DE102018201035A1 - Speed control method - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drehzahlsteuerungsverfahren zum Steuern der Drehzahl eines mit einem stufenlosen Getriebe mechanisch gekoppelten Verbrennungsmotors einer Arbeitsmaschine. Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer Übersetzung des stufenlosen Getriebes, das Ermitteln eines oberen Drehzahlgrenzwerts des Verbrennungsmotors für die ermittelte Übersetzung, wobei die Ermittlung auf Basis einer oberen Drehzahlgrenzkurve erfolgt, die jeder Übersetzung des stufenlosen Getriebes einen oberen Drehzahlgrenzwert zuweist, das Ermitteln eines unteren Drehzahlgrenzwerts des Verbrennungsmotors für die ermittelte Übersetzung, und das Ermitteln der Gaspedalstellung der Arbeitsmaschine. Ferner umfasst das Verfahren das Bestimmen der Drehzahl des Verbrennungsmotors auf Basis des ermittelten oberen Drehzahlgrenzwerts, des ermittelten unteren Drehzahlgrenzwerts und der ermittelten Gaspedalstellung. The present invention relates to a speed control method for controlling the rotational speed of an internal combustion engine mechanically coupled to a continuously variable transmission of a work machine. The method includes determining a ratio of the continuously variable transmission, determining an upper speed limit of the engine for the determined ratio, wherein the determination is based on an upper speed limit curve that assigns an upper speed limit to each ratio of the continuously variable transmission, determining a lower speed limit of the Internal combustion engine for the determined ratio, and determining the accelerator pedal position of the working machine. Further, the method includes determining the speed of the engine based on the determined upper speed limit, the determined lower speed limit, and the detected accelerator pedal position.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drehzahlsteuerungsverfahren zum Steuern der Drehzahl, insbesondere eines Verbrennungsmotors. Es ist nicht nur der Einsatz von Verbrennungsmotoren denkbar, sondern es sind auch Hybrid und oder Elektroantriebe in Verbindung mit einem stufenlosen Antrieb denkbar. Der Verbrennungsmotor oder andere Antriebsmotor ist mit einem stufenlosen Getriebe mechanisch gekoppelt. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Drehzahlsteuerungseinrichtung und eine Antriebsanordnung mit solch einer Drehzahlsteuerungseinrichtung.The present invention relates to a speed control method for controlling the rotational speed, in particular of an internal combustion engine. It is not only the use of internal combustion conceivable, but there are also hybrid and or electric drives in conjunction with a continuously variable drive conceivable. The internal combustion engine or other drive motor is mechanically coupled to a continuously variable transmission. Further, the present invention relates to a rotation speed control device and a drive device having such a rotation speed control device.
Stand der TechnikState of the art
Herkömmliche Antriebsstränge von Arbeitsmaschinen umfassen häufig ein Lastschaltgetriebe mit einem vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandler. Der hydrodynamische Drehmomentwandler ist mit einem Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelt. Ein Fahrer der Arbeitsmaschine kann eine Motorkennlinie des Verbrennungsmotors über ein Bedienelement beeinflussen. Genauer gesagt kann er aus verschiedenen, voreingestellten Betriebsmodi über das Bedienelement auswählen. Unterschiedliche Betriebsmodi weisen für eine bestimmte Gaspedalstellung unterschiedliche Betriebspunkte des Verbrennungsmotors auf. Vom Verbrennungsmotor wird damit für eine bestimmte Gaspedalstellung in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus unterschiedlich viel Leistung abgefordert. Dadurch kann der Fahrer beispielsweise bei leichten Arbeiten, bei welchen nicht die volle Motorleistung benötigt wird, in einen „ECO-Modus“ schalten und damit Kraftstoff einsparen, ohne dass die Umschlagleistung reduziert wird. Ferner ist es bekannt, eine Arbeitsmaschine mit einem stufenlosen Getriebe, beispielsweise einem hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigten Getriebe auszurüsten. So kann eine stufenlose Übersetzung bei hohem Wirkungsgrad bereitgestellt werden. Solch ein stufenloses Getriebe ist beispielsweise aus der
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drehzahlsteuerungsverfahren für einen mit einem stufenlosen Getriebe mechanisch gekoppelten Verbrennungsmotor einer Arbeitsmaschine. Das stufenlose Getriebe kann ein leistungsverzweigtes, beispielsweise ein hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe sein. Der Verbrennungsmotor kann ein Dieselmotor sein. Die Arbeitsmaschine kann eine Baumaschine, beispielsweise ein Radlader oder ein Grader sein. Ebenso kann die Arbeitsmaschine eine Landmaschine sein. Eine mechanische Kopplung zwischen zwei Elementen ermöglicht eine Drehmomentübertragung zwischen diesen. Bei einem stufenlosen Getriebe ist die Übersetzung stufenlos einstellbar.The present invention relates to a speed control method for an internal combustion engine of a work machine mechanically coupled to a continuously variable transmission. The continuously variable transmission can be a power-split, for example, a hydrostatic-mechanical power-split transmission. The internal combustion engine can be a diesel engine. The work machine may be a construction machine, such as a wheel loader or a grader. Likewise, the work machine can be an agricultural machine. A mechanical coupling between two elements allows torque transmission between them. In a continuously variable transmission, the ratio is infinitely adjustable.
Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer Übersetzung des stufenlosen Getriebes. Im Rahmen des Ermittlungsschritts kann die reziproke Übersetzung des stufenlosen Getriebes ermittelt werden. Unter einer reziproken Übersetzung wird der Quotient aus Abtriebsdrehzahl und Antriebsdrehzahl des stufenlosen Getriebes verstanden. Alternativ kann hier auch der Quotient aus Antriebsdrehzahl und Abtriebsdrehzahl ermittelt werden. Die reziproke Übersetzung des stufenlosen Getriebes kann mit steigender Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine steigen. Neben der Übersetzung beziehungsweise der reziproken Übersetzung kann auch die Ist- oder die Soll - Fahrgeschwindigkeit verwendet werden. Ziel ist es die Motordrehzahl optimal zu wählen.The method includes determining a ratio of the continuously variable transmission. As part of the investigation step, the reciprocal ratio of the continuously variable transmission can be determined. Under a reciprocal ratio of the quotient of output speed and input speed of the continuously variable transmission is understood. Alternatively, the quotient of input speed and output speed can also be determined here. The reciprocal ratio of the continuously variable transmission can increase with increasing speed of the work machine. In addition to the translation or the reciprocal ratio, the actual or the desired driving speed can also be used. The goal is to optimally choose the engine speed.
Ferner umfasst das Verfahren das Ermitteln eines oberen Drehzahlgrenzwerts des Verbrennungsmotors für die ermittelte Übersetzung. Unter einem oberen Drehzahlgrenzwert wird eine maximale Drehzahl des Verbrennungsmotors verstanden, die bei vollbetätigten Gaspedal nicht überschritten werden soll. Der obere Drehzahlgrenzwert ist abhängig von der Übersetzung des stufenlosen Getriebes. Die Ermittlung erfolgt auf Basis einer oberen Drehzahlgrenzkurve. Die obere Drehzahlgrenzkurve weist jeder möglichen Übersetzung beziehungsweise jeder möglichen reziproken Übersetzung des stufenlosen Getriebes einen oberen Drehzahlgrenzwert zu. Ist die am stufenlosen Getriebe anliegende Übersetzung bekannt, kann somit über die obere Drehzahlgrenzkurve der dazugehörige obere Drehzahlgrenzwert ermittelt werden.Furthermore, the method comprises determining an upper speed limit value of the internal combustion engine for the determined gear ratio. An upper speed limit value is understood as meaning a maximum speed of the internal combustion engine which should not be exceeded when the accelerator pedal is fully activated. The upper speed limit depends on the ratio of the continuously variable transmission. The determination is based on an upper speed limit curve. The upper speed limit curve assigns an upper speed limit to each possible gear ratio or each possible reciprocal ratio of the continuously variable transmission. If the gear ratio applied to the continuously variable transmission is known, the associated upper speed limit value can thus be determined via the upper speed limit curve.
Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Ermitteln eines unteren Drehzahlgrenzwerts des Verbrennungsmotors für die ermittelte Übersetzung. Unter einem unteren Drehzahlgrenzwert wird eine minimale Drehzahl des Verbrennungsmotors verstanden, die bei nicht betätigtem Gaspedal nicht unterschritten werden soll. Der untere Drehzahlgrenzwert kann abhängig oder unabhängig von der Übersetzung des stufenlosen Getriebes sein.In addition, the method comprises determining a lower speed limit of the internal combustion engine for the determined ratio. A lower speed limit value is understood to mean a minimum speed of the internal combustion engine which should not be undershot when the gas pedal is not actuated. The lower speed limit may be dependent on or independent of the ratio of the continuously variable transmission.
Ferner umfasst das Verfahren das Ermitteln der Gaspedalstellung der Arbeitsmaschine. Unter einer Gaspedalstellung wird das Ausmaß verstanden, mit welchem das Gaspedal durchgedrückt ist. Ist das Gaspedal beispielsweise bis auf 50% seiner maximalen Verstellstrecke durchgedrückt, so beläuft sich die Gaspedalstellung auf 50%.Furthermore, the method comprises determining the accelerator pedal position of the working machine. An accelerator pedal position is the extent to which the accelerator pedal is depressed. For example, if the accelerator pedal is depressed to 50% of its maximum displacement, the accelerator pedal position is 50%.
Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Bestimmen der Drehzahl des Verbrennungsmotors auf Basis des ermittelten oberen Drehzahlgrenzwerts, des ermittelten unteren Drehzahlgrenzwerts und der ermittelten Gaspedalstellung. In anderen Worten wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig von dem ermittelten oberen und dem ermittelten unteren Drehzahlgrenzwert gemacht. Zumindest der obere Drehzahlgrenzwert ist wiederum abhängig von der ermittelten Übersetzung des stufenlosen Getriebes.In addition, the method includes determining the rotational speed of the internal combustion engine based on the determined upper speed limit, the determined lower speed limit and the detected accelerator pedal position. In other words, the speed of the engine is made dependent on the determined upper and the determined lower speed limit. At least the upper speed limit is in turn dependent on the determined ratio of the continuously variable transmission.
Im Ergebnis ermöglicht das Verfahren der vorliegenden Erfindung damit eine Anpassung der Drehzahl des Verbrennungsmotors an den Zustand des stufenlosen Getriebes. So kann das Gesamtsystem aus Verbrennungsmotor und stufenlosem Getriebe stets in einem der Fahrsituation angepassten und verbrauchsoptimalen Betriebspunkt mit einem geringen spezifischen Kraftstoffverbrauch betrieben werden.As a result, the method of the present invention thus allows an adaptation of the speed of the internal combustion engine to the state of the continuously variable transmission. Thus, the entire system of internal combustion engine and continuously variable transmission can always be operated in a driving situation adapted and consumption-optimal operating point with a low specific fuel consumption.
Das Bestimmen der Drehzahl kann das Interpolieren zwischen dem ermittelten oberen Drehzahlgrenzwert und dem ermittelten unteren Drehzahlgrenzwert in Abhängigkeit der ermittelten Gaspedalstellung umfassen. Bei der Interpolation kann es sich um eine lineare Interpolation handeln. So kann auf einfache Weise die Drehzahl des Verbrennungsmotors bestimmt werden.Determining the speed may include interpolating between the determined upper speed limit and the determined lower speed limit depending on the detected accelerator pedal position. The interpolation can be a linear interpolation. Thus, the speed of the internal combustion engine can be determined in a simple manner.
Die obere Drehzahlgrenzkurve kann einen ersten Bereich aufweisen, der sich von einer minimalen reziproken Übersetzung des stufenlosen Getriebes bis zu einer größeren reziproken Übergangsübersetzung erstreckt. In diesem ersten Bereich kann die Drehzahlgrenzkurve eine direkte Proportionalität zwischen der reziproken Übersetzung und dem oberen Drehzahlgrenzwert aufweisen. Unter einer direkten Proportionalität zwischen reziproker Übersetzung und oberem Drehzahlgrenzwert wird ein Verhalten verstanden, bei dem eine Erhöhung der reziproken Übersetzung mit einer Erhöhung des oberen Drehzahlgrenzwerts einhergeht, wobei das Verhältnis der beiden Größen immer gleich ist.The upper speed limit curve may have a first range extending from a minimum reciprocal ratio of the continuously variable transmission to a larger reciprocal transmission ratio. In this first range, the speed limit curve may have a direct proportionality between the reciprocal ratio and the upper speed limit. A direct proportionality between reciprocal ratio and upper speed limit value is understood to mean a behavior in which an increase in the reciprocal ratio is accompanied by an increase in the upper speed limit value, the ratio of the two variables always being the same.
Mit dieser Ausführungsform kann bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten und damit kleinen reziproken Übersetzungen ein niedrigerer oberer Drehzahlgrenzwert als bei größeren reziproken Übersetzungen bereitgestellt werden. Bei stufenlosen Getrieben wird bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und damit niedrigen reziproken Übersetzungen nur ein Bruchteil der durch den Verbrennungsmotor bereitstellbaren Leistungen benötigt. Stufenlose Getriebe weisen nämlich im Gegensatz zu hydrodynamischen Drehmomentwandlern bei niedrigen Geschwindigkeiten keine hohe Verlustleistung aufgrund von Schlupf auf. Folglich kann mit dieser Ausführungsform der Verbrennungsmotor bei niedrigen reziproken Übersetzungen bei geringeren Motordrehzahlen betrieben werden. Durch solch ein Absenken der Drehzahl kann der Verbrennungsmotor auf einer niedrigeren Leistungshyperbel und damit bei einem geringeren spezifischen Kraftstoffverbrauch (g/kW) betrieben werden.With this embodiment, a lower upper speed limit can be provided at low speeds and thus small reciprocal translations than with larger reciprocal ratios. In continuously variable transmissions, only a fraction of the power that can be supplied by the internal combustion engine is required at low driving speeds and thus low reciprocal ratios. Namely, continuously variable transmissions, unlike hydrodynamic torque converters, do not exhibit high power loss due to slippage at low speeds. Consequently, with this embodiment, the engine can be operated at low engine speeds at low reciprocal ratios. Such a lowering of the engine speed allows the engine to operate at a lower power hyperbola and thus lower specific fuel consumption (g / kW).
Der untere Drehzahlgrenzwert kann eine Mindestdrehzahl des Verbrennungsmotors unabhängig von einer Stellung des Gaspedals aufweisen. Hierdurch kann in jedem Betriebspunkt ausreichend Leistung von dem Verbrennungsmotor für eine Arbeitshydraulik der Arbeitsmaschine bereitgestellt werden. Damit weist der Verbrennungsmotor auch bei nicht betätigtem Gaspedal eine Mindestdrehzahl aufThe lower speed limit may have a minimum speed of the engine regardless of a position of the accelerator pedal. As a result, sufficient power can be provided by the internal combustion engine for working hydraulics of the working machine at each operating point. Thus, the internal combustion engine has a minimum speed even when the accelerator pedal is not actuated
Der untere Drehzahlgrenzwert kann auf Basis einer unteren Drehzahlgrenzkurve ermittelt werden. Die untere Drehzahlgrenzkurve weist jeder Übersetzung beziehungsweise jeder reziproken Übersetzung des stufenlosen Getriebes einen unteren Drehzahlgrenzwert zu. So kann für jede reziproke Übersetzung eine optimale Mindestdrehzahl des Verbrennungsmotors bereitgestellt werden.The lower speed limit can be determined based on a lower speed limit curve. The lower speed limit curve assigns a lower speed limit value to each ratio or each reciprocal ratio of the continuously variable transmission. Thus, for each reciprocal ratio, an optimum minimum engine speed can be provided.
Darüber hinaus kann die untere Drehzahlgrenzkurve einen ersten Fahrbereich aufweisen, der sich von einer minimalen reziproken Übersetzung bis zu einer größeren reziproken Übergangsübersetzung erstreckt. In dem ersten Fahrbereich kann die untere Drehzahlgrenzkurve eine direkte Proportionalität zwischen der reziproken Übersetzung und dem unteren Drehzahlgrenzwert aufweisen. Mit steigender reziproker Übersetzung und damit mit steigender Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine kann mehr Leistung im Fahrantriebsstrang erforderlich sein.In addition, the lower speed limit curve may have a first range of travel extending from a minimum reciprocal ratio to a larger reciprocal transmission ratio. In the first driving range, the lower speed limit curve may have a direct proportionality between the reciprocal gear ratio and the lower speed limit value. With increasing reciprocal translation and thus with increasing speed of the work machine more power in the drive train may be required.
Das Verfahren kann darüber hinaus das Ermitteln umfassen, welche obere Drehzahlgrenzkurve aus einer Vielzahl von oberen Drehzahlgrenzkurven ausgewählt wurde. In anderen Worten ist eine Vielzahl von oberen Drehzahlgrenzkurven hinterlegt, die einer bestimmten reziproken Übersetzung jeweils verschiedene obere Drehzahlgrenzwerte zuweisen. Die Auswahl einer der oberen Drehzahlgrenzkurven kann durch einen Fahrer der Arbeitsmaschine erfolgen. Alternativ kann die Auswahl von einer der Drehzahlgrenzkurven auch automatisch erfolgen. Die unterschiedlichen oberen Drehzahlgrenzkurven können unterschiedliche Betriebsmodi der Arbeitsmaschine bereitstellen. Die Ermittlung des oberen Drehzahlgrenzwerts erfolgt in dieser Ausführungsform auf Basis der ausgewählten oberen Drehzahlgrenzkurve.The method may further comprise determining which upper speed limit curve has been selected from a plurality of upper speed limit curves. In other words, a plurality of upper speed limit curves are stored, which respectively assign different upper speed limit values to a certain reciprocal ratio. The selection of one of the upper speed limit curves may be made by a driver of the work machine. Alternatively, the selection of one of the speed limit curves can also be done automatically. The different upper speed limit curves may provide different operating modes of the work machine. The determination of the upper speed limit is made in this embodiment based on the selected upper speed limit curve.
Durch das Auswählen einer der oberen Drehzahlgrenzkurven aus der Vielzahl von oberen Drehzahlgrenzkurven kann das Drehzahlniveau des Verbrennungsmotors angepasst werden. Über solch eine Anpassung des Drehzahlniveaus können wiederum die maximal zur Verfügung stehende Leistung sowie der Kraftstoffverbrauch gesteuert werden. Wird beispielsweise die obere Drehzahlgrenzkurve mit dem niedrigsten Drehzahlniveau ausgewählt, führt dies zu einer verhältnismäßig geringen zur Verfügung stehenden maximalen Leistung, aber auch zu einem geringen spezifischen Kraftstoffverbrauch. Das Gegenteil ist der Fall bei Auswahl der oberen Drehzahlgrenzkurve mit dem höchsten Drehzahlniveau. Es besteht auch die Möglichkeit, bei einer Auswahl der oberen Grenzkurve diese verbrauchsoptimal zu applizieren. Beispielsweise wenn der Motor über einen Bereich konstanter, maximaler Leistung verfügt. Eine Vielzahl an Motoren kann heute schon beginnend mit ca. 1400 rpm bis hin zur maximalen Motordrehzahl (z.B. 2200 rpm) konstante Leistung abgeben, aber den verbrauchsoptimalen Punkt bei 1500 rpm haben.By selecting one of the upper speed limit curves from the plurality of upper speed limit curves, the speed level of the engine can be adjusted. By way of such an adaptation of the speed level, in turn, the maximum available power and the fuel consumption can be controlled. For example, the upper Selected speed limit curve with the lowest speed level, this leads to a relatively low available maximum power, but also to a low specific fuel consumption. The opposite is the case when selecting the upper speed limit curve with the highest speed level. There is also the option of applying this to the optimum consumption when selecting the upper limit curve. For example, if the engine has a range of constant, maximum power. A large number of motors can already deliver constant power starting at approx. 1400 rpm up to the maximum engine speed (eg 2200 rpm), but have the consumption-optimal point at 1500 rpm.
Gemäß einer Ausführungsform können die mehreren oberen Drehzahlgrenzkurven jeweils so einen Verlauf über die reziproke Übersetzung aufweisen, dass diese sich über den gesamten Übersetzungsbereich nicht schneiden. In anderen Worten sind die verschiedenen oberen Drehzahlgrenzkurven allesamt übereinander angeordnet. Die oberen Drehzahlkurven können sich im Rahmen dieser Ausführungsform zwar berühren, sie dürfen sich aber nicht schneiden. Unter einer Berührung wird verstanden, dass mehrere Drehzahlgrenzkurven einer bestimmten reziproken Übersetzung denselben oberen Drehzahlgrenzwert zuweisen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass durch Auswahl der oberen Drehzahlgrenzkurve ein Drehzahlniveau für den gesamten Übersetzungsbereich ausgewählt wird.According to an embodiment, the plurality of upper speed limit curves may each have a profile over the reciprocal transmission, so that they do not intersect over the entire transmission range. In other words, the various upper speed limit curves are all arranged one above the other. Although the upper speed curves may touch in the context of this embodiment, they must not intersect. By touch is meant that multiple speed limit curves assign the same upper speed limit to a particular reciprocal ratio. This embodiment has the advantage that a speed level for the entire transmission range is selected by selecting the upper speed limit curve.
Ebenso besteht die Möglichkeit in einer weiteren Ausgestaltungsform, dass sich die Drehzahlgrenzkurven schneiden. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft wenn ein besonders verbrauchsarmer Mode, ein sogenannter „ECO-Pro Mode“ benötigt wird, bei dem bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten niedrige Motordrehzahlen anzusteuern sind, bei hohen Fahrgeschwindigkeiten aber die maximale Motordrehzahl zu verwenden ist.It is also possible in a further embodiment that the speed limit curves intersect. This is advantageous, for example, when a particularly low-consumption mode, a so-called "ECO-Pro Mode" is required, in which low engine speeds are to be controlled at low driving speeds, but at high driving speeds the maximum engine speed is to be used.
Die obere Drehzahlgrenzkurve kann aus der Vielzahl von oberen Drehzahlgrenzkurven automatisch in Abhängigkeit von einer Änderungsgeschwindigkeit des Gaspedals ausgewählt werden. Bei einer hohen Änderungsgeschwindigkeit kann beispielsweise eine obere Drehzahlgrenzkurve mit einem hohen Drehzahlniveau ausgewählt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein automatisches Auswählen der oberen Drehzahlgrenzkurve auch adaptiv in Abhängigkeit von der Fahrweise des Fahrers erfolgen. Wird beispielweise bei bestimmten Fahrmanövern das Gaspedal vom Fahrer nicht voll getreten, kann automatisch eine obere Drehzahlgrenzkurve mit einem niedrigeren Drehzahlniveau ausgewählt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass ein automatisches Auswählen der oberen Drehzahlgrenzkurve in Abhängigkeit von der abgerufenen Leistung erfolgt. Wird beispielsweise nicht die volle Leistung des Verbrennungsmotors abgerufen, kann automatisch eine obere Drehzahlgrenzkurve mit geringerem Drehzahlniveau ausgewählt werden.The upper speed limit curve may be automatically selected from the plurality of upper speed limit curves depending on a speed of change of the accelerator pedal. For example, at a high rate of change, an upper speed limit curve having a high speed level may be selected. Alternatively or additionally, an automatic selection of the upper speed limit curve can also be adaptive in dependence on the driving style of the driver. If, for example, the accelerator pedal is not fully stepped on by the driver during certain maneuvers, an upper speed limit curve with a lower speed level can be automatically selected. Alternatively or additionally, it is conceivable that an automatic selection of the upper speed limit curve takes place as a function of the retrieved power. If, for example, the full power of the internal combustion engine is not called up, an upper speed limit curve with a lower speed level can be automatically selected.
Ferner kann die Aggressivität der Arbeitsmaschine an die ausgewählte obere Drehzahlgrenzkurve angepasst werden. Die Aggressivität ist ein Maß für das dynamische Fahrverhalten der Arbeitsmaschine. Die Aggressivität kann sich beispielsweise im Beschleunigungsverhalten der Arbeitsmaschine wiederspiegeln. Für einen verbrauchsoptimalen Betrieb kann es vorteilhaft sein, wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs mit sinkendem Drehzahlniveau der oberen Drehzahlgrenzkurve reduziert wird. Ferner kann sich die Aggressivität in der Verzögerung des Fahrzeugs wiederspiegeln. Die Verzögerung ist ein Maß für die Abbremsstärke der Arbeitsmaschine. Hier ist es ebenfalls denkbar, dass die Verzögerung mit sinkendem Drehzahlniveau der oberen Drehzahlgrenzkurve reduziert wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Reversieraggressivität zu niedrigeren Drehzahlniveaus hin reduziert wird. Unter der Reversieraggressivität ist eine Reduzierung der Drehzahl und anschließende Erhöhung der Drehzahl in umgekehrter Richtung pro Zeiteinheit zu verstehen.Furthermore, the aggressiveness of the work machine can be adapted to the selected upper speed limit curve. The aggressiveness is a measure of the dynamic driving behavior of the working machine. The aggressiveness can be reflected, for example, in the acceleration behavior of the working machine. For a consumption-optimal operation, it may be advantageous if the acceleration of the vehicle is reduced with decreasing speed level of the upper speed limit curve. Furthermore, the aggressiveness in the deceleration of the vehicle can be reflected. The delay is a measure of the Abbremsstärke the machine. Here it is also conceivable that the deceleration is reduced with decreasing speed level of the upper speed limit curve. Alternatively or additionally, it may be provided that reversing aggressiveness is reduced to lower rotational speed levels. Under Reversieraggressivität is a reduction in the speed and subsequent increase in speed in the opposite direction per unit time to understand.
Ferner kann die maximale Zugkraft der Arbeitsmaschine an die ausgewählte obere Drehzahlgrenzkurve angepasst werden. Diese Anpassung kann über den gesamten Geschwindigkeitsbereich oder nur für einen Teilbereich erfolgen. Beispielsweise kann die maximale Zugkraft nur für niedrige Fahrgeschwindigkeiten reduziert werden.Furthermore, the maximum tractive force of the work machine can be adapted to the selected upper speed limit curve. This adjustment can be made over the entire speed range or only for a subrange. For example, the maximum tractive effort can only be reduced for low driving speeds.
Ein zuvor beschriebenes Anpassen der Aggressivität, der maximalen Zugkraft sowie ein zuvor beschriebenes automatisches Auswählen der oberen Drehzahlgrenzkurve können jeweils allein oder in einer beliebigen Kombination miteinander vorgesehen werden.An above-described adaptation of the aggressiveness, the maximum tractive force as well as a previously described automatic selection of the upper speed limit curve can each be provided alone or in any combination with one another.
Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Drehzahlsteuerungseinrichtung zum Steuern der Drehzahl eines mit einem stufenlosen Getriebe mechanisch gekoppelten Verbrennungsmotors einer Arbeitsmaschine. Die Drehzahlsteuerungseinrichtung umfasst eine Übersetzungsschnittstelle zum Bereitstellen einer Übersetzung des stufenlosen Getriebes und eine Gaspedalschnittstelle zum Bereitstellen einer Gaspedalstellung eines Gaspedals. Darüber hinaus weist die Steuerungseinrichtung eine Motordrehzahlschnittstelle auf, um eine bestimmte Motordrehzahl an den Verbrennungsmotor auszugeben.Furthermore, the present invention relates to a speed control device for controlling the rotational speed of a mechanically coupled to a continuously variable transmission internal combustion engine of a work machine. The speed control device includes a translation interface for providing a ratio of the continuously variable transmission and an accelerator pedal interface for providing an accelerator pedal position of an accelerator pedal. In addition, the controller has an engine speed interface to output a particular engine speed to the engine.
Bei den Schnittstellen kann es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung um eine Eingabe-/Ausgabeeinrichtung handeln, welche beispielswiese zum Senden und Empfangen von Datenströmen in paketierter oder unpaketierter Form ausgebildet sein kann. Die Schnittstellen können als separate Einrichtungen ausgebildet sein. Alternativ können einige oder alle der Schnittstellen der vorliegenden Erfindung auch über eine einzige Einrichtung, zum Beispiel einen Bus, verwirklicht werden.In the context of the present invention, the interfaces may be an input / output device which, for example, can be designed to send and receive data streams in packetized or unpacked form. The interfaces can be designed as separate devices. Alternatively, some or all of the interfaces of the present invention may also be implemented via a single device, for example a bus.
Die Steuerungseinrichtung umfasst ferner eine Rechnereinrichtung, die eingerichtet ist, um einen oberen Drehzahlgrenzwert des Verbrennungsmotors für die bereitgestellte Übersetzung zu ermitteln. Unter einer Einrichtung der Steuerungseinrichtung zum Ausführen einer bestimmten Funktion wird die spezifische Programmierung der Steuerungseinrichtung zum Ausführen dieser Funktion verstanden. Die Steuerungseinrichtung ist eingerichtet, um die Ermittlung des oberen Drehzahlgrenzwert auf Basis einer in der Rechnereinrichtung hinterlegten oberen Drehzahlgrenzkurve auszuführen. Ferner ist die Steuerungseinrichtung eingerichtet, um einen unteren Drehzahlgrenzwert des Verbrennungsmotors für die bereitgestellte Übersetzung zu ermitteln. Darüber hinaus ist die Steuerungseinrichtung eingerichtet, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors auf Basis des ermittelten oberen Drehzahlgrenzwerts, des ermittelten unteren Drehzahlgrenzwerts und der ermittelten Gaspedalstellung zu bestimmen. Die Steuerungseinrichtung kann ferner eingerichtet sein, das Verfahren gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Hinsichtlich der Verständnisse und Vorteile der einzelnen Merkmale wird auf die obigen Ausführungen in Verbindung mit dem Verfahren verwiesen.The control device further comprises a computer device that is configured to determine an upper speed limit value of the internal combustion engine for the provided translation. A device of the control device for carrying out a specific function is the specific programming of the control device for carrying out this function. The control device is set up to carry out the determination of the upper speed limit value on the basis of an upper speed limit curve stored in the computer device. Furthermore, the control device is set up to determine a lower speed limit value of the internal combustion engine for the provided ratio. In addition, the control device is set up to determine the rotational speed of the internal combustion engine on the basis of the ascertained upper rotational speed limit value, the determined lower rotational speed limit value and the ascertained accelerator pedal position. The controller may be further configured to perform the method according to any of the previously described embodiments. With regard to the understandings and advantages of the individual features, reference is made to the above statements in connection with the method.
Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Antriebsanordnung für eine Arbeitsmaschine. Die Antriebsanordnung weist einen Verbrennungsmotor, ein mit diesem mechanisch gekoppeltes stufenloses Getriebe und ein Gaspedal auf. Ferner umfasst sie eine Drehzahlsteuerungseinrichtung gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Die Gaspedalschnittstelle der Steuerungseinrichtung ist mit dem Gaspedal, die Übersetzungsschnittstelle mit dem stufenlosen Getriebe und die Motordrehzahlschnittstelle mit dem Verbrennungsmotor verbunden. Hinsichtlich der Verständnisse und Vorteile der einzelnen Merkmale wird ebenfalls auf die obigen Ausführungen in Verbindung mit dem Verfahren verwiesen.Moreover, the present invention relates to a drive arrangement for a work machine. The drive arrangement has an internal combustion engine, a continuously variable transmission mechanically coupled thereto and an accelerator pedal. Further, it includes a speed control device according to the above-described embodiment. The accelerator pedal interface of the controller is connected to the accelerator pedal, the transmission interface to the continuously variable transmission, and the engine speed interface to the engine. With regard to the understandings and advantages of the individual features, reference is also made to the above statements in connection with the method.
Figurenlistelist of figures
-
1 zeigt eine Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.1 shows a drive assembly according to an embodiment of the present invention. -
2 zeigt Verfahrensschritte eines Drehzahlsteuerungsverfahrens für den Verbrennungsmotor aus1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.2 shows process steps of a speed control method for theinternal combustion engine 1 according to an embodiment of the present invention. -
3 zeigt eine untere und mehrere obere Drehzahlgrenzkurven gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.3 shows a lower and a plurality of upper speed limit curves according to an embodiment of the present invention.
Detaillierte Beschreibung einer AusführungsformDetailed description of an embodiment
Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung
Ferner umfasst die Antriebsanordnung
Ferner umfasst die Steuerungseinrichtung
In einem ersten Schritt
In der Steuerungseinrichtung
In
Aus
Alle Drehzahlgrenzkurven, also die drei oberen Drehzahlgrenzkurven
In einem zweiten Fahrbereich
In einem Schritt
Ferner wird in einem Schritt
Anschließend wird in einem Schritt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebsanordnungdrive arrangement
- 22
- Gaspedalaccelerator
- 33
- Gaspedalsensoraccelerator sensor
- 44
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 55
- stufenloses Getriebecontinuously variable transmission
- 66
- ÜbersetzungserfassungseinrichtungTranslation detector
- 7 7
- Bedieneinrichtungoperating device
- 88th
- Steuerungseinrichtungcontrol device
- 99
- GaspedalschnittstelleAccelerator interface
- 1010
- ÜbersetzungsschnittstelleTranslation interface
- 1111
- ModusschnittstelleMode interface
- 1212
- MotordrehzahlschnittstelleEngine speed interface
- 13.1, 13.2, 13.313.1, 13.2, 13.3
- obere Drehzahlgrenzkurveupper speed limit curve
- 1414
- untere Drehzahlgrenzkurvelower speed limit curve
- 1515
- erster Fahrbereichfirst driving range
- 1616
- zweiter Fahrbereichsecond driving range
- 1717
- ZusammenführungspunktJunction point
- mm
- minimale reziproke Übersetzungminimum reciprocal translation
- cc
- erste Übergangsübersetzungfirst transitional translation
- ff
- zweite Übergangsübersetzungsecond transitional translation
- II
- Ermitteln ÜbersetzungDetermine translation
- IIII
- Ermitteln BetriebsmodusDetermine operating mode
- IIIIII
- Ermitteln oberer DrehzahlgrenzwertDetermine upper speed limit
- IVIV
- Ermitteln unterer DrehzahlgrenzwertDetermine lower speed limit
- VV
- Ermitteln GaspedalstellungDetermine accelerator pedal position
- VIVI
- Bestimmen Drehzahl VerbrennungsmotorDetermine speed of combustion engine
- VIIVII
- Ausgeben bestimmte Drehzahl an VerbrennungsmotorOutput specific speed to internal combustion engine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015223249 A1 [0002]DE 102015223249 A1 [0002]
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