DE102019204900A1

DE102019204900A1 - Method for calibrating a hydrostatic unit in a power-split transmission

Info

Publication number: DE102019204900A1
Application number: DE102019204900.1A
Authority: DE
Inventors: Stephan Schinacher; Severin Kloos
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2019-04-05
Publication date: 2020-10-08

Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Kalibrieren einer Hydrostateinheit in einem leistungsverzweigten Getriebe. Das Verfahren weist den Schritt Anlegen einer vorbestimmten Drehzahl an einen Eingang der Hydrostateinheit auf. Ferner weist das Verfahren den Schritt Aufprägen einer vorbestimmten Last auf einen Ausgang der Hydrostateinheit auf. Ein weiterer Schritt des Verfahrens besteht in einem Ansteuern der Hydrostateinheit mit einem vorbestimmten Ansteuerungsverlauf zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Hydrostateinheit unter aufgeprägter Last. Das Verfahren hat auch einen Schritt Ermitteln von zu unterschiedlichen Ansteuerungswerten der Hydrostateinheit korrespondierenden Übersetzungsverhältnissen der Hydrostateinheit und einen Schritt Speichern der Ansteuerungswerte und der zu den Ansteuerungswerten korrespondierenden Übersetzungsverhältnissen.A method for calibrating a hydrostatic unit in a power-split transmission is disclosed. The method has the step of applying a predetermined speed to an input of the hydrostatic unit. Furthermore, the method has the step of applying a predetermined load to an output of the hydrostatic unit. A further step of the method consists in controlling the hydrostatic unit with a predetermined control course for changing the transmission ratio of the hydrostatic unit under an applied load. The method also has a step of determining gear ratios of the hydrostatic unit that correspond to different control values of the hydrostatic unit, and a step of storing the control values and the gear ratios corresponding to the control values.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Hydrostateinheit in einem leistungsverzweigten Getriebe. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Kalibrieren einer Hydrostateinheit unter Last. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Steuergerät, welches zur Ausführung des Verfahrens eingerichtet ist, einen Antriebsstrang für eine Baumaschine mit einem leistungsverzweigten Getriebe und einem Steuergerät zum Kalibrieren eines Variators des leistungsverzweigten Getriebes, sowie auf eine Baumaschine mit einem solchen Antriebsstrang.The invention relates to a method for calibrating a hydrostatic unit in a power-split transmission. In particular, the invention relates to a method for calibrating a hydrostatic unit under load. The invention also relates to a control device which is set up to carry out the method, a drive train for a construction machine with a power-split transmission and a control device for calibrating a variator of the power-split transmission, and a construction machine with such a drive train.

Stand der TechnikState of the art

In modernen Baumaschinen kommen vermehrt leistungsverzweigte Getriebe, insbesondere stufenlose, hydraulisch-mechanisch leistungsverzweigte Getriebe zum Einsatz. Derartige Getriebe bestehen im Wesentlichen aus einem Wendegetriebe, einem Variator und einem Bereichsgetriebe. Der Variator weist eine Hydrostateinheit zum stufenlosten Variieren einer Übersetzung auf. Die Hydrostateinheit wird durch ein Getriebesteuergerät angesteuert, wobei insbesondere ein Regelventil bestromt wird, um einen Schwenkwinkel der Hydrostateinheit zu ändern. Der Schwenkwinkel der Hydrostateinheit ist dabei idealisiert direkt proportional zum ausgegebenen Strom.Power-split transmissions, in particular continuously variable, hydraulic-mechanical power-split transmissions, are increasingly used in modern construction machinery. Such transmissions essentially consist of a reversing transmission, a variator and a range transmission. The variator has a hydrostatic unit for continuously varying a translation. The hydrostatic unit is controlled by a transmission control device, with a control valve in particular being energized in order to change a swivel angle of the hydrostatic unit. The swivel angle of the hydrostatic unit is ideally directly proportional to the current output.

Aufgrund von Toleranzen, Reibung und Wirkungsgraden (hydraulisch und mechanischhydraulisch) ergeben sich in der Serie Abweichungen von diesem idealisierten Verhalten. Diese Abweichungen können durch eine Kalibrierung des Variators beziehungsweise der Hydrostateinheit kompensiert werden.Due to tolerances, friction and degrees of efficiency (hydraulic and mechanical-hydraulic), there are deviations from this idealized behavior in the series. These deviations can be compensated for by calibrating the variator or the hydrostatic unit.

Im Stand der Technik ist ein Kalibrierverfahren bekannt, bei dem die Hydrostateinheit in einer vorbestimmten Art und Weise angesteuert wird und das sich aus der Ansteuerung ergebende Verhalten in Form von Kenndaten abgespeichert werden. So können beispielsweise unterschiedliche Ströme ausgegeben werden und die sich aus den unterschiedlichen Strömen ergebenden Übersetzungen in der Hydrostateinheit ermittelt werden. Diese Werte können in einer Getriebesteuerung als Kennlinien hinterlegt werden.In the prior art, a calibration method is known in which the hydrostatic unit is controlled in a predetermined manner and the behavior resulting from the control is stored in the form of characteristic data. For example, different currents can be output and the gear ratios resulting from the different currents can be determined in the hydrostatic unit. These values can be stored in a transmission control as characteristic curves.

Bei den bekannten Kalibrierverfahren kommt es immer wieder zu Instabilitäten, die sich auf Eigenschaften der Hydrostateinheit und des leistungsverzweigten Getriebes zurückführen lassen. Systembedingt kann die Übersetzung der Hydrostateinheit schwingen. Je nach Höhe von Amplituden der Schwingung kann ein solcher Zustand zu einer Verletzung von festgelegten Grenzwerten führen und kann die Kalibrierung infolgedessen abgebrochen werden. Dies führt vor allem in der Fertigung am Band zu erheblichen Störungen, zumal nicht zwingend ein Fehler im System vorliegt. Tritt ein solcher Fehler auf, muss die Kalibrierung wiederholt werden. Wird selbst bei wiederholter Kalibrierung keine gültige Kalibrierung erreicht, geht das Getriebe in die Rückmontage und es werden Komponenten getauscht, obwohl diese innerhalb der Spezifikation liegen. Dabei hat sich gezeigt, dass auch die Laufzeit des Getriebes eine große Rolle spielt. Je weniger Laufzeit das Getriebe aufweist, desto anfälliger sind bekannte Kalibrierverfahren.With the known calibration methods, instabilities occur again and again, which can be attributed to the properties of the hydrostatic unit and the power-split transmission. Depending on the system, the transmission of the hydrostatic unit can fluctuate. Depending on the magnitude of the amplitudes of the oscillation, such a condition can lead to a violation of defined limit values and the calibration can be terminated as a result. This leads to considerable disruptions, especially in production on the assembly line, especially since there is not necessarily a fault in the system. If such an error occurs, the calibration must be repeated. If a valid calibration is not achieved even after repeated calibration, the gear unit goes back to assembly and components are replaced, although they are within the specification. It has been shown that the running time of the transmission also plays a major role. The less running time the transmission has, the more susceptible known calibration methods are.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Erfindung adressiert die vorstehend genannten Probleme und stellt ein Verfahren zum Kalibrieren einer Hydrostateinheit in einem leistungsverzweigten Getriebe zur Verfügung. Das leistungsverzweigte Getriebe kann ein stufenlos, hydraulisch-mechanisch leistungsverzweigtes Getriebe sein. Die Hydrostateinheit kann zwei Weitwinkelhydrostaten, beispielsweise in Schrägachsenbauweise, aufweisen. Die Weitwinkelhydrostate können in einem gemeinsamen Gehäuse, insbesondere einem Jochgehäuse, auf einer Grundplatte vorgesehen sein, vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zueinander. Verfahrensschritte des Verfahrens ergeben sich aus dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie aus der nachfolgenden Darstellung der Erfindung und der detaillierten Ausführungsform. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The invention addresses the problems mentioned above and provides a method for calibrating a hydrostatic unit in a power-split transmission. The power-split transmission can be a continuously variable, hydraulic-mechanical power-split transmission. The hydrostatic unit can have two wide-angle hydrostats, for example in bent axis design. The wide-angle hydrostats can be provided in a common housing, in particular a yoke housing, on a base plate, preferably at an angle of 45 ° to one another. Method steps of the method emerge from the independent patent claim 1 and from the following description of the invention and the detailed embodiment. Advantageous developments of the method are specified in the dependent claims.

Das Verfahren zum Kalibrieren einer Hydrostateinheit in einem leistungsverzweigten Getriebe kann den Schritt Anlegen einer vorbestimmten Drehzahl an einen Eingang der Hydrostateinheit aufweisen. Gemäß diesem Schritt wird somit zunächst eine vorbestimmte Drehzahl an den Eingang der Hydrostateinheit angelegt. Die Hydrostateinheit wird somit in Betrieb gesetzt. Eine Kalibrierung kann somit im Betrieb der Hydrostateinheit erfolgen.The method for calibrating a hydrostatic unit in a power-split transmission can include the step of applying a predetermined speed to an input of the hydrostatic unit. According to this step, a predetermined speed is thus first applied to the input of the hydrostatic unit. The hydrostatic unit is thus put into operation. Calibration can thus take place while the hydrostatic unit is in operation.

Die vorbestimmte Drehzahl kann eine konstante Drehzahl sein. Anders gesagt kann die vorbestimmte Drehzahl so vorgesehen sein, dass diese über die gesamte Kalibrierung der Hydrostateinheit hinweg konstant ist. Zu diesem Zweck kann eine mit dem leistungsverzweigten Getriebe verbundene Antriebseinrichtung geregelt werden, um eine konstante Drehzahl an dem Eingang der Hydrostateinheit zu bewirken.The predetermined speed may be a constant speed. In other words, the predetermined speed can be provided so that it is constant over the entire calibration of the hydrostatic unit. For this purpose, a drive device connected to the power-split transmission can be regulated in order to bring about a constant speed at the input of the hydrostatic unit.

Das Verfahren kann ferner den Schritt Aufprägen einer vorbestimmten Last auf den Ausgang der Hydrostateinheit aufweisen. Es wird demnach ein Zustand herbeigeführt, bei dem die Hydrostateinheit unter Last betrieben wird. In diesem Zustand kann am Ausgang der Hydrostateinheit ein Abtriebsmoment anliegen.The method may further include the step of imposing a predetermined load on the output of the hydrostatic unit. It will be a Condition brought about in which the hydrostatic unit is operated under load. In this state, an output torque can be present at the output of the hydrostatic unit.

Das Verfahren kann ferner den Schritt Ansteuern der Hydrostateinheit mit einem vorbestimmten Ansteuerungsverlauf zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Hydrostateinheit unter aufgeprägter Last aufweisen. Gemäß diesem Schritt wird somit dann, wenn sich die Hydrostateinheit in einem Betrieb und unter Last befindet, die Hydrostateinheit mit einem vorbestimmten Ansteuerungsverlauf betätigt. Genauer gesagt wird das Übersetzungsverhältnis der Hydrostateinheit unter aufgeprägter Last geändert. Dabei sind unterschiedliche Ansteuerungsverläufe denkbar.The method can furthermore have the step of activating the hydrostatic unit with a predetermined control course for changing the transmission ratio of the hydrostatic unit under an applied load. According to this step, when the hydrostatic unit is in operation and under load, the hydrostatic unit is actuated with a predetermined control course. More specifically, the gear ratio of the hydrostatic unit is changed under the applied load. Different control courses are conceivable.

Vorzugsweise erfolgt der Ansteuerungsverlauf stufenartig, beziehungsweise wird das Übersetzungsverhältnis der Hydrostateinheit stufenweise geändert. Wie bereits vorstehend dargelegt, erfolgt eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses durch Einstellung eines Schwenkwinkels der Hydrostateinheit. Unter einer stufenweisen Änderung ist dabei eine Änderung zu verstehen, bei welcher das Übersetzungsverhältnis auf unterschiedliche Niveaus gebracht wird und für eine vorbestimmte Zeit auf diesen Niveaus gehalten wird. Der Ansteuerungsverlauf beziehungsweise die Änderung des Übersetzungsverhältnisses kann jedoch auch zumindest abschnittsweise linear erfolgen.The control process is preferably carried out in stages, or the transmission ratio of the hydrostatic unit is changed in stages. As already explained above, the transmission ratio is changed by setting a swivel angle of the hydrostatic unit. A step-by-step change is to be understood as a change in which the transmission ratio is brought to different levels and is kept at these levels for a predetermined time. The control course or the change in the transmission ratio can, however, also take place linearly at least in sections.

Das Verfahren kann ferner den Schritt Ermitteln von zu unterschiedlichen Ansteuerungswerten der Hydrostateinheit korrespondierenden Übersetzungsverhältnissen der Hydrostateinheit aufweisen. Es ist somit möglich, Wertepaare bestehend aus einem Ansteuerungswert der Hydrostateinheit und einem Wert des zu diesem Ansteuerungswert korrespondierenden Übersetzungsverhältnisses der Hydrostateinheit zu ermitteln. Unter einem Ansteuerungswert ist eine physikalische Größe zu verstehen, deren Änderung zu einer Veränderung des Übersetzungsverhältnisses der Hydrostateinheit führt. Der Ansteuerungswert kann ein elektrisches Signal aufweisen. Als Ansteuerungswert kann beispielsweise eine Stromstärke verwendet werden.The method can further include the step of determining gear ratios of the hydrostatic unit that correspond to different control values of the hydrostatic unit. It is thus possible to determine value pairs consisting of a control value of the hydrostatic unit and a value of the transmission ratio of the hydrostatic unit that corresponds to this control value. A control value is to be understood as a physical variable, the change of which leads to a change in the transmission ratio of the hydrostatic unit. The activation value can have an electrical signal. A current strength, for example, can be used as the control value.

Das Verfahren kann ferner den Schritt Speichern der Ansteuerungswerte und der zu den Ansteuerungswerten korrespondierenden Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Das Speichern kann beispielsweise in Form einer Kennlinie erfolgen. Es ist auch möglich, die Ansteuerungswerte und die Übersetzungsverhältnisse tabellarisch zu speichern.The method can furthermore have the step of storing the control values and the gear ratios corresponding to the control values. Saving can take place, for example, in the form of a characteristic curve. It is also possible to save the control values and the gear ratios in a table.

Durch das vorstehend beschriebene Verfahren erfolgt eine Kalibrierung der Hydrostateinheit unter Last. Auf diese Weise werden stabile Verhältnisse während der Kalibrierung der Hydrostateinheit erhalten. Es hat sich gezeigt, dass Instabilitäten auf den bei bekannten Kalibrierverfahren lastfreien Zustand der Hydrostateinheit zurückzuführen sind.The method described above is used to calibrate the hydrostatic unit under load. In this way stable conditions are obtained during the calibration of the hydrostatic unit. It has been shown that instabilities can be attributed to the load-free state of the hydrostatic unit in known calibration methods.

Bei dem Schritt des Aufprägens einer vorbestimmten Last auf einen Ausgang der Hydrostateinheit kann die vorbestimmte Last ein vorbestimmtes Drehmoment sein, welches am Ausgang der Hydrostateinheit bewirkt wird. Das vorbestimmte Drehmoment kann somit ein Abtriebsmoment der Hydrostateinheit sein. Zur Ermittlung des Abtriebsmoments der Hydrostateinheit können Druckverhältnisse im Inneren der Hydrostateinheit ermittelt und ein Abtriebsmoment aus dem in der Hydrostateinheit vorhandenen Druck ermittelt werden. Auf diese Weise kann das Abtriebsmoment auf der Basis von internen Messgrößen direkt gemessen werden. Dadurch werden hohe Genauigkeiten in Bezug auf das Drehmoment erreicht und damit genauere Kalibrierdaten gewonnen. Es ist jedoch auch möglich, das Abtriebsmoment aus einer Lastschätzung zu ermitteln. Auf diese Weise ist keine zusätzliche Sensorik erforderlich, um das Abtriebsmoment zu ermitteln. Beispielsweise kann so auf Hochdrucksensoren in der Hydrostateinheit verzichtet werden.In the step of applying a predetermined load to an output of the hydrostatic unit, the predetermined load may be a predetermined torque applied to the output of the hydrostatic unit. The predetermined torque can thus be an output torque of the hydrostatic unit. To determine the output torque of the hydrostatic unit, pressure conditions in the interior of the hydrostatic unit can be determined and an output torque can be determined from the pressure present in the hydrostatic unit. In this way, the output torque can be measured directly on the basis of internal measured variables. As a result, high levels of accuracy with regard to the torque are achieved and thus more precise calibration data are obtained. However, it is also possible to determine the output torque from a load estimate. In this way, no additional sensors are required to determine the output torque. For example, there is no need for high pressure sensors in the hydrostatic unit.

Das vorbestimmte Drehmoment kann durch Betätigen eines mit der Hydrostateinheit wirkverbundenen Bereichsgetriebes bewirkt werden. Vorzugsweise wird dabei die vorbestimmte Last durch Betätigung zumindest einer in dem Bereichsgetriebe vorgesehenen Bereichskupplung erzeugt. Die Bereichskupplung kann eine Reibkupplung, insbesondere eine Lamellenkupplung, sein und somit dazu in der Lage sein, unterschiedlich hohe Drehmomente zu übertragen. Auf diese Weise ist es möglich, ein gewünschtes Moment beziehungsweise eine gewünschte vorbestimmte Last an dem Ausgang der Hydrostateinheit herbeizuführen.The predetermined torque can be brought about by actuating a range transmission that is operatively connected to the hydrostatic unit. The predetermined load is preferably generated by actuating at least one range clutch provided in the range transmission. The range clutch can be a friction clutch, in particular a multi-disc clutch, and thus be able to transmit different torques. In this way it is possible to bring about a desired torque or a desired predetermined load at the output of the hydrostatic unit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Drehmoment in der Bereichskupplung ermittelt werden und kann, bei Verwendung eines geeigneten Ventils, beispielsweise bei Verwendung eines Proportionalmagnetventils zur Betätigung der Bereichskupplung, eine Strom-Druck-Kennlinie ermittelt werden. Auf diese Weise können zusätzliche Informationen zum Zusammenhang zwischen einer Betätigung, insbesondere Bestromung, des Druckreglers beziehungsweise Ventils der Bereichskupplung und dem übertragenen Drehmoment gewonnen werden. Dadurch kann beispielsweise ein Zustand von Öl oder eine Ölqualität in Bezug auf ein Reibwertverhalten der Kupplung ermittelt werden. Daraus ergibt sich ein funktionaler Nutzen für weitere Getriebefunktionen, wie zum Beispiel für einen Fahrbereichswechsel.According to a preferred embodiment, a torque in the range clutch can be determined and a current-pressure characteristic curve can be determined when using a suitable valve, for example when using a proportional solenoid valve to actuate the range clutch. In this way, additional information about the relationship between an actuation, in particular an energization, of the pressure regulator or valve of the range clutch and the transmitted torque can be obtained. In this way, for example, a condition of the oil or an oil quality in relation to a coefficient of friction behavior of the clutch can be determined. This results in a functional benefit for other transmission functions, such as changing the driving range.

Bei dem Verfahren kann vorzugsweise vor der Betätigung einer der Bereichskupplungen, demnach vor dem Aufbringen einer Last auf die Hydrostateinheit, ein Abtrieb des Bereichsgetriebes festgestellt werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass an einem Ausgang des leistungsverzweigten Getriebes eine Antriebskraft zur Verfügung gestellt wird und sich beispielsweise ein Fahrzeug, welches das leistungsverzweigte Getriebe aufweist, währen der Kalibrierung in Bewegung setzt. Der Abtrieb des Bereichsgetriebes kann dazu durch geeignete Mittel lösbar arretiert werden. Ist das leistungsverzweigte Getriebe in einem Antriebsstrang vorgesehen, so kann beispielsweise eine Stützvorrichtung vorgesehen sein, um die im Bereichsgetriebe erzeugte Last abzustützen. Eine derartige Stützvorrichtung kann beispielsweise durch eine Parkbremse verwirklicht sein. Bei Verwendung des vorstehend beschriebenen Antriebsstrangs in einem Fahrzeug kann durch die Stützvorrichtung beziehungsweise die Parkbremse vermieden werden, dass eine Antriebskraft zur Verfügung gestellt wird. Um ein unkontrolliertes Anfahren des Fahrzeugs zu verhindern, kann das vom Getriebe infolge der betätigten Bereichskupplung oder Bereichskupplungen übertragene Moment limitiert werden.In the method, an output of the range transmission can preferably be determined before actuation of one of the range clutches, accordingly before a load is applied to the hydrostatic unit. In this way, it can be prevented that a drive force is made available at an output of the power-split transmission and that, for example, a vehicle that has the power-split transmission starts moving during the calibration. The output of the range transmission can be releasably locked by suitable means. If the power-split transmission is provided in a drive train, a support device can be provided, for example, in order to support the load generated in the range transmission. Such a support device can be implemented, for example, by a parking brake. When using the drive train described above in a vehicle, the support device or the parking brake can prevent a drive force from being made available. In order to prevent the vehicle from starting up in an uncontrolled manner, the torque transmitted by the transmission as a result of the actuated range clutch or range clutches can be limited.

Bei dem Verfahren kann zum Ansteuern der Hydrostateinheit ein mit der Hydrostateinheit wirkverbundenes Stellglied angesteuert werden. Das Stellglied kann beispielsweise ein Magnetventil sein, welches mit der Hydrostateinheit zur Einstellung eines Schwenkwinkels der Hydrostateinheit wirkverbunden ist. Das Magnetventil kann ein Positionsregelventil sein. Das Magnetventil kann insbesondere ein Proportionalventil sein.In the method, an actuator that is operatively connected to the hydrostatic unit can be activated to control the hydrostatic unit. The actuator can be, for example, a solenoid valve which is operatively connected to the hydrostatic unit for setting a swivel angle of the hydrostatic unit. The solenoid valve can be a position control valve. The solenoid valve can in particular be a proportional valve.

Bei dem Verfahren kann der Ansteuerungsverlauf so ausgestaltet sein, dass die Hydrostateinheit zunächst in Richtung maximale Übersetzung angesteuert wird und anschließend ein Ansteuerungsverlauf herbeigeführt wird, mit dem eine Ab-Hysterese und eine Auf-Hysterese in der Hydrostateinheit ermittelt wird. Bei der Ansteuerung der Hydrostateinheit in Richtung maximale Übersetzung wird die Hydrostateinheit in Richtung maximaler Schwenkwinkel verstellt. Der maximale Schwenkwinkel kann dabei dem Synchronpunkt der Bereichskupplungen entsprechen.In the method, the control course can be designed so that the hydrostatic unit is initially controlled in the direction of maximum gear ratio and then a control course is brought about with which a down hysteresis and an up hysteresis in the hydrostatic unit is determined. When activating the hydrostatic unit in the direction of maximum translation, the hydrostatic unit is adjusted in the direction of the maximum swivel angle. The maximum swivel angle can correspond to the synchronization point of the range couplings.

Bei dem Verfahren kann die Übersetzung der Hydrostateinheit zur Ermittlung der Ab-Hysterese und der Auf-Hysterese stufenweise geändert werden. Bei der Ermittlung der Ab-Hysterese erfolgt eine Änderung der Übersetzung der Hydrostateinheit ausgehendend von der maximalen Übersetzung in Richtung minimale Übersetzung. Somit wird bei der Ab-Hysterese ein Systemverhalten ermittelt, wenn ausgehend von einer maximalen Übersetzung in Richtung minimaler Übersetzung verstellt wird, also die Übersetzung reduziert wird. Bei der Ab-Hysterese wird die Übersetzung der Hydrostateinheit durch Änderung des Schwenkwinkels, vorzugsweise schrittweise, reduziert. Die Ab-Hysterese kann ausgehend von einem maximalen Schwenkwinkel über eine Nulllage der Hydrostateinheit bis hin zu einer später näher definierten Überschwenkposition ermittelt werden. Zur Ermittlung der Auf-Hysterese erfolgt eine Änderung der Übersetzung der Hydostateinheit ausgehend von der Überschwenkposition und über die Nulllaqe in Richtung maximale Übersetzung. Bei der Auf-Hysterese wird die Übersetzung der Hydrostateinheit, beispielsweise schrittweise, erhöht. Bei der jeweiligen Veränderung der Übersetzung der Hydrostateinheit werden zughörige Wertepaare für Übersetzung der Hydrostateinheit und Ansteuerungswert der Hydrostateinheit, beispielsweise angelegtes elektrisches Signal, ermittelt.In the method, the translation of the hydrostatic unit can be changed in steps to determine the down hysteresis and the up hysteresis. When determining the down hysteresis, the ratio of the hydrostatic unit is changed starting from the maximum ratio in the direction of the minimum ratio. Thus, with the down hysteresis, a system behavior is determined when starting from a maximum gear ratio in the direction of the minimum gear ratio, that is, the gear ratio is reduced. With the down hysteresis, the translation of the hydrostatic unit is reduced by changing the pivot angle, preferably in steps. The down hysteresis can be determined on the basis of a maximum swivel angle via a zero position of the hydrostatic unit up to a later defined swivel position. To determine the open hysteresis, the ratio of the hydostat unit is changed starting from the swiveling position and via the zero position in the direction of the maximum ratio. In the case of the open hysteresis, the ratio of the hydrostatic unit is increased, for example step by step. When the ratio of the hydrostatic unit is changed, associated value pairs for the ratio of the hydrostatic unit and the control value of the hydrostatic unit, for example applied electrical signal, are determined.

Die Hydrostateinheit kann so eingerichtet sein, dass der Schwenkwinkel zwischen zwei Endpositionen eingestellt werden kann. Die Hydrostateinheit kann in einen Überschwenkungszustand gebracht werden, bei welchem der Schwenkwinkel ein minimaler negativer Winkel ist. Die Hydrostateinheit kann in eine Nulllage gebracht werden, bei der der Schwenkwinkel null ist. Des Weiteren kann die Hydrostateinheit in einen Maximalzustand gebracht werden, bei der ein maximaler Schwenkwinkel vorgesehen ist.The hydrostatic unit can be set up in such a way that the pivot angle can be set between two end positions. The hydrostatic unit can be brought into an over-swiveling state in which the swivel angle is a minimum negative angle. The hydrostatic unit can be brought into a zero position in which the swivel angle is zero. Furthermore, the hydrostatic unit can be brought into a maximum state in which a maximum swivel angle is provided.

Bei dem Verfahren können als Ansteuerungswerte zum Betätigen des Stellglieds erforderliche Stromstärken erfasst werden und können zu diesen Werten korrespondierende Übersetzungen der Hydrostateinheit erfasst werden. Auf diese Weise können Wertepaare bestehend aus Stromstärke und Übersetzung der Hydrostateinheit erfasst werden. Es kann beispielsweise die zur Einrichtung des maximalen Schwenkwinkels erforderliche Stromstärke ermittelt werden.In the method, current intensities required for actuating the actuator can be recorded as control values and gear ratios of the hydrostatic unit corresponding to these values can be recorded. In this way, pairs of values consisting of the current strength and the ratio of the hydrostatic unit can be recorded. For example, the current strength required to set up the maximum swivel angle can be determined.

Die erforderliche Stromstärke zur Erreichung des maximalen Schwenkwinkels kann sich in Abhängigkeit der Betätigungsvorgeschichte der Hydrostateinheit ändern. Folgt auf das vorstehend beschriebene Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses, also das Einstellen des Schwenkwinkels in Richtung Nulllage bzw. Überschwenkposition, ein erneutes Erhöhen des Übersetzungsverhältnisses auf maximales Übersetzungsverhältnis, also ein Einstellen des Schwenkwinkels in Richtung maximaler Schwenkwinkel, so kann der zum erneuten Erreichen des maximalen Schwenkwinkels erforderliche Strom beziehungsweise die erforderliche Stromstärke geringer sein.The current strength required to achieve the maximum swivel angle can change depending on the history of the actuation of the hydrostatic unit. If the above-described reduction of the transmission ratio, i.e. the setting of the swivel angle in the direction of the zero position or over-swiveling position, is followed by a renewed increase in the transmission ratio to the maximum transmission ratio, i.e. a setting of the swivel angle in the direction of the maximum swivel angle, the required to reach the maximum swivel angle again Current or the required amperage may be lower.

Das Verfahren kann ferner den Schritt Durchführen eines Lastkompensation der Ansteuerungswerte und der korrespondierenden Übersetzungsverhältnisse aufweisen. Die gewonnenen Werte beziehungsweise Wertepaare können dabei um einen Lastkorrekturfaktor korrigiert werden. Bei der Lastkompensation werden die gewonnenen Werte so umgerechnet, als wären diese im lastfreien Zustand ermittelt worden.The method can further include the step of performing a load compensation of the control values and the corresponding Have gear ratios. The values or pairs of values obtained can be corrected by a load correction factor. In the case of load compensation, the values obtained are converted as if they had been determined in a load-free state.

Das vorstehend beschriebene Verfahren kann an einem Prüfstand auf das leistungsverzweigte Getriebe angewandt werden. Das Verfahren ist jedoch auch auf ein leistungsverzweigtes Getriebe anwendbar, welches in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs verbaut ist.The method described above can be applied to the power-split transmission on a test bench. However, the method can also be applied to a power-split transmission that is installed in a drive train of a vehicle.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren werden Instabilitäten vermieden, da die Kalibrierung unter Last, beispielsweise durch eine geschlossene Bereichskupplung erfolgt. Durch das vorstehend beschriebene Verfahren werden zu geringe Hochdrücke in der Hydrostateinheit vermieden und wirkt sich ein im Variator vorhandenes Zahnflankenspiel aufgrund des Aufprägens einer Last nicht aus, so dass eine zu starke Schwingung der Übersetzung vermieden wird. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten können weitere Schritte ausgeführt werden, die sich aus der detaillierten Beschreibung ergeben werden.In the method described above, instabilities are avoided, since the calibration takes place under load, for example by means of a closed range clutch. The method described above avoids high pressures that are too low in the hydrostatic unit and the backlash that is present in the variator does not have any effect due to the application of a load, so that excessive vibration of the transmission is avoided. In addition to the method steps described above, further steps can be carried out, which will result from the detailed description.

Ferner ist ein Steuergerät mit einer Schnittstelle, einer Recheneinheit und einer Speichereinheit vorgesehen. Die Schnittstelle kann mit einer Antriebseinrichtung, einem Wendegetriebe, einem Bereichsgetriebe, einem Variator mit einer Hydrostateinheit, und einer Parkbremse verbunden werden. Das Steuergerät ist zur Ausführung eines wie vorstehend beschriebenen Verfahrens ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Steuergerät zur Ausführung einer Kalibrierung der Hydrostateinheit unter Last ausgebildet.Furthermore, a control device with an interface, a computing unit and a memory unit is provided. The interface can be connected to a drive device, a reversing gear, a range gear, a variator with a hydrostatic unit, and a parking brake. The control unit is designed to carry out a method as described above. In other words, the control device is designed to carry out a calibration of the hydrostatic unit under load.

Ferner ist ein Antriebsstrang für eine Baumaschine geschaffen. Der Antriebsstrang weist ein leistungsverzweigtes Getriebe, eine eingangsseitig mit dem leistungsverzweigten Getriebe gekoppelte Antriebseinrichtung und ein wie vorstehend beschriebenes Steuergerät auf. Das leistungsverzweigte Getriebe kann das vorstehend erwähnte Wendegetriebe, den vorstehend beschriebenen Variator mit der Hydrostateinheit und ein Bereichsgetriebe zur Einstellung von zumindest zwei schaltbaren Fahrbereichen aufweisen.A drive train for a construction machine is also created. The drive train has a power-split transmission, a drive device coupled on the input side to the power-split transmission, and a control device as described above. The power-split transmission can have the aforementioned reversing transmission, the above-described variator with the hydrostatic unit and a range transmission for setting at least two shiftable driving ranges.

Ferner ist eine Baumaschine mit einem wie vorstehend beschriebenen Antriebsstrang geschaffen. Die Baumaschine kann beispielsweise ein Radlader sein.Furthermore, a construction machine with a drive train as described above is created. The construction machine can be a wheel loader, for example.

Die Baumaschine kann eine Betätigungseinrichtung zum Starten eines Verfahrens zum Kalibrieren des Hydrostateinheit des leistungsverzweigten Getriebes aufweisen. Auf diese Weise kann auch während der Lebensdauer der Baumaschine eine Kalibrierung, beispielsweise im Rahmen vorgegebener Wartungsintervalle, vorgenommen werden. Das vorstehend beschriebene Verfahren ist somit nicht nur für eine initiale Kalibrierung nach Fertigung der Hydrostateinheit beziehungsweise des leistungsverzweigten Getriebes geeignet, sondern auch zu einer fortlaufenden Kalibrierung zur Gewährleistung eines fehlerfreien Betriebs. Die Kalibrierung kann dabei dazu dienen, nicht nur den fehlerfreien Betrieb zu gewährleisten, sondern auch etwaige Fehlfunktionen frühzeitig zu erkennen. Derartige Fehlfunktionen können zum Beispiel aufgrund von Schmutz oder fehlerhaften Bauteilen entstehen. Bei Betätigung der Betätigungseinrichtung zum Starten des Kalibrierverfahrens kann die Baumaschine in eine Betriebsart „Kalibrierung“ versetzt werden. In dieser Betriebsart wird dann das Kalibrierverfahren wie vorstehend beschrieben durchgeführt.The construction machine can have an actuating device for starting a method for calibrating the hydrostatic unit of the power-split transmission. In this way, calibration can also be carried out during the service life of the construction machine, for example within the framework of specified maintenance intervals. The method described above is therefore not only suitable for an initial calibration after production of the hydrostatic unit or the power-split transmission, but also for continuous calibration to ensure error-free operation. The calibration can serve not only to guarantee error-free operation, but also to detect any malfunctions at an early stage. Such malfunctions can arise, for example, due to dirt or faulty components. When the actuating device is operated to start the calibration process, the construction machine can be switched to a "calibration" mode. In this operating mode, the calibration process is then carried out as described above.

FigurenlisteFigure list

1 shows in a schematic representation elements of a drive train in a power-split transmission to which the method can be applied;
2 shows schematically a sequence of a hydrostatic calibration under load;
3 shows in a flowchart steps that are carried out by the method according to an embodiment.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zu Beginn wird auf den Aufbau eines leistungsverzweigten Getriebes eingegangen, bei welchem das Kalibrierverfahren anwendbar ist.Embodiments of the present invention are described below with reference to the figures. At the beginning, the structure of a power-split transmission is discussed in which the calibration method can be used.

1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Teils eines Antriebsstrangs mit einem leistungsverzweigten Getriebe 10. Der Antriebsstrang dient dazu, Antriebsräder eines Fahrzeugs anzutreiben. Wie es in 1 gezeigt ist, weist der Antriebsstrang eine Antriebsvorrichtung 60 in Form einer Kraftmaschine auf. Die Antriebsvorrichtung 60 ist über ein Wendegetriebe 30 mit einem Variator 20 verbunden. Das Wendegetriebe 30 dient dazu, zwischen einer Vorwärtsrichtung und einer Rückwärtsrichtung umzuschalten. Das leistungsverzweigte Getriebe 10 nimmt Antriebsleistung von der Antriebsvorrichtung 60 auf. 1 shows a schematic structure of part of a drive train with a power-split transmission 10 . The drive train is used to drive the drive wheels of a vehicle. Like it in 1 As shown, the drive train includes a drive device 60 in the form of a prime mover. The drive device 60 is via a reverse gear 30th with a variator 20th connected. The reverse gear 30th is used to switch between a forward direction and a reverse direction. The power split transmission 10 takes drive power from the drive device 60 on.

In dem Variator 20 ist eine Hydrostateinheit 23 vorgesehen. Mit diesem Aufbau wird in bekannter Weise eine stufenlose Änderung eines Übersetzungsverhältnisses zwischen einer Abtriebswelle der Antriebsvorrichtung 60 und einem Ausgangselement des Variators 20 herbeigeführt.In the variator 20th is a hydrostatic unit 23 intended. With this structure, a stepless change in a transmission ratio between an output shaft is in a known manner Drive device 60 and an output element of the variator 20th brought about.

Der Variator besteht bei der gezeigten Ausführungsform aus einem zweistufigen Planetensatz 21, einer Summierungswelle 22 und der Hydrostateinheit 23. Die Hydrostateinheit 23 weist einen Weitwinkelhydrostaten 24, welcher als Pumpe dient, und einen Weitwinkelhydrostaten 26 auf, welcher aus Motor dient und mit dem Weitwinkelhydrostaten 24 fluidverbunden ist. Ein Eingang 25 der Hydrostateinheit ist über den zweistufigen Planetensatz 21 mit dem Wendegetriebe 30 wirkverbunden. Ein Ausgang 27 der Hydrostateinheit 23 ist über die Summierungswelle 22 mit dem Bereichsgetriebe 40 wirkverbunden.In the embodiment shown, the variator consists of a two-stage planetary gear set 21st , a summation wave 22nd and the hydrostatic unit 23 . The hydrostatic unit 23 has a wide-angle hydrostatic 24 , which serves as a pump, and a wide-angle hydrostat 26th on which one serves from engine and with the wide-angle hydrostatic 24 is fluid-connected. An entrance 25th the hydrostatic unit is via the two-stage planetary set 21st with the reversing gear 30th effectively connected. An exit 27 the hydrostatic unit 23 is about the summation wave 22nd with the range transmission 40 effectively connected.

Das Wendegetriebe 30 weist eine Fahrtrichtungskupplung 31 für Vorwärtsfahrt und eine Fahrtrichtungskupplung 32 für Rückwärtsfahrt auf. Das Bereichsgetriebe 40 weist eine erste Bereichskupplung 41 und eine zweite Bereichskupplung 42 auf. Ferner weist das Bereichsgetriebe 40 einen Abtrieb 43 in Form einer Abtriebswelle auf. Bei der gezeigten Ausführungsform ist ferner eine Parkbremse 70 vorgesehen, die dazu in der Lage ist, den Abtrieb 43 des Bereichsgetriebes 40 wahlweise festzustellen, sodass eine Drehung der Abtriebswelle verhindert wird.The reverse gear 30th has a directional coupling 31 for forward travel and a travel direction clutch 32 for backward travel. The range transmission 40 has a first range clutch 41 and a second range clutch 42 on. Furthermore, the range transmission 40 an output 43 in the form of an output shaft. In the embodiment shown, there is also a parking brake 70 provided, which is capable of the output 43 of the range transmission 40 optionally to be determined so that rotation of the output shaft is prevented.

In der vorstehend beschriebenen Hydrostateinheit 23 gemäß dieser Ausführungsform sind der Weitwinkelhydrostat 24 und der Weitwinkelhydrostat 26 über eine Kopplung 28 gekoppelt. Insbesondere sind die Verstellungen der Schwenkwinkel des Weitwinkelhydrostaten 24 und des Weitwinkelhydrostaten 26 aneinandergekoppelt. Die Kopplung 28 wird zum Verstellen des Schwenkwinkels der Weitwinkelhydrostaten 24, 26 über ein Regelventil 29 angesteuert. Das Regelventil 29 ist bei der gezeigten Ausführungsform ein Positionsregelventil, welches mit der Kopplung 28 wirkverbunden ist.In the hydrostatic unit described above 23 according to this embodiment are the wide-angle hydrostatic 24 and the wide-angle hydrostat 26th via a coupling 28 coupled. In particular, the adjustments are the swivel angle of the wide-angle hydrostatic 24 and the wide-angle hydrostatic 26th coupled together. The coupling 28 is used to adjust the swivel angle of the wide-angle hydrostats 24 , 26th via a control valve 29 controlled. The control valve 29 is in the embodiment shown a position control valve, which with the coupling 28 is effectively connected.

Der Antriebsstrang weist ein Steuergerät 50 auf, welches mit dem Regelventil 29, der Antriebsvorrichtung 60, die an einen Eingang des Wendegetriebes 30 gekoppelt ist, dem Wendegetriebe 30, dem Variator 20 und dem Bereichsgetriebe 40 verbunden ist, um die jeweiligen Vorrichtungen zu steuern. Durch Betätigung des Regelventils 29 erfolgt eine Verstellung des Schwenkwinkels der Hydrostateinheit 23. Die Antriebsvorrichtung 60 wird von dem Steuergerät 50 für einen Betrieb mit einer vorbestimmten Drehzahl angesteuert. Das Steuergerät 50 steuert die in dem Wendegetriebe 30 vorgesehenen Fahrtrichtungskupplungen 31, 32 an. Ferner steuert das Steuergerät 50 die in dem Bereichsgetriebe 40 vorgesehenen Bereichskupplungen 41, 42 sowie die Parkbremse 70 an.The drive train has a control unit 50 which with the control valve 29 , the drive device 60 connected to an input of the reversing gear 30th is coupled, the reversing gear 30th , the variator 20th and the range transmission 40 is connected to control the respective devices. By actuating the control valve 29 the swivel angle of the hydrostatic unit is adjusted 23 . The drive device 60 is from the control unit 50 controlled for operation at a predetermined speed. The control unit 50 controls those in the reversing gear 30th provided travel direction couplings 31 , 32 on. The control unit also controls 50 those in the range transmission 40 provided range couplings 41 , 42 as well as the parking brake 70 on.

Das Steuergerät 50 ist ferner dazu eingerichtet, ein Verfahren zum Kalibrieren der Hydrostateinheit 23 des Variators 20 durchzuführen. Zur Ansteuerung der jeweiligen Komponenten gibt das Steuergerät 50 Signale in Form von Strom an die unterschiedlichen Komponenten aus. Die Ansteuerung der Hydrostateinheit erfolgt durch das Steuergerät 50, indem dieses einen Strom auf das Regelventil 29 ausgibt. Bei dem Regelventil 29 handelt es sich um ein Positionsregelventil. Das Regelventil ist ein Magnetventil. Im ausgeregelten Zustand sind bei diesem Regelventil eine Magnetkraft und eine Federkraft im Gleichgewicht, die beide auf einen Schieber des Regelventils wirken.The control unit 50 is also set up to provide a method for calibrating the hydrostatic unit 23 of the variator 20th perform. The control unit provides 50 Signals in the form of electricity to the various components. The hydrostatic unit is controlled by the control unit 50 by giving this a stream to the control valve 29 issues. At the control valve 29 it is a position control valve. The control valve is a solenoid valve. In the regulated state, a magnetic force and a spring force are in equilibrium in this control valve, both of which act on a slide of the control valve.

Der Schwenkwinkel der Hydrostateinheit verändert sich in Abhängigkeit der Bestromung des Regelventils 29. Idealisiert ist der Schwenkwinkel der Hydrostateinheit dabei direkt proportional zum ausgegebenen Strom. Aufgrund von Toleranzen, Reibung und Wirkungsgraden ergeben sich Abweichungen von diesem idealen Zusammenhang. Diese werden durch eine Kalibrierung des Variators beziehungsweise der Hydrostateinheit kompensiert. Ein schematischer Ablauf einer Kalibrierung der Hydostateinrichtung ist in 2 gezeigt. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm von Schritten, die von dem Verfahren gemäß der Ausführungsform ausgeführt werden.The swivel angle of the hydrostatic unit changes depending on the energization of the control valve 29 . Ideally, the swivel angle of the hydrostatic unit is directly proportional to the current output. Due to tolerances, friction and degrees of efficiency, there are deviations from this ideal relationship. These are compensated for by calibrating the variator or the hydrostatic unit. A schematic sequence of a calibration of the hydostat device is shown in 2 shown. 3 FIG. 13 shows a flow chart of steps performed by the method according to the embodiment.

In einem Schritt S1 wird mit der Kalibrierung der Hydrostateinheit 23 begonnen. Nach Initiierung der Kalibrierung der Hydrostateinheit 23 in Schritt S1 geht das Verfahren zu Schritt S2 weiter, bei welchem Randbedingungen überprüft werden. Beispielsweise kann bei diesem Schritt S2 überprüft werden, ob die Parkbremse 70 eingerückt ist. Ist die Parkbremse 70 eingerückt, kann das Verfahren weiter zu Schritt S3 voranschreiten. Ist die Parkbremse 70 nicht eingerückt, kann diese geeignet betätigt werden, um den Abtrieb des Bereichsgetriebes 40 festzustellen.In one step S1 comes with the calibration of the hydrostatic unit 23 began. After initiating the calibration of the hydrostatic unit 23 in step S1 the procedure goes to step S2 further, under which boundary conditions are checked. For example, at this step S2 be checked whether the parking brake 70 is indented. Is the parking brake 70 indented, the procedure can continue to step S3 move forward. Is the parking brake 70 not engaged, this can be operated appropriately to reduce the output of the range transmission 40 ascertain.

Im nachfolgenden Schritt S3 wird das Regelventil auf vorbestimmte Art und Weise so bestromt, dass die Hydrostateinheit in ihre theoretische Nulllage gebracht wird. Der Strom am Regelventil 29 der Hydrostateinheit 23 wird dementsprechend auf einen Wert In gestellt, bei welchem der Schwenkwinkel in der Hydrostateinheit null ist. Bei dem in 2 gezeigten Ablauf wird mit der Bestromung des Regelventils 29 begonnen und wird an das Regelventil 29 zunächst der Strom In angelegt, der der theoretischen Nulllage der Hydrostateinheit 23 entspricht.In the next step S3 the control valve is energized in a predetermined manner so that the hydrostatic unit is brought into its theoretical zero position. The current at the control valve 29 the hydrostatic unit 23 is accordingly to a value In at which the swivel angle in the hydrostatic unit is zero. The in 2 The sequence shown is when the control valve is energized 29 started and is connected to the control valve 29 first the electricity In applied to the theoretical zero position of the hydrostatic unit 23 corresponds.

Liegt der vorgegebene Strom In für die vermutete Nulllage der Hydrostateinheit an, geht das Verfahren zu Schritt S4 weiter. Bei Schritt S4 erfolgt eine Einstellung der Drehzahl der Antriebsvorrichtung 60. Dabei wird die Antriebsdrehzahl auf eine vorbestimmte Zieldrehzahl eingestellt. Nach erfolgter Einstellung der Drehzahl der Antriebsvorrichtung 60 geht das Verfahren zu Schritt S5 weiter.Is the specified current In for the assumed zero position of the hydrostatic unit, the method goes to step S4 continue. At step S4 the speed of the drive device is set 60 . The drive speed is set to a predetermined target speed. After setting the speed of the drive device 60 the procedure goes to step S5 continue.

In Schritt S5 wird eine der Fahrtrichtungskupplungen 31, 32 des Wendegetriebes 30 geschlossen. Bei dem in 2 gezeigten Ablauf ist die Betätigung einer Fahrtrichtungskupplung 31, 32 durch die Linie Tf gezeigt. Wie es aus 2 ersichtlich ist, wird die betätigte Fahrtrichtungskupplung 31, 32 so betätigt, dass eine 100%iqe Momentübertragung erfolgt, sodass eine von der Antriebsvorrichtung 60 ausgegebene Leistung vollständig zu dem Variator 20 übertragen wird. Anschließend geht das Verfahren zu Schritt S6 weiter.In step S5 becomes one of the direction of travel clutches 31 , 32 of the reversing gear 30th closed. The in 2 The sequence shown is the actuation of a direction clutch 31 , 32 through the line Tf shown. How it looks 2 can be seen, the actuated travel direction clutch 31 , 32 operated so that a 100% iqe torque transmission takes place, so that one of the drive device 60 output power completely to the variator 20th is transmitted. Then the procedure goes to step S6 continue.

In Schritt S6 wird die Hydrostateinheit so weit ausgeschwenkt, bis der Synchronpunkt der Bereichskupplungen 41, 42 erreicht ist. Dabei wird die Hydrostateinheit auf maximalen Schwenkwinkel eingestellt. Ist der maximale Schwenkwinkel erreicht, liegt eine Stromstärke 11 an dem Regelventil 29 an. Da der Abtrieb 43 des Bereichsgetriebes 40 aufgrund der eingerückten Parkbremse 70 stillsteht, ist die Differenzdrehzahl in der Bereichskupplung hoch. Wenn die eingestellte Übersetzung in der Hydrostateinheit dem Synchronpunkt entspricht, wird diese gehalten. Anschließend geht das Verfahren zu Schritt S7 weiter.In step S6 the hydrostatic unit is swiveled out until the synchronization point of the range clutches 41 , 42 is reached. The hydrostatic unit is set to the maximum swivel angle. If the maximum swivel angle is reached, there is a current intensity 11 on the control valve 29 on. Because the downforce 43 of the range transmission 40 due to the applied parking brake 70 stands still, the differential speed in the range clutch is high. If the gear ratio set in the hydrostatic unit corresponds to the synchronization point, it is held. Then the procedure goes to step S7 continue.

Liegt die Übersetzung innerhalb festgelegter Grenzen, wird im Schritt S7 die Bereichskupplung 31 bei hoher Differenzdrehzahl befüllt und auf dem Füllausgleichsdruck gehalten. Bei dem Füllausgleichsdruck handelt es sich um den Druck, der notwendig ist, um das Lüftspiel in der Bereichskupplung aufzuheben. Hierbei überträgt die Kupplung kein Drehmoment. Das Verfahren geht anschließend zu Schritt S8 weiter.If the translation is within specified limits, step S7 the range coupling 31 filled at a high differential speed and kept at the filling equalization pressure. The fill equalization pressure is the pressure that is necessary to eliminate the clearance in the range coupling. The clutch does not transmit any torque here. The procedure then goes to step S8 continue.

In Schritt S8 wir eine Kupplungsüberwachung aktiviert. Die in Schritt S8 aktivierte Kupplungsüberwachung überwacht eine Schaltleistung und eine Schaltarbeit der Kupplung. Auf diese Weise wird eine bei der weiteren Betätigung der Bereichskupplung auftretende Belastung überwacht und wird bei möglicher oder erkannter Überlastung der Bereichskupplung das Kalibrierverfahren abgebrochen. Eine Beschädigung der Bereichskupplung kann auf diese Weise vermieden werden. Nach erfolgter Aktivierung der Kupplungsüberwachung im Schritt S8 geht das Verfahren zu Schritt S9 weiter.In step S8 we activated a clutch monitoring. The in step S8 Activated clutch monitoring monitors the switching capacity and the switching work of the clutch. In this way, a load that occurs when the range clutch is actuated further is monitored and the calibration process is terminated if the range clutch is overloaded or is detected. Damage to the range coupling can be avoided in this way. After activation of the coupling monitoring in step S8 the procedure goes to step S9 continue.

In Schritt S9 wird ein kommandiertes Drehmoment an der Bereichskupplung 41, 42 langsam erhöht, bis sich ein gewünschtes Drehmoment am Abtrieb einstellt. In Schritt S10 wird das Abtriebsmoment ermittelt und in Schritt S11 wird ermittelt, ob das Abtriebsmoment größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert ist. Wird in Schritt S11 festgestellt, dass das Abtriebsmoment größer oder gleich einem definierten Wert ist, wird der Kupplungsdruck bis zum Ende der Kalibrierung gehalten. Andernfalls geht das Verfahren zurück zu Schritt S9.In step S9 becomes a commanded torque on the range clutch 41 , 42 slowly increased until a desired torque is set at the output. In step S10 the output torque is determined and in step S11 it is determined whether the output torque is greater than or equal to a predetermined threshold value. Will in step S11 found that the output torque is greater than or equal to a defined value, the clutch pressure is maintained until the end of the calibration. Otherwise, the procedure goes back to step S9 .

Bei dem in 2 gezeigten Ablauf ist mit Linie Tb ein Momentverlauf erkennbar, und insbesondere dass der Kupplungsdruck in der Bereichskupplung 41, 42 so lange erhöht wird, bis ein vorbestimmtes Abtriebsmoment erreicht wird, welches dann während der Kalibrierung gehalten wird (Schritt S12).The in 2 The sequence shown is with a line Tb a torque curve can be seen, and in particular that the clutch pressure in the range clutch 41 , 42 is increased until a predetermined output torque is reached, which is then maintained during the calibration (step S12 ).

Sobald der Kupplungsdruck wie gewünscht eingestellt ist und in Schritt S12 gehalten wird, werden im nachfolgenden Schritt S13 die Ab-Hysterese und die Auf- Hysterese der Hydrostateinheit 23 ermittelt. Hierbei wird zunächst die zugehörige Übersetzung der Hydrostateinheit bei maximalem Schwenkwinkel und der dazu notwendige Strom ermittelt. Die Übersetzung der Hydrostateinheit wird dann in einzelnen Stufen reduziert und die zugehörigen Wertepaare für Übersetzung der Hydrostateinheit und Strom werden ermittelt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis sich die Hydrostateinheit in wieder in der Nulllage befindet. Im Anschluss wird der Strom am Positionsregelventil so weit auf einen Wert lu abgesenkt, bis sich die Hydrostateinheit in einem Zustand befindet, bei welchem ein mechanischer Anschlag vorliegt. Hier wird ein minimaler negativer Winkel aufgrund einer Überschwenkung der Hydrostateinheit ermittelt. Zu diesem Zeitpunkt ist die gesamte Ab-Hysterese ermittelt. Anschließend wird die Hydrostateinheit wieder in die Nulllage gebracht und in Stufen wieder bis zum maximalem Schwenkwinkel ausgeschwenkt und es werden die zugehörigen Kennwerte für Übersetzung der Hydrostateinheit und Strom beziehungsweise die Stromstärke ermittelt. Wie sich aus 2 ergibt, wird der maximale Schwenkwinkel mit einer von der Stromstärke I1 abweichenden, geringeren Stromstärke I2 erreicht. Dadurch ist die Auf-Hysterese ermittelt.Once the clutch pressure is set as desired and in step S12 will be held in the subsequent step S13 the down hysteresis and the up hysteresis of the hydrostatic unit 23 determined. The associated gear ratio of the hydrostatic unit at the maximum swivel angle and the current required for this are first determined. The ratio of the hydrostatic unit is then reduced in individual steps and the associated value pairs for the ratio of the hydrostatic unit and current are determined. This process is repeated until the hydrostatic unit is in the zero position again. The current at the position control valve is then reduced to a value lu until the hydrostatic unit is in a state in which there is a mechanical stop. A minimum negative angle is determined here due to the hydrostatic unit being swiveled over. At this point in time, the entire down hysteresis has been determined. The hydrostatic unit is then brought back into the zero position and swiveled out again in stages up to the maximum swivel angle and the associated characteristic values for the ratio of the hydrostatic unit and current or the current intensity are determined. How out 2 results, the maximum swivel angle with one of the current strength I1 different, lower amperage I2 reached. This determines the open hysteresis.

Im Anschluss an Schritt S13 geht bei der gezeigten Ausführungsform das Verfahren zu Schritt S14 weiter, bei welchem die Hydrostateinheit wieder in die Nulllage zurückgeschwenkt wird. Nach erfolgtem Rückschwenken der Hydrostateinheit in die Nulllage (I=In) werden die Bereichskupplung und die Fahrtrichtungskupplung in Schritt S15 geöffnet.Following step S13 in the embodiment shown, the method goes to step S14 further, in which the hydrostatic unit is swiveled back into the zero position. After the hydrostatic unit has been swiveled back into the zero position (I = In), the range clutch and the direction of travel clutch are in step S15 open.

Im Anschluss wird im Schritt S16 die Drehzahl der Antriebsvorrichtung 60 abgesenkt. Im darauffolgenden Schritt S17 erfolgt eine Lastkompensation der in Schritt S13 ermittelten Kalibrierdaten. Im nachfolgenden Schritt S18 wird die Kalibrierung beendet und werden die lastkompensierten Kalibrierdaten im Steuergerät 50 gespeichert.Then in step S16 the speed of the drive device 60 lowered. In the next step S17 load compensation takes place in step S13 determined calibration data. In the next step S18 the calibration is ended and the load-compensated calibration data are stored in the control unit 50 saved.

Gemäß einer Ausführungsform wird das Verfahren nach einer Montage des leistungsverzweigten Getriebes an einem Prüfstand ausgeführt.According to one embodiment, the method is carried out after the power-split transmission has been assembled on a test stand.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das vorstehend beschriebene leistungsverzweigte Getriebe mit dem Steuergerät in einer Baumaschine vorgesehen und wird das Kalibrierverfahren auf Anforderung durchgeführt, um einen fehlerfreien Betrieb zu gewährleisten und mögliche Fehlfunktionen zu erkennen.According to a further embodiment, the power-split transmission described above is provided with the control device in a construction machine and the calibration method is carried out on request in order to ensure error-free operation and to identify possible malfunctions.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: Getriebe transmission
2020th: VariatorVariator
2121st: PlanetensatzPlanetary set
2222nd: SummierungswelleSummation wave
2323: HydrostateinheitHydrostatic unit
2424: Weitwinkelhydrostat/PumpeWide angle hydrostatic / pump
2525th: Eingang HydrostateinheitHydrostatic unit input
2626th: Weitwinkelhydrostat/MotorWide angle hydrostatic / engine
2727: Ausgang HydrostateinheitHydrostatic unit output
2828: Kopplungcoupling
2929: Regelventil/Positionsregelventil Control valve / position control valve
3030th: WendegetriebeReverse gear
3131: FahrtrichtungskupplungDirection of travel coupling
3232: Fahrtrichtungskupplung Direction of travel coupling
4040: BereichsgetriebeRange transmission
4141: BereichskupplungRange coupling
4242: BereichskupplungRange coupling
4343: Abtrieb/Abtriebswelle Output / output shaft
5050: SteuergerätControl unit
6060: AntriebsvorrichtungDrive device
7070: Parkbremse Parking brake
II.: StromstärkeAmperage
I1I1: erste Stromstärke für maximalen Schwenkwinkelfirst amperage for maximum swivel angle
I2I2: zweite Stromstärke für maximalen Schwenkwinkelsecond amperage for maximum swivel angle
InIn: Stromstärke für NulllageAmperage for zero position
IuIu: Stromstärke bei Überschwenkzustand der HydrostateinheitAmperage when the hydrostatic unit is swiveled over
TfTf: Momentübertragung FahrtrichtungskupplungTorque transfer travel direction clutch
TbTb: Momentübertragung Bereichskupplung Torque transmission range clutch
S1S1: Start KalibrierungStart calibration
S2S2: Überprüfung RandbedingungenReview of boundary conditions
S3S3: Strom am Regelventil für vermutete NulllageCurrent at the control valve for assumed zero position
S4S4: Einstellung Drehzahl AntriebsvorrichtungSetting the speed of the drive device
S5S5: Schließen einer Fahrtrichtungskupplung des WendegetriebesClosing a direction clutch of the reversing gear
S6S6: Hydrostateinheit auf Maximalwinkel ausschwenkenSwivel the hydrostatic unit out to the maximum angle
S7S7: Befüllen einer Bereichskupplung und Halten auf FüllausgleichsdruckFilling a range coupling and holding it at the filling equalization pressure
S8S8: Aktivierung KupplungsüberwachungActivation of clutch monitoring
S9S9: Betätigung Bereichskupplung zum Erhöhen eines DrehmomentsActuation of the range clutch to increase a torque
S10S10: Ermitteln AbtriebsmomentDetermine the output torque
S11S11: Abtriebsmoment größer oder gleich Schwellwert?Output torque greater than or equal to the threshold value?
S12S12: Halten des durch die Bereichskupplung erzeugten Moments durch Halten des KupplungsdrucksHolding the torque generated by the range clutch by holding the clutch pressure
S13S13: Ermittlung von Ab-Hysterese und Auf-Hysterese der HydrostateinheitDetermination of the down hysteresis and up hysteresis of the hydrostatic unit
S14S14: Rückschwenken der Hydrostateinheit in NulllageSwiveling the hydrostatic unit back into the zero position
S15S15: Öffnen der Bereichskupplung und der FahrtrichtungskupplungOpen the range coupling and the direction of travel coupling
S16S16: Drehzahl der Antriebsvorrichtung absenkenLower the speed of the drive device
S17S17: Lastkompensation der ermittelten KalibrierdatenLoad compensation of the determined calibration data
S18S18: Kalibrierung beenden und Speichern der KalibrierdatenEnd calibration and save the calibration data

Claims

Method for calibrating a hydrostatic unit (23) in a power-split transmission (10), with the steps of applying (S4) a predetermined speed to an input of the hydrostatic unit (23), impressing (S9-S12) a predetermined load on an output of the hydrostatic unit ( 23), control (S13) the hydrostatic unit (23) with a predetermined control curve for changing the gear ratio of the hydrostatic unit (23) under an applied load, determination (S13) of gear ratios of the hydrostatic unit (23) corresponding to different control values of the hydrostatic unit (23), and storing (S18) the control values and the gear ratios corresponding to the control values.

Procedure according to Claim 1 , wherein the predetermined load is a predetermined torque which is caused at the output (27) of the hydrostatic unit (23).

Procedure according to Claim 2 , the predetermined torque by operating one of the Hydrostatic unit (23) operatively connected range transmission (40) is effected.

Procedure according to Claim 3 , wherein the predetermined load is generated by actuating at least one range clutch (41, 42) provided in the range transmission (40).

Procedure according to Claim 4 , an output (43) of the range transmission (4) being established before one of the range clutches (41, 42) is actuated.

Procedure according to Claim 5 , wherein an actuator (29) that is operatively connected to the hydrostatic unit (5) is controlled to control the hydrostatic unit (5).

Procedure according to Claim 6 , wherein the actuator (29) is a solenoid valve which is operatively connected to the hydrostatic unit (23) for setting a pivot angle.

Procedure according to Claim 7 , wherein the control course is designed so that the hydrostatic unit (23) is initially controlled in the direction of maximum translation (S6) and then a control course is brought about with which a down hysteresis and an up hysteresis in the hydrostatic unit (23) is determined (S13).

Procedure according to Claim 8 , the translation of the hydrostatic unit (23) being changed in steps to determine the down hysteresis and the up hysteresis.

Method according to one of the Claims 6 to 9 , the current intensities required for actuating the actuator (29) being detected as control values and gear ratios of the hydrostatic unit (23) corresponding to these values being detected.

Method according to one of the preceding claims, further comprising the step of carrying out load compensation (S17) for the control values and the corresponding gear ratios.

Control unit (50) with an interface, a computing unit and a storage unit, the interface with a drive device (60), a reversing gear (30), a range gear (40), a variator (20) with a hydrostatic unit (23), and a Parking brake (70) can be connected, and wherein the control device (50) is designed to carry out a method according to one of the preceding claims.

Drive train for a construction machine, with a power-split transmission (10), a drive device (60) coupled on the input side to the power-split transmission (10), the power-split transmission (10) having a reversing gear (30), a variator (20) and a range transmission ( 40) for setting at least two switchable driving ranges, and with a control device for calibrating the variator (20), the control device for carrying out the method according to one of the Claims 1 - 12 is set up.

Construction machine with a drive train after Claim 13 , wherein the construction machine has an actuating device for starting a method for calibrating the hydrostatic unit (20) of the power-split transmission (10).