DE102020206581A1 - Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine - Google Patents

Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine Download PDF

Info

Publication number
DE102020206581A1
DE102020206581A1 DE102020206581.0A DE102020206581A DE102020206581A1 DE 102020206581 A1 DE102020206581 A1 DE 102020206581A1 DE 102020206581 A DE102020206581 A DE 102020206581A DE 102020206581 A1 DE102020206581 A1 DE 102020206581A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
work
travel
power
prioritization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102020206581.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Migen Bebeti
Rico Glöckner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102020206581.0A priority Critical patent/DE102020206581A1/en
Publication of DE102020206581A1 publication Critical patent/DE102020206581A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2045—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for optimising the use of energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/085—Changing the parameters of the control units, e.g. changing limit values, working points by control input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/15—Fork lift trucks, Industrial trucks

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1) einer Arbeitsmaschine, wobei der Antriebsstrang (1) einen Arbeitsantrieb (2), einen Fahrantrieb (6) und einen elektrischen Energiespeicher (10) umfasst, wobei dem Fahrantrieb (6) nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Fahrantriebs (6) vom Energiespeicher (10) elektrische Leistung bereitgestellt wird (21), wobei dem Arbeitsantrieb (2) nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs (2) ebenfalls vom Energiespeicher (10) elektrische Leistung bereitgestellt wird (21) und wobei eine maximal vom Energiespeicher (10) bereitstellbare Leistung kleiner ist als eine Summe der Leistung aus einer maximalen Leistungsanforderung des Fahrantriebs (6) und einer maximalen Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs (2). Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Leistungsanforderung des Fahrantriebs (6) stets vollständig erfüllt wird, solange eine Priorisierung des Fahrantriebs (6) gewählt ist (22) und dass die Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs (2) stets vollständig erfüllt wird, solange eine Priorisierung des Arbeitsantriebs (2) gewählt ist (23). Die Erfindung betrifft weiterhin einen entsprechenden Antriebsstrang (1) und eine entsprechende Arbeitsmaschine.

Figure DE102020206581A1_0000
The invention relates to a method for operating a drive train (1) of a work machine, the drive train (1) comprising a work drive (2), a travel drive (6) and an electrical energy store (10), the travel drive (6) according to a Power requirement of the travel drive (6) from the energy store (10) electrical power is provided (21), the power drive (2) also being provided (21) by the energy store (10) according to a power requirement of the work drive (2) and wherein a The maximum power that can be provided by the energy store (10) is less than the sum of the power from a maximum power requirement of the travel drive (6) and a maximum power requirement of the work drive (2). The method according to the invention is characterized in that the power requirement of the travel drive (6) is always fully met as long as a prioritization of the travel drive (6) is selected (22) and that the power requirement of the work drive (2) is always fully met as long as a Prioritization of the working drive (2) is selected (23). The invention also relates to a corresponding drive train (1) and a corresponding work machine.
Figure DE102020206581A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 p sowie eine entsprechende Arbeitsmaschine.The present invention relates to a method for operating a drive train of a work machine according to the preamble of claim 1, a drive train for a work machine according to the preamble of claim 1 p and a corresponding work machine.

Im Stand der Technik sind elektrisch angetriebene Arbeitsmaschinen, wie etwa Radlader, Kompaktlader, Teleskoplader, Dumper oder auch Bagger, bekannt. Diese elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschinen sind entweder rein elektrisch angetrieben, d.h. sie verfügen für ihre Energieversorgung ausschließlich über eine elektrische Batterie, oder aber sie sind diesel-elektrisch angetrieben, was bedeutet, dass die benötigte Energie von einem dieselgetriebenen Generator, üblicherweise in Verbindung mit einem elektrischen Pufferspeicher, wie z.B. einem entsprechend dimensionierten Kondensator, bereitgestellt wird. In allen Fällen wird die für den Fahrantrieb und den Arbeitsantrieb benötigte mechanische Leistung von einem oder mehreren Elektromotoren erbracht. Weiterhin sind auch hybrid-elektrische Arbeitsmaschinen bekannt, bei denen die zum Betrieb benötigte mechanische Leistung in erster Linie von einem Verbrennungsmotor, üblicherweise einem Dieselmotor, erbracht wird. Ein zusätzlich vorgesehener Elektromotor wird von einer Batterie gespeist und übernimmt hier typischerweise eine sog. Boost-Funktion.In the prior art, electrically driven machines such as wheel loaders, compact loaders, telescopic loaders, dumpers or excavators are known. These electrically powered work machines are either purely electrically powered, i.e. they only have an electric battery for their energy supply, or they are diesel-electrically powered, which means that the required energy is supplied by a diesel-powered generator, usually in connection with an electrical buffer storage , such as a suitably dimensioned capacitor, is provided. In all cases, the mechanical power required for the travel drive and the work drive is provided by one or more electric motors. Hybrid-electric machines are also known in which the mechanical power required for operation is primarily provided by an internal combustion engine, usually a diesel engine. An additionally provided electric motor is fed by a battery and here typically takes on a so-called boost function.

In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 20 2014 000 738 U1 einen rein elektromotorisch angetriebener Radlader, der einen ersten Elektromotor für einen Fahrantrieb und einen zweiten Elektromotor für einen Arbeitsantrieb aufweist.In this context, describes the DE 20 2014 000 738 U1 a wheel loader driven purely by an electric motor, which has a first electric motor for a travel drive and a second electric motor for a work drive.

Aus der EP 0 962 597 A2 ist eine batteriebetriebene Arbeitsmaschine bekannt, welche für den Fahrantrieb zwei Elektromotoren aufweist und einen weiteren Elektromotor für den Arbeitsantrieb aufweist.From the EP 0 962 597 A2 a battery-operated work machine is known which has two electric motors for the drive and a further electric motor for the work drive.

Aus der unveröffentlichten DE 10 2019 203 729.1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine bekannt, wobei die Arbeitsmaschine einen Elektromotor für den Fahrantrieb aufweist und einen Elektromotor für den Arbeitsantrieb aufweist. Unter bestimmten Voraussetzungen kann der Fahrantrieb zusätzlich vom Arbeitsantrieb angetrieben werden. Sofern sich nämlich ein Wirkungsgrad eines Gesamtbetriebspunkts des Fahrmotors und des Arbeitsmotors gemeinsam gegenüber einem Wirkungsgrad eines Betriebspunkts des Fahrmotors dadurch erhöhen würde, dass der Fahranrieb gemeinsam vom Fahrmotor und vom Arbeitsmotor angetrieben wird, so kann der Fahrantrieb zusätzlich vom Arbeitsmotor angetrieben werden.From the unpublished DE 10 2019 203 729.1 a method for operating a drive train of a work machine is known, the work machine having an electric motor for the travel drive and an electric motor for the work drive. Under certain conditions, the travel drive can also be driven by the work drive. If, in fact, the efficiency of an overall operating point of the traction motor and the working motor would increase jointly compared to an efficiency of an operating point of the traction motor, in that the traction drive is driven jointly by the traction motor and the working motor, the traction drive can also be driven by the working motor.

Die bekannten elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschinen sind jedoch oftmals dahingehend nachteilbehaftet, als dass die von einer elektrischen Energiequelle, beispielsweise einer Batterie, bereitstellbare Leistung zu gering ist, um sowohl den dem Arbeitsantrieb als auch den dem Fahrantrieb zugeordneten Elektromotor gleichzeitig mit der jeweiligen Maximalleistung zu versorgen.However, the known electrically powered work machines are often disadvantageous in that the power that can be provided by an electrical energy source, for example a battery, is too low to simultaneously supply the electric motor assigned to the work drive as well as the electric motor assigned to the travel drive with the respective maximum power.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine vorzuschlagen.It is an object of the invention to propose an improved method for operating a drive train of a work machine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.This object is achieved according to the invention by the method for operating a drive train of a work machine according to claim 1. Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine, wobei der Antriebsstrang einen Arbeitsantrieb, einen Fahrantrieb und einen elektrischen Energiespeicher umfasst, wobei dem Fahrantrieb nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Fahrantriebs vom Energiespeicher elektrische Leistung bereitgestellt wird, wobei dem Arbeitsantrieb nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs ebenfalls vom Energiespeicher elektrische Leistung bereitgestellt wird und wobei eine maximal vom Energiespeicher bereitstellbare Leistung kleiner ist als eine Summe der Leistung aus einer maximalen Leistungsanforderung des Fahrantriebs und einer maximalen Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Leistungsanforderung des Fahrantriebs stets vollständig erfüllt wird, solange eine Priorisierung des Fahrantriebs gewählt ist und dass die Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs stets vollständig erfüllt wird, solange eine Priorisierung des Arbeitsantriebs gewählt ist.The invention relates to a method for operating a drive train of a work machine, the drive train comprising a work drive, a travel drive and an electrical energy store, the travel drive being provided with electrical power from the energy store in accordance with a power requirement of the travel drive Work drive is also provided by the energy store electrical power and a maximum power that can be provided by the energy store is less than a sum of the power from a maximum power requirement of the travel drive and a maximum power requirement of the work drive. The method according to the invention is characterized in that the power requirement of the travel drive is always fully met as long as a prioritization of the travel drive is selected and that the power requirement of the work drive is always fully met as long as a prioritization of the work drive is selected.

Die Erfindung beschreibt also ein Verfahren, welches das Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine betrifft, wobei der Antriebsstrang aus zwei voneinander unabhängig betreibbaren Antrieben, nämlich dem Arbeitsantrieb und dem Fahrantrieb, sowie einem elektrischen Energiespeicher besteht. Sowohl der Arbeitsantrieb als auch der Fahrantrieb umfassen vorteilhaft jeweils ein oder mehrere Elektromotoren. Zusätzlich können sie Getriebe bzw. Übersetzungsstufen, Abtriebe, hydraulische Komponenten, Steuerelektronik und Leistungselektronik umfassen. Besonders vorteilhaft handelt es sich bei den Elektromotoren um jeweils baugleiche Elektromotoren für den Fahrantrieb und für den Arbeitsantrieb. Somit lassen sich kostenreduzierende Stückzahleffekte bewirken. Der elektrische Energiespeicher ist vorzugsweise als wiederaufladbare elektrische Batterie ausgebildet, kann aber auch ein dieselbetriebener Generator sein. Es handelt sich somit um einen elektrischen Antriebsstrang.The invention thus describes a method which relates to the operation of a drive train of a work machine, the drive train consisting of two drives that can be operated independently of one another, namely the working drive and the travel drive, as well as an electrical energy store. Both the work drive and the travel drive advantageously each comprise one or more electric motors. In addition, they can include gears or gear ratios, drives, hydraulic components, control electronics and power electronics. It is particularly advantageous that the electric motors are each structurally identical electric motors for the travel drive and for the Work drive. Thus, cost-reducing effects on the number of pieces can be brought about. The electrical energy store is preferably designed as a rechargeable electrical battery, but can also be a diesel-operated generator. It is therefore an electric drive train.

Im Betrieb der Arbeitsmaschine erfolgen in der Regel Steuereingaben z.B. eines Bedieners der Arbeitsmaschine an den Fahrantrieb und an den Arbeitsantrieb, welche entsprechende Leistungsanforderungen des Fahrantriebs und des Arbeitsantriebs zur Folge haben. Die Leistungsanforderungen sind Anforderungen von elektrischer Leistung durch den Fahrantrieb bzw. den Arbeitsantrieb an den Energiespeicher, um die Steuereingaben umsetzen zu können, also zur Deckung des Bedarfs an elektrischer Leistung des Fahrantriebs und des Arbeitsantriebs.When the machine is in operation, control inputs, e.g. from an operator of the machine, are usually made to the travel drive and the work drive, which result in corresponding performance requirements of the travel drive and the work drive. The power requirements are requirements for electrical power from the travel drive or the work drive to the energy store in order to be able to implement the control inputs, i.e. to cover the electrical power requirement of the travel drive and the work drive.

Bauartbedingt kann der elektrische Energiespeicher eine maximale elektrische Leistung bereitstellen, bei deren Überschreiten er Gefahr läuft, irreparable Schäden bis hinzu seiner vollständigen Zerstörung zu erleiden. Die Ursache hierfür sind bei einem als Batterie ausgebildeten elektrischen Energiespeicher in der Regel Innenwiderstände der Batterie, an welchen bei Bereitstellen einer elektrischen Leistung ebenfalls eine gewisse elektrische Leistung in Wärme ungesetzt wird und somit zu einer Erhitzung der Batterie führt.Due to its design, the electrical energy storage device can provide a maximum electrical power which, if exceeded, runs the risk of irreparable damage up to and including complete destruction. In the case of an electrical energy storage device designed as a battery, this is usually caused by the internal resistances of the battery, at which a certain electrical power is also converted into heat when an electrical power is provided and thus leads to the battery being heated.

Die maximal vom Energiespeicher bereitstellbare Leistung ist dabei kleiner als die Summe aus einer maximalen Leistungsanforderung des Fahrantriebs und einer maximalen Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs. Das bedeutet, dass der Energiespeicher nicht so viel elektrische Leistung bereitstellen kann, wie der Fahrantrieb und der Arbeitsantrieb gleichzeitig maximal anfordern können. Wenn also der Fahrantrieb bei maximaler Leistung betrieben werden soll und ebenso der Arbeitsantrieb bei maximaler Leistung betrieben werden soll, dann ist dies aufgrund der begrenzten bereitstellbaren elektrischen Leistung durch den Energiespeicher nicht möglich.The maximum power that can be provided by the energy store is smaller than the sum of a maximum power requirement of the travel drive and a maximum power requirement of the work drive. This means that the energy store cannot provide as much electrical power as the travel drive and the work drive can request at the same time. If the travel drive is to be operated at maximum power and the work drive is also to be operated at maximum power, then this is not possible due to the limited electrical power that can be provided by the energy store.

Da der Fahrantrieb und der Arbeitsantrieb bevorzugt baugleich ausgebildet sind, weisen sie entsprechend auch eine identische maximale Leistungsaufnahme und dementsprechende maximale Leistungsanforderungen auf. Die maximale Leistungsanforderung des Fahrantriebs - und also entsprechend auch des Arbeitsantriebs - kann beispielsweise so ausgelegt sein, dass sie der maximal vom Energiespeicher bereitstellbaren Leistung entspricht. Der Energiespeicher kann somit also entweder die maximale Leistungsanforderung des Fahrantriebs oder des Arbeitsantriebs oder beide anteilig erfüllen. Natürlich kann die maximal vom Energiespeicher bereitstellbare Leistung auch größer oder kleiner sein als in diesem Beispiel.Since the travel drive and the work drive are preferably designed to be identical, they accordingly also have an identical maximum power consumption and corresponding maximum power requirements. The maximum power requirement of the traction drive - and thus accordingly also of the work drive - can be designed, for example, in such a way that it corresponds to the maximum power that can be provided by the energy store. The energy store can therefore either meet the maximum power requirement of the traction drive or the work drive or both proportionally. Of course, the maximum power that can be provided by the energy store can also be greater or less than in this example.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, durch eine Priorisierung, die beispielsweise durch den Bediener der Arbeitsmaschine vorgenommen werden kann, die Leistungsanforderung des Fahrantriebs gegenüber dem Arbeitsantrieb oder umgekehrt derart zu priorisieren, dass eine Leistungsanforderung des gewählten Antriebs, also des Fahrantriebs oder des Arbeitsantriebs, vorrangig erfüllt wird. Eine Leistungsanforderung des nicht priorisierten Antriebs hingegen wird bei nicht ausreichender Leistungsfähigkeit des Energiespeichers nicht im angeforderten Maße mit elektrischer Leistung versorgt.According to the invention, it is now provided through prioritization, which can be carried out, for example, by the operator of the work machine, to prioritize the power requirement of the travel drive over the work drive or vice versa in such a way that a power requirement of the selected drive, i.e. the travel drive or the work drive, is met with priority will. A power requirement of the non-prioritized drive, on the other hand, is not supplied with electrical power to the required extent if the performance of the energy store is insufficient.

Daraus ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise für bestimmte Betriebssituationen der Arbeitsmaschine über die Priorisierung festgelegt werden kann, dass der Fahrantrieb bzw. Arbeitsantrieb vorrangig mit elektrischer Energie versorgt werden sollen. Somit kann gewährleistet werden, dass der Fahrantrieb bzw. der Arbeitsantrieb in diesen Betriebssituationen ihre maximale Leistungsfähigkeit aufweisen.This has the advantage that, for example, for certain operating situations of the work machine, the prioritization can be used to specify that the travel drive or work drive should be primarily supplied with electrical energy. It can thus be guaranteed that the drive or the work drive have their maximum performance in these operating situations.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Priorisierung des Fahrantriebs und die Priorisierung des Arbeitsantriebs über ein von einem Bediener der Arbeitsmaschine betätigbares Eingabemittel gewählt werden. Somit hat der Bediener der Arbeitsmaschine die Kontrolle über die Zuweisung der bereitstellbaren elektrischen Leistung und kann diese auf einfache Weise für jede Betriebssituation vorgeben.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the prioritization of the travel drive and the prioritization of the work drive are selected via an input means that can be actuated by an operator of the work machine. The operator of the work machine thus has control over the allocation of the electrical power that can be provided and can easily specify this for each operating situation.

Das Eingabemittel kann beispielsweise als Stellrad, als Stellhebel oder als tastenbetätigbares Eingabemittel ausgebildet sein.The input means can be designed, for example, as a setting wheel, as an adjusting lever or as a key-operated input means.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Priorisierung dreistufig gewählt wird, wobei bei Wählen einer ersten Stufe die Priorisierung des Fahrantriebs gewählt wird, wobei bei Wählen einer zweiten Stufe die Priorisierung des Arbeitsantriebs gewählt wird und wobei bei Wählen einer dritten Stufe keine Priorisierung gewählt wird. Somit kann also vorteilhaft zwischen einer Priorisierung des Fahrantriebs, einer Priorisierung des Arbeitsantriebs und keiner Priorisierung gewechselt werden. Keine Priorisierung ist dabei der Normalzustand, in dem die bereitstellbare elektrische Leistung des Energiespeichers paritätisch auf den Fahrantrieb und den Arbeitsantrieb aufgeteilt wird.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the prioritization is selected in three stages, with the prioritization of the travel drive being selected when a first level is selected, the prioritization of the working drive being selected when a second level is selected and with a third level being selected no prioritization is selected. It is therefore advantageously possible to switch between prioritization of the travel drive, prioritization of the work drive and no prioritization. The normal state in which the electrical power that can be provided by the energy storage device is divided equally between the travel drive and the work drive is not prioritized.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Stufe über ein Stellmittel zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit gewählt wird. Bei dem Stellmittel zur Vorgabe der Fahrgeschwindigkeit kann es sich beispielsweise um ein Fahrpedal oder um einen Wählhebel des Vorwärts- und Rückwärtsgangs handeln. Somit müssen vorteilhaft keine zusätzlichen Bedienelemente vorgesehen werden, da die Priorisierung des Fahrantriebs stattdessen auf einfache Weise über zusätzliche Funktionalitäten der bereits vorhandenen Bedienelemente erfolgt.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the first stage is selected via an adjusting means for specifying a driving speed. In which Actuating means for specifying the driving speed can be, for example, an accelerator pedal or a selector lever for the forward and reverse gear. It is therefore advantageous not to provide any additional operating elements, since the prioritization of the travel drive is instead carried out in a simple manner using additional functionalities of the operating elements that are already present.

Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Stufe über eine Betätigung einer Kickdown-Funktion des Stellmittels zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit gewählt wird. Die Kickdown-Funktion kann im Falle der Ausbildung des Stellmittels als Fahrpedal beispielsweise als vollständiges Durchtreten des Fahrpedals ausgeführt sein und im Falle der Ausbildung des Stellmittels als Wählhebel des Vorwärts- und Rückwärtsgangs als Betätigung eines Schalters am Wählhebel ausgeführt sein.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the first stage is selected by actuating a kickdown function of the actuating means for specifying a driving speed. In the case of the actuating means being designed as an accelerator pedal, the kickdown function can be designed, for example, as a complete depressing of the accelerator pedal, and in the case of the actuating means being designed as a selector lever for forward and reverse gears, it can be designed as actuation of a switch on the selector lever.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zweite Stufe über eine gleichzeitige Betätigung eines Fahrpedals und eines Bremspedals gewählt wird. Somit müssen auch zur Priorisierung des Arbeitsantriebs vorteilhaft keine zusätzlichen Bedienelemente vorgesehen werden, da auch die Priorisierung des Arbeitsantriebs über zusätzliche Funktionalitäten der bereits vorhandenen Bedienelemente erfolgt.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the second stage is selected by simultaneous actuation of an accelerator pedal and a brake pedal. Thus, advantageously, no additional control elements have to be provided for prioritizing the work drive, since the work drive is also prioritized using additional functionalities of the control elements that are already present.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Skalierung einer Stellung des Stellmittels zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit an eine für den Fahrantrieb bereitgestellte Leistung angepasst wird. Das bedeutet also, dass die Stellung innerhalb des Verstellwegs des Stellmittels zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit an die für den Fahrantrieb zur Verfügung gestellte elektrische Leistung angepasst wird, insbesondere dann, wenn eine Priorisierung des Arbeitsantriebs gewählt wurde. Wenn also beispielsweise aufgrund der Priorisierung des Arbeitsantriebs dem Fahrantrieb nur noch 30 % seiner maximal aufnehmbaren Leistung zur Verfügung gestellt werden können, so wird die Stellung des Stellmittels zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit an diese 30 % der maximalen Leistung dahingehend angepasst bzw. skaliert, dass eine Endstellung des Stellmittels diesen zur Verfügung stellbaren 30 % entspricht. Wenn die dem Fahrantrieb zur Verfügung stellbare Leistung auf 40 % ansteigt oder auf 25 % abfällt, wird sie wiederum entsprechend angepasst.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that a scaling of a position of the actuating means for specifying a travel speed is adapted to a power provided for the travel drive. This means that the position within the adjustment path of the adjusting means for specifying a travel speed is adapted to the electrical power made available for the travel drive, in particular if a prioritization of the work drive has been selected. If, for example, due to the prioritization of the working drive, the travel drive can only be provided with 30% of its maximum power that can be absorbed, the position of the actuating means for specifying a driving speed is adapted or scaled to this 30% of the maximum power so that an end position of the adjusting agent corresponds to this available 30%. If the power available to the traction drive increases to 40% or drops to 25%, it is again adjusted accordingly.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Skalierung einer Stellung des Stellmittels zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit an eine für den Fahrantrieb bereitgestellte Leistung von 20 % einer maximalen Leistung angepasst wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Skalierung konstant bleibt und nicht ständig im Betrieb neu angepasst wird. Durch die Vorgabe einer festen Skalierung kann es zwar geschehen, dass z.B. bei zur Verfügung stehenden nur 10 % der maximalen elektrischen Leistung für den Fahrantrieb in der zweiten Hälfte des Gaspedalwegs bzw. Stellmittelwegs keine weitere Beschleunigung mehr eintritt, jedoch kann der Bediener der Arbeitsmaschine auf diese Weise besser das Beschleunigungsverhalten der Arbeitsmaschine einschätzen.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that a scaling of a position of the adjusting means for specifying a driving speed is adapted to a power of 20% of a maximum power provided for the traction drive. This has the advantage that the scaling remains constant and is not constantly re-adjusted during operation. By specifying a fixed scaling, it can happen that, for example, when only 10% of the maximum electrical power is available for the travel drive in the second half of the accelerator pedal travel or actuator travel, no further acceleration occurs, but the operator of the machine can access this Way better assess the acceleration behavior of the machine.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die dritte Stufe gewählt wird, indem bei gewählter erster Stufe die zweite Stufe gewählt wird oder bei gewählter zweiter Stufe die erste Stufe gewählt wird. Wenn also die erste Stufe gewählt wurde und entsprechend der Fahrantrieb priorisiert wurde, beispielsweise durch die Kickdown-Funktion des Fahrpedals, dann kann die erste Stufe wieder beendet werden, wenn die beispielsweise gleichzeitig das Fahrpedal und das Bremspedal betätigt werden, was der Priorisierung des Arbeitsantriebs entspricht. Anstatt jedoch in diesem Fall den Arbeitsantrieb tatsächlich zu priorisieren, wird lediglich die Priorisierung des Fahrantriebs beendet. Erst bei nochmaliger gleichzeitiger Betätigung von Fahrpedal und Bremspedal wird tatsächlich der Arbeitsantrieb priorisiert. Die Priorisierung des Fahrantriebs bzw. des Arbeitsantriebs ist also nur aus der gewählten dritten Stufe heraus möglich. Anderenfalls führt das Wählen der ersten Stufe gei gewählter zweiter Stufe bzw. das Wählen der zweiten Stufe bei gewählter erster Stufe lediglich zum Wählen der dritten Stufe. Durch diese Verknüpfung von Funktionalitäten kann die Priorisierung des Fahrantriebs bzw. die Priorisierung des Arbeitsantriebs auch ohne zusätzliche Bedienelemente wieder beendet werden.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the third stage is selected by selecting the second stage when the first stage is selected or the first level is selected when the second stage is selected. If the first stage has been selected and the drive has been prioritized accordingly, for example by the kickdown function of the accelerator pedal, then the first stage can be ended again if, for example, the accelerator and brake pedal are actuated at the same time, which corresponds to the prioritization of the work drive . However, instead of actually prioritizing the work drive in this case, only the prioritization of the travel drive is ended. Only when the accelerator and brake pedal are pressed again at the same time is the work drive actually prioritized. The prioritization of the travel drive or the work drive is therefore only possible from the selected third level. Otherwise, the selection of the first level gei selected second level or the selection of the second level with selected first level only leads to the selection of the third level. This linking of functionalities enables the prioritization of the travel drive or the prioritization of the work drive to be ended again without additional operating elements.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine, wobei der Antriebsstrang einen Arbeitsantrieb, einen Fahrantrieb und einen elektrischen Energiespeicher umfasst, wobei dem Fahrantrieb nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Fahrantriebs vom Energiespeicher elektrische Leistung bereitstellbar ist, wobei dem Arbeitsantrieb nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs ebenfalls vom Energiespeicher elektrische Leistung bereitstellbar ist und wobei die maximal vom Energiespeicher bereitstellbare Leistung kleiner ist als eine Summe der Leistung aus einer maximalen Leistungsanforderung des Fahrantriebs und einer maximalen Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang zeichnet sich dadurch aus, dass der Antriebsstrang dazu ausgebildet ist, die Leistungsanforderung des Fahrantriebs stets vollständig zu erfüllen, solange eine Priorisierung des Fahrantriebs gewählt ist und dass der Antriebsstrang dazu ausgebildet ist, die Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs stets vollständig zu erfüllen, solange eine Priorisierung des Arbeitsantriebs gewählt ist.The invention further relates to a drive train for a work machine, the drive train comprising a work drive, a travel drive and an electrical energy store, the travel drive being able to provide electrical power from the energy store in accordance with a power requirement of the travel drive, the work drive likewise being provided according to a power requirement of the work drive electrical power can be provided by the energy store and the maximum power that can be provided by the energy store is less than a sum of the power from a maximum power requirement of the travel drive and a maximum power requirement of the work drive. The drive train according to the invention is characterized in that the drive train is designed to always fully meet the power requirement of the traction drive as long as a prioritization of the traction drive is selected and that the drive train is designed to always fully meet the power requirement of the work drive, as long as a prioritization of the work drive is selected.

Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ermöglicht somit die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, was zu den bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteilen führt.The drive train according to the invention thus enables the method according to the invention to be carried out, which leads to the advantages already described in connection with the method according to the invention.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Arbeitsmaschine, umfassend einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang beschriebenen Vorteile auch für die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine.The invention further relates to a work machine comprising a drive train according to the invention. This also results in the advantages already described in connection with the drive train according to the invention for the work machine according to the invention.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Arbeitsmaschine als Radlader, Dumper, Bagger, Teleskoplader, Kommunalfahrzeug, Müllfahrzeug, Minenfahrzeug, Kompaktlader, Flugzeugschlepper oder Traktor ausgebildet ist.It is preferably provided that the work machine is designed as a wheel loader, dumper, excavator, telescopic loader, municipal vehicle, garbage truck, mine vehicle, compact loader, aircraft tractor or tractor.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.In the following, the invention is explained by way of example on the basis of embodiments shown in the figures.

Es zeigen:

  • 1 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs für eine Arbeitsmaschine und
  • 2 beispielhaft eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine in Form eines Flussdiagramms.
Show it:
  • 1 by way of example and schematically a possible embodiment of a drive train according to the invention for a work machine and
  • 2 an example of a possible embodiment of a method according to the invention for operating a drive train of a work machine in the form of a flowchart.

Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.The same objects, functional units and comparable components are denoted by the same reference symbols in all the figures. These objects, functional units and comparable components are identical in terms of their technical features, unless the description explicitly or implicitly states otherwise.

1 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 1 in Form eines Funktionsschemas für eine in 1 nicht dargestellte Arbeitsmaschine. Der beispielhaft gezeigte Antriebstrang 1 umfasst einen Arbeitsantrieb 2 mit einem als Elektromotor 3 ausgebildeten Arbeitsmotor 3, mit einem Arbeitsgetriebe 4 und mit einer Arbeitshydraulik 5. Weiterhin umfasst der Antriebstrang 1 einen Fahrantrieb 6 mit einem als Elektromotor 7 ausgebildeten Fahrmotor 7, mit einem Fahrgetriebe 8 und mit einer Abtriebswelle 9. Schließlich umfasst der Antriebsstrang 1 auch einen als Batterie 10 ausgebildeten elektrischen Energiespeicher 10. Dem Fahrantrieb 6 wird nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Fahrantriebs 6 vom Energiespeicher 10 elektrische Leistung bereitgestellt und dem Arbeitsantrieb 2 wird nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs 2 ebenfalls vom Energiespeicher 10 elektrische Leistung bereitgestellt. Eine maximal vom Energiespeicher 10 bereitstellbare Leistung ist dabei kleiner ist als eine Summe der Leistung aus einer maximalen Leistungsanforderung des Fahrantriebs 6 und einer maximalen Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs 2, so dass aufgrund dieser Begrenzung der durch den Energiespeicher 10 bereitstellbaren Leistung der Arbeitsantrieb 2 und der Fahrantrieb 6 nicht gleichzeitig mit maximaler Leistung betrieben werden können. Der in 1 gezeigte Antriebsstrang 1 ermöglicht daher eine Priorisierung des Fahrantriebs 6 oder des Arbeitsantriebs 2, wobei die Leistungsanforderung des Fahrantriebs 6 stets vollständig erfüllt wird, solange eine Priorisierung des Fahrantriebs 6 gewählt ist und wobei die Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs 2 stets vollständig erfüllt wird, solange eine Priorisierung des Arbeitsantriebs 2 gewählt ist. Die Priorisierung ist dabei dreistufig wählbar, wobei bei Wählen einer ersten Stufe die Priorisierung des Fahrantriebs 6 gewählt wird, wobei bei Wählen einer zweiten Stufe die Priorisierung des Arbeitsantriebs 2 gewählt wird und bei Wählen einer dritten Stufe keine Priorisierung gewählt wird. Die Priorisierung des Fahrantriebs 6 bzw. die Priorisierung des Arbeitsantriebs 2 erfolgt über ein von einem Bediener der Arbeitsmaschine betätigbares Eingabemittel 11, 12, beispielsgemäß über ein Fahrpedal 11 und ein Bremspedal 12. Beispielsgemäß wird der Fahrantrieb 6 priorisiert, indem eine Kickdown-Funktion des Fahrpedals 11 betätigt wird, wenn zuvor keine Priorisierung gewählt war, also die dritte Stufe gewählt war. Der Arbeitsantrieb 2 wird beispielsgemäß durch gleichzeitige Betätigung des Fahrpedals 11 und des Bremspedals 12 gewählt, sofern zuvor keine Priorisierung gewählt war, also die dritte Stufe gewählt war. Sofern zuvor jedoch nicht die dritte Stufe gewählt war, also die Priorisierung des Fahrantriebs 6 oder des Arbeitsantriebs 2 gewählt war, führt die Betätigung der Kickdown-Funktion des Fahrpedals 11 bei gewählter zweiter Stufe ebenso wie die gleichzeitige Betätigung des Fahrpedals 11 und des Bremspedals 12 bei gewählter erster Stufe zum Wählen der dritten Stufe, in welcher keine Priorisierung vorliegt. Somit kann also die Priorisierung des Arbeitsantriebs 2 bzw. des Fahrantriebs 6 wieder beendet werden. Da auf das Fahrpedal 11 und das Bremspedal 12 als Eingabemittel 11, 12 zurückgegriffen wird, sind keine gesonderten, zusätzlichen Eingabemittel 11, 12 erforderlich. 1 shows by way of example and schematically a possible embodiment of a drive train according to the invention 1 in the form of a functional diagram for an in 1 working machine not shown. The drivetrain shown as an example 1 includes a work drive 2 with one as an electric motor 3 trained work engine 3 , with a working gear 4th and with working hydraulics 5 . The drive train also includes 1 a drive 6th with one as an electric motor 7th trained traction motor 7th , with a drive gear 8th and with an output shaft 9 . Finally, this includes the powertrain 1 also one as a battery 10 trained electrical energy storage 10 . The drive 6th is according to a power requirement of the drive 6th from energy storage 10 electrical power provided and the drive 2 is in accordance with a power requirement of the work drive 2 also from the energy storage 10 electrical power provided. A maximum of the energy storage 10 The power that can be provided is smaller than the sum of the power from a maximum power requirement of the travel drive 6th and a maximum power requirement of the work drive 2 so that due to this limitation of the energy storage 10 available power of the work drive 2 and the drive 6th cannot be operated at maximum power at the same time. The in 1 Powertrain shown 1 therefore enables the travel drive to be prioritized 6th or the work drive 2 , whereby the power requirement of the traction drive 6th is always fully met as long as a prioritization of the travel drive 6th is selected and where the power requirement of the work drive 2 is always fully met as long as a prioritization of the work drive 2 is chosen. The prioritization can be selected in three stages, with the prioritization of the travel drive when a first stage is selected 6th is selected, with the prioritization of the work drive when a second level is selected 2 is selected and no prioritization is selected when a third level is selected. The prioritization of the travel drive 6th or the prioritization of the work drive 2 takes place via an input means that can be actuated by an operator of the work machine 11th , 12th , for example via an accelerator pedal 11th and a brake pedal 12th . The drive is based on the example 6th prioritized by a kickdown function of the accelerator pedal 11th is operated if no prioritization was previously selected, i.e. the third level was selected. The work drive 2 is exemplified by simultaneous actuation of the accelerator pedal 11th and the brake pedal 12th selected, provided that no prioritization was previously selected, i.e. the third level was selected. If, however, the third stage was not previously selected, i.e. the prioritization of the travel drive 6th or the work drive 2 was selected, actuation of the accelerator pedal's kickdown function will result 11th when the second level is selected, as well as pressing the accelerator pedal at the same time 11th and the brake pedal 12th if the first level is selected, to select the third level in which there is no prioritization. Thus, the prioritization of the work drive can 2 or the drive 6th to be terminated again. Because on the accelerator 11th and the brake pedal 12th as input means 11th , 12th are used, are no separate, additional input means 11th , 12th necessary.

2 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs 1 einer Arbeitsmaschine in Form eines Flussdiagramms. In einem ersten Verfahrensschritt 20 werden die Eingabemittel 11, 12 dahingehend überwacht, ob eine Priorisierung des Arbeitsantriebs 2 gewählt wird, ob eine Priorisierung des Fahrantriebs 6 gewählt wird oder ob keine Priorisierung gewählt wird. Sofern keine Priorisierung gewählt wird, wird das Verfahren in Schritt 21 fortgesetzt. In Schritt 21 werden der Fahrantrieb 6 und der Arbeitsantrieb 2 nach Maßgabe ihrer Leistungsanforderungen mit elektrischer Leistung versorgt. Sobald die Summe ihrer Leistungsanforderungen jedoch die maximal vom Energiespeicher 10 bereitstellbare Leistung übersteigt, werden der Fahrantrieb 6 und der Arbeitsantrieb 2 paritätisch mit elektrischer Leistung versorgt. Sofern in Schritt 20 festgestellt wird, dass die Eingabemittel 11, 12 dahingehend betätigt wurden, dass eine erste Stufe gewählt ist, d.h., dass der Fahrantrieb 6 priorisiert wird, werden in Schritt 22 alle Leistungsanforderungen des Fahrantriebs 6 stets vollständig erfüllt. Leistungsanforderungen des Arbeitsantriebs 2 hingegen werden nur soweit erfüllt, wie die noch zur Verfügung stehende Rest-Leistungsfähigkeit des Energiespeichers 10 dies ermöglicht. Falls in Schritt 20 festgestellt wird, dass die Eingabemittel 11, 12 dahingehend betätigt wurden, dass eine zweite Stufe gewählt ist, d.h., dass der Arbeitsantrieb 2 priorisiert wird, werden in Schritt 23 alle Leistungsanforderungen des Arbeitsantriebs 2 stets vollständig erfüllt. Leistungsanforderungen des Fahrantriebs 6 werden entsprechend nur soweit erfüllt, wie die noch zur Verfügung stehende Rest-Leistungsfähigkeit des Energiespeichers 10 dies ermöglicht. Die Priorisierung des Arbeitsantriebs 2 bzw. des Fahrantriebs 6 wird beendet, wenn in Schritt 20 festgestellt wird, dass keine Priorisierung mehr vorliegt, also die dritte Stufe gewählt ist. 2 shows an example of a possible embodiment of a method according to the invention for operating a drive train 1 a work machine in the form of a flowchart. In one first process step 20th become the input means 11th , 12th monitored to determine whether a prioritization of the work drive 2 it is selected whether a prioritization of the travel drive 6th is selected or whether no prioritization is selected. If no prioritization is selected, the procedure in step 21 continued. In step 21 become the drive 6th and the work drive 2 Supplied with electrical power in accordance with their performance requirements. As soon as the sum of their performance requirements, however, the maximum of the energy storage 10 the power that can be provided is exceeded 6th and the work drive 2 Equally supplied with electrical power. Unless in step 20th it is determined that the input means 11th , 12th were operated to the effect that a first stage is selected, ie that the drive 6th will be prioritized in step 22nd all power requirements of the traction drive 6th always completely fulfilled. Power requirements of the work drive 2 however, they are only met to the extent that the remaining capacity of the energy store is still available 10 this makes possible. If in step 20th it is determined that the input means 11th , 12th have been actuated to the effect that a second stage is selected, ie that the work drive 2 will be prioritized in step 23 all power requirements of the work drive 2 always completely fulfilled. Drive performance requirements 6th are only fulfilled to the extent that the remaining capacity of the energy store is still available 10 this makes possible. The prioritization of the work drive 2 or the drive 6th ends when in step 20th it is determined that there is no longer any prioritization, i.e. the third level has been selected.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AntriebsstrangPowertrain
22
ArbeitsantriebWork drive
33
Arbeitsmotor, ElektromotorWork motor, electric motor
44th
ArbeitsgetriebeWork gear
55
ArbeitshydraulikWorking hydraulics
66th
Fahrantriebtraction drive
77th
Fahrmotor, ElektromotorTraction motor, electric motor
88th
FahrgetriebeDriving gear
99
AbtriebswelleOutput shaft
1010
elektrischer Energiespeicher, Batterieelectrical energy storage, battery
1111
Eingabemittel, FahrpedalInput means, accelerator pedal
1212th
Eingabemittel, BremspedalInput means, brake pedal
2020th
Überwachung der EingabemittelMonitoring of the input means
2121
keine Priorisierung gewähltno prioritization selected
2222nd
Priorisierung des Fahrantriebs gewähltPrioritization of the travel drive selected
2323
Priorisierung des Arbeitsantriebs gewähltPrioritization of the work drive selected

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 202014000738 U1 [0003]DE 202014000738 U1 [0003]
  • EP 0962597 A2 [0004]EP 0962597 A2 [0004]
  • DE 102019203729 [0005]DE 102019203729 [0005]

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1) einer Arbeitsmaschine, wobei der Antriebsstrang (1) einen Arbeitsantrieb (2), einen Fahrantrieb (6) und einen elektrischen Energiespeicher (10) umfasst, wobei dem Fahrantrieb (6) nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Fahrantriebs (6) vom Energiespeicher (10) elektrische Leistung bereitgestellt wird (21), wobei dem Arbeitsantrieb (2) nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs (2) ebenfalls vom Energiespeicher (10) elektrische Leistung bereitgestellt wird (21) und wobei eine maximal vom Energiespeicher (10) bereitstellbare Leistung kleiner ist als eine Summe der Leistung aus einer maximalen Leistungsanforderung des Fahrantriebs (6) und einer maximalen Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsanforderung des Fahrantriebs (6) stets vollständig erfüllt wird, solange eine Priorisierung des Fahrantriebs (6) gewählt ist (22) und dass die Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs (2) stets vollständig erfüllt wird, solange eine Priorisierung des Arbeitsantriebs (2) gewählt ist (23).A method for operating a drive train (1) of a work machine, the drive train (1) comprising a work drive (2), a travel drive (6) and an electrical energy storage device (10), the travel drive (6) depending on a power requirement of the travel drive ( 6) from the energy store (10) electrical power is provided (21), with the work drive (2) also being provided with electrical power (21) from the energy store (10) in accordance with a power requirement of the work drive (2) and with a maximum of the energy store ( 10) deliverable power is less than a sum of the power from a maximum power requirement of the travel drive (6) and a maximum performance requirement of the work drive (2), characterized in that the performance requirement of the travel drive (6) is always fully met as long as a prioritization of the Travel drive (6) is selected (22) and that the performance requirement of the work drive ebs (2) is always fully met as long as a prioritization of the work drive (2) is selected (23). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Priorisierung des Fahrantriebs (6, 22) und die Priorisierung des Arbeitsantriebs (2, 23) über ein von einem Bediener der Arbeitsmaschine betätigbares Eingabemittel (11, 12) gewählt werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the prioritization of the travel drive (6, 22) and the prioritization of the work drive (2, 23) are selected via an input means (11, 12) which can be actuated by an operator of the work machine. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Priorisierung dreistufig gewählt wird, wobei bei Wählen einer ersten Stufe die Priorisierung des Fahrantriebs (6) gewählt wird (22), wobei bei Wählen einer zweiten Stufe die Priorisierung des Arbeitsantriebs (2) gewählt wird (23) und wobei bei Wählen einer dritten Stufe keine Priorisierung gewählt wird (21).Method according to at least one of the Claims 1 and 2 , characterized in that the prioritization is selected in three stages, the prioritization of the travel drive (6) being selected when a first level is selected (22), the prioritization of the work drive (2) being selected (23) and wherein when a second level is selected no prioritization is selected when a third level is selected (21). Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe über ein Stellmittel zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit (11) gewählt wird (22).Method according to at least one of the Claims 2 and 3 , characterized in that the first stage is selected (22) via an adjusting means for specifying a driving speed (11). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe über eine Betätigung einer Kickdown-Funktion des Stellmittels zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit (11) gewählt wird (22).Procedure according to Claim 4 , characterized in that the first stage is selected (22) by actuating a kickdown function of the actuating means for specifying a driving speed (11). Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stufe über eine gleichzeitige Betätigung eines Fahrpedals (11) und eines Bremspedals (12) gewählt wird (23).Method according to at least one of the Claims 2 until 5 , characterized in that the second stage is selected (23) by simultaneous actuation of an accelerator pedal (11) and a brake pedal (12). Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Skalierung einer Stellung des Stellmittels zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit (11) an eine für den Fahrantrieb (6) bereitgestellte Leistung angepasst wird.Method according to at least one of the Claims 4 until 6th , characterized in that a scaling of a position of the adjusting means for specifying a travel speed (11) is adapted to a power provided for the travel drive (6). Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Skalierung einer Stellung des Stellmittels zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit (11) an eine für den Fahrantrieb (6) bereitgestellte Leistung von 20 % einer maximalen Leistung angepasst wird.Method according to at least one of the Claims 4 until 6th , characterized in that a scaling of a position of the adjusting means for specifying a travel speed (11) is adapted to a power of 20% of a maximum power provided for the travel drive (6). Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Stufe gewählt wird (21), indem bei gewählter erster Stufe die zweite Stufe gewählt wird (23) oder bei gewählter zweiter Stufe die erste Stufe gewählt wird (22).Method according to at least one of Claims 2 to 8, characterized in that the third stage is selected (21) by selecting the second stage (23) when the first stage is selected or the first stage is selected (22) when the second stage is selected. Antriebsstrang (1) für eine Arbeitsmaschine, wobei der Antriebsstrang (1) einen Arbeitsantrieb (2), einen Fahrantrieb (6) und einen elektrischen Energiespeicher (10) umfasst, wobei dem Fahrantrieb (6) nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Fahrantriebs (6) vom Energiespeicher (10) elektrische Leistung bereitstellbar ist, wobei dem Arbeitsantrieb (2) nach Maßgabe einer Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs (2) ebenfalls vom Energiespeicher (10) elektrische Leistung bereitstellbar ist und wobei die maximal vom Energiespeicher (10) bereitstellbare Leistung kleiner ist als eine Summe der Leistung aus einer maximalen Leistungsanforderung des Fahrantriebs (6) und einer maximalen Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (1) dazu ausgebildet ist, die Leistungsanforderung des Fahrantriebs (6) stets vollständig zu erfüllen, solange eine Priorisierung des Fahrantriebs (6) gewählt ist und dass der Antriebsstrang (1) dazu ausgebildet ist, die Leistungsanforderung des Arbeitsantriebs (2) stets vollständig zu erfüllen, solange eine Priorisierung des Arbeitsantriebs (2) gewählt ist.Drive train (1) for a work machine, the drive train (1) comprising a work drive (2), a travel drive (6) and an electrical energy store (10), the travel drive (6) depending on a power requirement of the travel drive (6) from Energy store (10) electrical power can be provided, the power drive (2) also being able to provide electrical power from the energy store (10) in accordance with a power requirement of the work drive (2), and the maximum power that can be provided by the energy store (10) is less than a sum the power from a maximum power requirement of the travel drive (6) and a maximum power requirement of the work drive (2), characterized in that the drive train (1) is designed to always fully meet the power requirement of the travel drive (6) as long as a prioritization of the Travel drive (6) is selected and that the drive train (1) is designed for this to always fully meet the power requirement of the work drive (2) as long as a prioritization of the work drive (2) is selected. Antriebsstrang (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (1) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.Drive train (1) after Claim 10 , characterized in that the drive train (1) is designed to a method according to at least one of Claims 1 until 9 to execute. Arbeitsmaschine, umfassend einen Antriebsstrang (1) nach mindestens einem der Ansprüche 10 und 11.Work machine, comprising a drive train (1) according to at least one of Claims 10 and 11th .
DE102020206581.0A 2020-05-27 2020-05-27 Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine Ceased DE102020206581A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020206581.0A DE102020206581A1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020206581.0A DE102020206581A1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020206581A1 true DE102020206581A1 (en) 2021-12-02

Family

ID=78509076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020206581.0A Ceased DE102020206581A1 (en) 2020-05-27 2020-05-27 Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020206581A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0962597A2 (en) 1998-06-01 1999-12-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Battery-powered working machine
DE112008003182T5 (en) 2007-11-30 2011-01-20 Caterpillar Inc., Peoria Torque distribution system and method
DE202014000738U1 (en) 2014-01-28 2014-03-06 Weidemann GmbH Wheel loader with energy storage unit
US20180222484A1 (en) 2017-02-08 2018-08-09 Oshkosh Corporation Twin engine power uniter
DE102018203624A1 (en) 2018-03-09 2019-09-12 Zf Friedrichshafen Ag Drive for a working machine
DE102019203729A1 (en) 2019-03-19 2020-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0962597A2 (en) 1998-06-01 1999-12-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Battery-powered working machine
DE112008003182T5 (en) 2007-11-30 2011-01-20 Caterpillar Inc., Peoria Torque distribution system and method
DE202014000738U1 (en) 2014-01-28 2014-03-06 Weidemann GmbH Wheel loader with energy storage unit
US20180222484A1 (en) 2017-02-08 2018-08-09 Oshkosh Corporation Twin engine power uniter
DE102018203624A1 (en) 2018-03-09 2019-09-12 Zf Friedrichshafen Ag Drive for a working machine
DE102019203729A1 (en) 2019-03-19 2020-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006040638A1 (en) Method for operating a hybrid drive
WO2009021913A2 (en) Method for load point displacement during hybrid operation in a parallel hybrid vehicle
DE102019203730A1 (en) Method for operating a drive train for a work machine, drive train for a work machine and work machine
DE102019203721B4 (en) Method for operating a drive train for a work machine, drive train for a work machine and work machine
DE102009026788A1 (en) motor vehicle
DE102019203724A1 (en) Method for operating a drive train for a work machine, drive train for a work machine and work machine
DE102019214412A1 (en) Method for operating a drive train for a work machine, a drive train for a work machine and a work machine
DE102019203729A1 (en) Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine
WO2020187905A1 (en) Method for operating a drive train of a working machine, drive train for a working machine, and working machine
EP1799479B1 (en) Drive unit for a motor vehicle comprising a hybrid propulsion
DE102007011791A1 (en) Drive train for vehicle, has engine and clutch that are connected in upstream direction, hydraulic aggregate and transmission that are connected in downstream direction, and another hydraulic aggregate connected downstream of transmission
DE102020001600A1 (en) Method for operating a drive train of a motor vehicle, in particular a motor vehicle
DE102020206581A1 (en) Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine
DE102015003900A1 (en) Method for performing a gear shift in parallel hybrid vehicles
DE102007044005A1 (en) Method and device for influencing the tensile force during shifting operations of a manual transmission in vehicles
DE102012202905A1 (en) Method for operating a motor vehicle and control device thereof
DE102020210997A1 (en) Method for operating a drive train of a work machine, drive train for a work machine and work machine
DE102008007995B4 (en) Drive device and method for controlling a drive device of a motor vehicle
DE102016221311A1 (en) Agricultural utility vehicle with PTO and method for driving the PTO
DE10004051A1 (en) Process for providing services for auxiliary consumers in electrical drive systems and electrical drive system
DE102015209774A1 (en) Method for controlling a brake system
DE102019203735A1 (en) Drive train for a work machine and work machine
DE102019206655A1 (en) Method and system for assisting a driver in operating a vehicle
DE102021206653B3 (en) Method of operating an electrified powertrain for a work machine, electrified powertrain for a work machine, and work machine
DE102016119661B4 (en) Method for performing a shifting process in a hybrid vehicle, drive unit for a hybrid vehicle and hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final