Hydraulikpumpe 3 in definiertem Umfang vom anliegenden Druckwert p8T3 aus ihrer maximalen Schwenklage zurück verschwenkt ist. Die Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 fällt auch nach dem Zeitpunkt T3 in unerwünschtem Umfang weiter in Richtung Null ab, womit der Fahrzeugantriebsstrang 1 nicht in angefordertem Umfang betreibbar ist.
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Um das vorbeschriebene unerwünschte Absinken der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 bei einer im Bereich des Abtriebs anliegenden hohen Last möglichst vermeiden zu können, wird der Fahrzeugantriebsstrang 1 nach dem Zeitpunkt T1 in nachfolgend anhand der Darstellung gemäß Fig. 3 näher beschriebenem Umfang betrieben.
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Zum Zeitpunkt T0 wird die Antriebseinrichtung 2 wiederum konstant mit ihrer maximalen Antriebsdrehzahl n2 betrieben. Des Weiteren liegt wiederum eine konstante fahrerseitige Anforderung α für eine definierte Fahrgeschwindigkeit eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 gemäß 1 ausgeführten Fahrzeuges vor. Aus derfahrerseitigen Leistungsanforderung α resultiert wiederum der in 3 dargestellte konstante Verlauf der Soll-Drehzahl n7_soll des Abtriebs. Bei dem den Verläufen gemäß 3 zugrundeliegenden Betriebszustandsverlauf des Fahrzeugantriebsstrangs 1 weicht der Verlauf der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 vom Verlauf der Soll-Drehzahl n7_soll im dargestellten Umfang ab und liegt zwischen den Zeitpunkten T0 und T1 unterhalb des Verlaufs der Soll-Drehzahl n7_soll.
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Zum Zeitpunkt T1 steigt die im Bereich des Abtriebs 7 anliegende Last wiederum an, weshalb die Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 ab dem Zeitpunkt T1 abnimmt. Gleichzeitig steigt der Druck p8 im hydraulischen System an, während der Schwenkwinkel β des Hydraulikmotors 4 zum Anheben der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 vom Getriebesteuergerät 9 reduziert wird. Um sowohl den Anstieg des Hochdruckes p8 auf zulässige Werte begrenzen zu können und den Abfall der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 zu begrenzen, wird ab dem Zeitpunkt T1 zunächst eine Differenz zwischen der Soll-Drehzahl n7_soll und der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 bestimmt. Wird eine positive Differenz zwischen der fahrerseitig angeforderten Soll-Drehzahl n7_soll des Abtriebs 7 und der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 ermittelt, deren Betrag größer als ein Schwellwert Δn7_schwell ist, wird der Gradient der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 ermittelt.
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Vorliegend weicht der Verlauf der Ist-Drehzahl n7_ist vom Verlauf der Soll-Drehzahl n7_soll zu einem Zeitpunkt T4 um einen Differenzwert ab, der größer als der Schwellwert Δn7_schwell ist. Da zum Zeitpunkt T4 ein negativer Gradient der Ist-Drehzahl n7_ist bestimmt wird, dessen Betrag größer als ein vordefinierter Schwellwert ist, wird zusätzlich eine aktuelle Veränderung des Schluckvolumens des Hydraulikmotors 4 überprüft. Weil das Schluckvolumen des Hydraulikmotors 4 bis zum Zeitpunkt T4 in dem dargestelltem Umfang reduziert wurde, wird eine Verstellung der Übersetzung des Hydrostatgetriebes in Richtung kleinerer Werte erkannt.
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Die vorbeschriebene Ermittlung der Abweichung zwischen der Soll-Drehzahl n7_soll und der Ist-Drehzahl n7_ist sowie des Gradienten des Verlaufes der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 in Verbindung mit der erkannten Reduzierung des Schluckvolumens des Hydraulikmotors 4 ermöglicht die Erkennung eines die Hydraulikpumpe 3 in Richtung kleinerem Schluckvolumen verschwenkenden Hochdruckes p8 zum Zeitpunkt T4.
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Um einen weiteren Anstieg des Hydraulikdruckes p8 zu verhindern, wird die Verstellung des Hydraulikmotors 4 ab dem Zeitpunkt T4 im dargestellten Umfang begrenzt bzw. auf Null gesetzt, wodurch der Verlauf des Hydraulikdruckes p8 ab dem Zeitpunkt T4 einen konstanten Verlauf aufweist. Da der Verlauf der Ist-Drehzahl n7_ist nach dem Zeitpunkt T4 weiter in Richtung Null absinkt, wird erkannt, dass die letztbeschriebene Maßnahme aufgrund der im Bereich des Abtriebs 7 anliegenden Last über der Betriebszeit t nicht den gewünschten Erfolg bewirkt.
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Um den Fahrzeugantriebsstrang 1 mit einer ausreichenden Spontaneität betreiben zu können, wird zum Zeitpunkt T4 eine Zeitüberwachung gestartet und überprüft, ob der Verlauf der Ist-Drehzahl n7_ist während eines definierten Zeitraumes weiter absinkt oder durch die Begrenzung der Verstellung des Hydraulikmotors 4 wieder in Richtung des Verlaufs der Soll-Drehzahl n7_soll ansteigt. Da zum Zeitpunkt T5, zu dem vorliegend der definierte Zeitraum abläuft, erkannt wird, dass der Verlauf der Ist-Drehzahl n7_ist zwischen den Zeitpunkten T4 und T5 weiter reduziert wurde, wird der Schwenkwinkel β ab dem Zeitpunkt T5 wieder rampenförmig angehoben, was einen Anstieg des Schluckvolumens des Hydraulikmotors 4 und eine Reduzierung des Druckes p8 im Bereich der Hochdruckleitung 8 bewirkt.
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Der sinkende Druck p8 führt wiederum dazu, dass die zuvor vom Hydraulikdruck p8 entgegen der fahrerseitigen Anforderung α zurück verschwenkte Hydraulikpumpe 3 wieder in die angeforderte Schwenkstellung bzw. in ihre voll ausgeschwenkte Stellung übergeht und ein entsprechend höheres Fördervolumen zur Verfügung stellt. Des Weiteren bewirkt der sinkende Hochdruck p8 in Verbindung mit dem zunehmenden Schluckvolumen des Hydraulikmotors 4 einen Anstieg des Verlaufes der Ist-Drehzahl n7_ist des Abtriebs 7 in Richtung des Verlaufs der Soll-Drehzahl n7_soll, womit der Fahrzeugantriebsstrang 1 wenigstens annähernd im fahrerseitig angeforderten Umfang betreibbar ist, was mittels der zu Fig. 2 näher beschriebenen Vorgehensweise nicht der Fall war.
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In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht auch die Möglichkeit, bereits zum Zeitpunkt T4 den Schwenkwinkel β des Hydraulikmotors 4 anzuheben und das Schluckvolumen des Hydraulikmotors 4 zu vergrößern, bevor die zum Zeitpunkt T4 gestartete Wartezeit zum Zeitpunkt T5 abläuft, um dem Absinken der Ist-Drehzahl n7_ist bereits ab dem Zeitpunkt T4 im gewünschten Umfang und somit mit höherer Spontaneität entgegenwirken zu können.
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Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass die Ermittlung eines die Hydraulikpumpe 3 in Richtung kleinerer Schluckvolumina verstellenden Hydraulikdrucks p8 im Bereich der Hochdruckleitung 8 ohne die Bestimmung der Differenz zwischen dem Verlauf der Soll-Drehzahl n7_soll und dem Verlauf der Ist-Drehzahl n7_ist durchgeführt wird, wobei die Erkennung des jeweiligen Lastzustandes im Hydrostatgetriebe 6 dann über ein separates und softwareseitig implementiertes Modul erfolgt, welches jeweils die Klassifizierung der aktuell vorliegenden Fahrzustände des Fahrzeugantriebsstranges 1 vornimmt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugantriebsstrang
- 2
- Antriebseinrichtung
- 3
- Hydraulikpumpe
- 4, 5
- Hydraulikmotor
- 6
- Hydrostatgetriebe
- 7
- Abtrieb
- 8
- Hochdruckleitung
- 9
- Getriebesteuergerät
- 10, 11
- Kabelbaum
- 12, 13
- Schwenkwinkelsensor
- 14
- Bussystem
- 15
- Motorsteuergerät
- 16
- Fahrtrichtungsventil
- 17
- Steuerdruckventil
- n2
- Drehzahl der Antriebseinrichtung
- n7_ist
- Ist-Drehzahl des Abtriebs
- n7_soll
- Soll-Drehzahl des Abtriebs
- Δn7_schwell
- Schwellwert
- p8
- Hydraulikdruck, Hochdruck
- p8T3
- diskreter Druckwert des Hydraulikdrucks
- T0 bis T5
- diskreter Zeitpunkt
- t
- Betriebszeit
- α
- fahrerseitige Leistungsanforderung
- β
- Schwenkwinkel des Hydraulikmotors
