DE112012004883B4

DE112012004883B4 - Verfahren zur Steuerung einer Übersetzungswechselrate in einem stufenlos verstellbaren Getriebe

Info

Publication number: DE112012004883B4
Application number: DE112012004883.0T
Authority: DE
Inventors: Randall Todd Anderson; Bradley John Will
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2032-11-13
Also published as: CN103988001A; US8494731B2; US20130126257A1; CN103988001B; WO2013078026A1; DE112012004883T5

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Übersetzungswechselrate in einer Maschine (10) mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe (14), das Verfahren umfasst folgende Schritte: Bewegen eines Bedienereingabegeräts (30, 34, 36) zu einer veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167); Empfangen elektronischer Daten, die die veränderte Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) angeben; Bestimmen einer unbegrenzten Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167); Auswählen einer der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) entsprechenden maximalen Übersetzungswechselrate (112, 122, 132, 142, 152, 162, 166) von einem elektronisch gespeicherten Übersetzungsratenkennfeld (110, 120, 130, 140, 150, 160, 165); Bestimmen einer aktuellen Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der unbegrenzten Sollübersetzung, der maximalen Übersetzungswechselrate (112, 122, 132, 142, 152, 162, 166) und einer früheren Sollübersetzung; und Wechseln einer befohlenen Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes (14) in die aktuelle Sollübersetzung unter Verwendung elektronischer Signale.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Steuersystem und Verfahren für eine Maschine mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe, und insbesondere ein Steuersystem und Verfahren zur Begrenzung einer Übersetzungswechselrate in der Maschine.
Hintergrund
Viele Maschinen, wie z. B. Geländemaschinen, sind bekannt dafür, stufenlos verstellbare Getriebe zum Antrieb der Bodeneingriffselemente wie Räder oder Ketten der Maschine zu verwenden. Beispielsweise umfasst ein hydrostatisches Antriebssystem mindestens eine Pumpe, die durch einen Antriebsmotor wie eine Brennkraftmaschine der Maschine angetrieben wird. Die Pumpe kann zum Betreiben eines oder mehrerer Motorsätze ausgebildet sein, die ihrerseits die Bodeneingriffselemente der Maschine antreiben. Die Pumpe und/oder Motoren können eine variable Verstellung vorsehen, so dass ein Fluidstrom zwischen den Komponenten des hydrostatischen Antriebssystems eingestellt werden kann während die Maschine läuft. Infolgedessen können Richtung, Geschwindigkeit und Drehmoment der Antriebsräder stufenlos verstellt werden.
Während eines typischen Arbeitszyklus kann sich ein Bediener entscheiden, soweit es das hydrostatische Antriebssystem zulässt, schnell die Richtung, Geschwindigkeit und/oder das Drehmoment zu ändern, um die Leistungseffizienz des Arbeitszyklus zu maximieren. Beispielsweise kann ein Bediener wünschen, gegen eine Anhäufung von Material mit maximaler Geschwindigkeit zu fahren, eine Ladung des Materials aufzunehmen, und schnell in umgekehrte Richtung weg von der Anhäufung zu fahren, um die Ladung zu einer neuen Stelle zu transportieren. Wenn der Bediener jedoch dem hydrostatischen Antriebssystem befiehlt, zu schnell zu beschleunigen, abzubremsen, oder Richtungen zu ändern, ist es möglich, dass die Komponenten des hydrostatischen Antriebssystems nicht imstande sind, derartige schnelle Änderungen durchzuführen und infolgedessen kann die Maschine rütteln oder ruckeln. Dieser Verzicht auf Laufruhe für Geschwindigkeit kann sich auf eine Verringerung der Effizienz auswirken, auf Grund von beispielsweise Unbequemlichkeit und Müdigkeit des Bedieners und/oder Verschütten von einem Teil der Ladung. Bediener können deswegen eine Balance von schneller Ansprechbarkeit des hydrostatischen Antriebssystems und Laufruhe bei Übergängen des hydrostatischen Antriebssystems wünschen. US 6 575 871 B2 von Loeffler et al. lehrt ein Verfahren zur Steuerung einer Verstellgeschwindigkeit eines Schaltvorgangs in einem stufenlos verstellbaren Getriebe. Loeffler et al. scheinen insbesondere das Aufteilen einer Verstellgeschwindigkeit in einzelne Perioden zu zeigen. Während jeder Periode wird ein erwünschter Übersetzungswechsel mit einem Gradienten, der in Abhängigkeit von verschiedenen Einflussgrößen bestimmt wird, multipliziert, was eine dynamische Sollübersetzung zur Folge hat. Die aktuelle Übersetzung wird dann in eine dynamische Sollübersetzung mit einer konstanten Verstellgeschwindigkeit überführt.
Die DE 10 2006 035 375 A1 offenbart ein Übersetzungsverhältnissteuergerät für ein kontinuierlich variables Getriebe für ein Fahrzeug. Eine Steuerung erfolgt derart, dass eine Isteingabedrehzahl des Getriebes mit einer Solleingabedrehzahl übereinstimmt, wobei das Gerät einen Abschnitt zum Bestimmen einer Beschleunigungsforderung und einen Abschnitt zum Festlegen einer Solleingabedrehzahl aufweist.
Die DE 698 25 683 T2 offenbart ein Übersetzungssteuergerät eines stufenlosen Getriebes mit einem Raten-Berechnungsabschnitt zum Berechnen einer Änderungsrate einer Ziel-Getriebe-Antriebsdrehgeschwindigkeit, einem Übergangs-Übersetzungsverhältnis-Berechnungsabschnitt zum Berechnen eines Übergangs-Übersetzungsverhältnisses, einem Schalt-Modus-Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen, ob ein tatsächlich ausgewählter Schaltmodus ein automatisches Hochschalten oder ein Power-Down-Hochschalten ist, und einem Auswahlabschnitt für eine dynamische Charakteristik zum Bestimmen der dynamischen Charakteristik gemäß dem bestimmten Schalt-Modus.
Die DE 196 22 058 A1 offenbart ein Stromabwärtsratenbegrenzungsverfahren bei einer Getriebesteuerung. Eine Ratenbegrenzungssteuerung überwacht eine Eingabe und vergleicht die Eingabe mit einer vordefinierten Ratentabelle, um zu bestimmen, ob die gewünschte Eingabe ausgeführt oder modifiziert werden sollte.
Die vorliegende Offenbarung richtet sich auf eine oder mehrere der oben beschriebenen Schwierigkeiten oder Probleme.
Zusammenfassung der Offenbarung
Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Übersetzungswechselrate in einer Maschine, die ein stufenlos verstellbares Getriebe aufweist. Das Verfahren umfasst das Bewegen eines Bedienereingabegeräts zu einer veränderten Position, das Empfangen elektronischer Daten, die die veränderte Position angeben, und das Bestimmen einer unbegrenzten Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der veränderten Position. Eine der veränderten Position entsprechende maximale Übersetzungswechselrate wird von einem elektronisch gespeicherten Übersetzungsratenkennfeld ausgewählt. Eine aktuelle Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der unbegrenzten Sollübersetzung und der maximalen Übersetzungswechselrate wird bestimmt. Das Verfahren umfasst zudem das Wechseln einer befohlenen Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes in die aktuelle Sollübersetzung unter Verwendung elektronischer Signale.
Ein anderer Aspekt betrifft eine Maschine mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe, das mit einem Maschinenrahmen verbundene Bodeneingriffsantriebselemente aufweist, und eine auf dem Maschinenrahmen abgestützte Brennkraftmaschine. Ein stufenlos verstellbares Getriebe ist mit der Brennkraftmaschine verbunden und zum Antreiben der Bodeneingriffsantriebselemente ausgebildet. Ein Übersetzungsratenkennfeld, das maximale Übersetzungswechselraten auf Positionen eines Bedienereingabegeräts der Maschine abbildet, ist in einem Speicher gespeichert. Eine elektronische Steuerung beinhaltet den Speicher und steht in Verbindung mit dem Bedienereingabegerät und dem stufenlos verstellbaren Getriebe. Die elektronische Steuerung empfängt elektronische Daten, die eine veränderte Position des Bedienereingabegeräts angeben, und bestimmt eine unbegrenzte Sollübersetzung. Die elektronische Steuerung wählt zudem von dem Übersetzungsratenkennfeld eine maximale Übersetzungswechselrate aus, die der veränderten Position entspricht, und bestimmt eine aktuelle Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der unbegrenzten Sollübersetzung und der maximalen Übersetzungswechselrate. Eine befohlene Übersetzung des stufenlos variablen Getriebes wird in die aktuelle Sollübersetzung unter Verwendung elektronischer Signale gewechselt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Seitenansicht einer Maschine mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Darstellung eines hydrostatischen Antriebssystems der Maschine von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 ist ein logisches Flussbild einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Steuerung einer Übersetzungswechselrate in dem hydrostatischen Antriebsmotor von 1 gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
4 ist ein logisches Flussbild einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Bestimmung maximaler Übersetzungswechselraten zur Verwendung mit dem Verfahren von 3 gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
5 ist ein Graph von maximalen Übersetzungswechselraten für eine Beschleunigung als Funktion einer Gaspedalposition gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
6 ist ein Graph von maximalen Übersetzungswechselraten für eine Verlangsamung als Funktion einer Gaspedalposition gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
7 ist ein Graph von maximalen Übersetzungswechselraten für eine Verlangsamung als Funktion einer Bremspedalposition gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
8 ist ein Graph von maximalen Übersetzungswechselraten für eine Beschleunigung als Funktion einer Bremspedalposition gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
9 ist ein Graph von maximalen Übersetzungswechselraten für eine Verlangsamung als Funktion einer Service-Bremsposition gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
10 ist ein Graph von maximalen Übersetzungswechselraten als Funktion einer Bremspedalposition für gemeinsame Verlangsamung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
11 ist ein Graph von maximalen Übersetzungswechselraten als Funktion einer Service-Bremsposition für gemeinsame Verlangsamung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
12 ist ein Graph von einem Skalierungsfaktor als Funktion einer Gaspedalposition gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
13 ist ein Graph von einem Skalierungsfaktor als Funktion einer Bremspedalposition gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung; und
14 ist ein Graph von einem Skalierungsfaktor als Funktion einer Service-Bremsposition gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Eine beispielhafte Ausführungsform einer Maschine 10 ist allgemein in 1 gezeigt. Die Maschine 10 kann wie gezeigt ein Radlader oder jedes andere Straßen- oder Geländefahrzeug mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe sein. Obwohl die Anmeldung auf jede Maschine mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe angewandt werden kann, wird eine Maschine mit einem hydrostatischen Antriebssystem gezeigt. Demzufolge kann die Maschine 10 hier auch als hydrostatischer Antriebsmotor, oder insbesondere als Radlader mit hydrostatischem Antrieb bezeichnet werden. In der dargestellten Ausführungsform weist die Maschine 10 allgemein einen Rahmen 12 mit einem darauf abgestützten hydrostatischen Antriebssystem 14 zum Antreiben von Bodeneingriffselementen 16, wie beispielsweise Räder (gezeigt) oder Ketten der Maschine 10, auf. Eine hier gezeigte Strategie zur Steuerung des hydrostatischen Antriebsystems 14 kann auf eine Maschine mit jedem beliebigen stufenlos verstellbaren Getriebe angewandt werden und es sollte demnach anerkannt werden, dass die vorgesehenen spezifischen Ausführungsformen nur für exemplarische Zwecke gezeigt werden.
Das hydrostatische Antriebssystem 14 kann allgemein mindestens eine Pumpe 18 wie eine hydraulische Pumpe umfassen, die durch einen Antriebsmotor wie beispielsweise eine Kompressions- oder fremdgezündete Brennkraftmaschine 20 oder ein Elektromotor der Maschine 10 angetrieben wird. Die Pumpe 18 kann zum Antreiben von zumindest einem Motor 22, wie beispielsweise einem oder mehrere Sätze von Hydraulikmotoren, ausgebildet sein, die ihrerseits die Bodeneingriffselemente 16 der Maschine 10 antreiben. Sowohl die Pumpe 18 als auch der Motor 22 können eine variable Verstellung vorsehen, so dass ein Fluidstrom zwischen den Komponenten des hydrostatischen Antriebssystems 14 eingestellt werden kann während die Maschine 10 läuft. Demzufolge kann eine Richtung, eine Geschwindigkeit und ein Drehmoment der Bodeneingriffselemente 16 oder Räder stufenlos verstellt werden.
Eine Bedienersteuerstation 24 kann ebenfalls auf dem Rahmen 12 abgestützt sein und verschiedene Steuerungen und Geräte aufweisen, die von einem Bediener der Maschine 10 benutzt werden können. Beispielsweise kann die Bedienersteuerstation 24 bekannte Geräte, wie beispielsweise eine Sitzvorrichtung 26, eine Lenkung 28 und ein oder mehrere Maschinenbedienersteuerungen 30 umfassen. Gemäß einem speziellen Beispiel kann eine erste Maschinenbedienersteuerung 30 zur Steuerung der Bewegungsrichtung der Maschine vorgesehen sein, während eine zweite Maschinenbedienersteuerung 30 zur Steuerung des Betriebs eines Arbeitsgeräts 32 der Maschine 10 wie beispielsweise einer Schaufel vorgesehen sein kann. Die Bedienersteuerstation 24 kann weitere Maschinensteuerungen wie ein Gaspedal 34 zur Steuerung von Motorgeschwindigkeit, Übersetzung und Vorschubkraft am Rad, und ein Bremspedal 36 zur Verringerung von Übersetzung und Vorschubkraft am Rad aufweisen. Gemäß manchen Ausführungsformen kann, wie später beschrieben werden wird, das Bremspedal 36 auch als Service-Bremse wirken. Obwohl verschiedene Steuerungen zur Steuerung von Fortbewegungsrichtung und Geschwindigkeit der Maschine 10 beschrieben sind, sollte anerkannt werden, dass eine einzelne Steuerung, wie ein Hebel, zur Steuerung von Maschinengeschwindigkeit und Fortbewegungsrichtung vorgesehen sein kann.
Eine spezielle Ausführungsform des hydrostatischen Antriebssystems 14 ist in 2 zur weiteren Beschreibung eines Steuersystems 50 des hydrostatischen Antriebsmotors 10 gezeigt. Wie gezeigt ist, kann das hydrostatische Antriebssystem 14 mindestens eine Verstellpumpe 18 aufweisen, die mit der Brennkraftmaschine 20 mechanisch verbunden ist. Die Verstellpumpe 18 kann eine bidirektionale Taumelscheibenverstellpumpe sein, so dass eine Einstellung der Taumelscheibe der Pumpe 18 deren Verstellung anpasst. Es sollte anerkannt werden, dass sich die Bezeichnung „bidirektional” auf eine Pumpe bezieht, die imstande ist ein Fluid, wie beispielsweise ein Hydraulikfluid, in zwei Richtungen zu pumpen. Von daher kann der Winkel der Taumelscheibe zwischen ersten oder positiven Verstellorientierungen beispielsweise zur Vorwärtsbewegung der Maschine 10, und zweiten oder negativen Verstellorientierungen beispielsweise zur Rückwärtsbewegung der Maschine 10 variieren. Es sollte anerkannt werden, dass eine Nullverstellung, oder ein Taumelscheibenwinkel von Null, zur Folge hat, dass die Pumpe 18 kein Fluid fördert während sie rotiert und demzufolge die Maschine 10 nicht antreibt.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform kann die Verstellpumpe 18 fluidverbunden sein beispielsweise parallel zu einem Paar von Verstellmotoren 22. Es sollte anerkannt werden, dass die Fluidverbindung der Verstellmotoren 22 mit der Verstellpumpe 18 einen relativen Taumelscheibenwinkel der Pumpe 18 ermöglicht zum Bestimmen der Richtung und der Stromrate des hydraulischen Fluids, die zu jedem Motor 22 gepumpt wird. Zudem kann die Verstellung der Motoren 22 auf ähnliche Weise variiert werden durch Anpassen von Taumelscheibenwinkeln zwischen Minimal- und Maximalverstellungen zur Anpassung eines an die Bodeneingriffselemente 16 übertragenen Drehmoments. Es sollte anerkannt werden, dass die Motoren 22 nicht, wie mit Bezug auf die Pumpe 18 beschrieben, bidirektional sind. Es können jedoch auch bidirektionale Motoren verwendet werden ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Wie gezeigt ist, kann jeder der Verstellmotoren 22 antriebsmäßig mit einem der Bodeneingriffselemente 16 verbunden sein. Insbesondere kann jeder der Verstellmotoren 22 zum Antreiben einer Achswelle ausgebildet sein, die ihrerseits zum Antreiben eines Getriebemechanismus 51 ausgebildet sein kann. Der Getriebemechanismus 51 kann antriebsmäßig mit den Bodeneingriffselementen 16 über ein Differential 53 verbunden sein. Demzufolge kann das Pumpen von hydraulischem Fluid von der Verstellpumpe 18 zu den Verstellmotoren 22 durch einen ersten Satz von Fluidleitungen 52 die Bodeneingriffselemente 16 in eine erste Richtung oder Vorwärtsrichtung antreiben. Die Geschwindigkeit und das Drehmoment können, wie anerkannt werden sollte, von den ausgewählten Verstellungen der entsprechenden Pumpe 18 und Motoren 22 abhängig sein. Das Pumpen von Fluid in eine entgegengesetzte Richtung durch einen zweiten Satz von Fluidleitungen 54 kann die Bodeneingriffselemente 16 in eine zweite Richtung oder Rückwärtsrichtung antreiben mit einer Geschwindigkeit und einem Drehmoment, die durch die Verstellungen der Pumpe 18 und Motoren 22 bestimmt sind.
Das oben erwähnte Steuersystem 50 kann zumindest eine elektronische Steuerung 56 umfassen, die zur Steuerung des Betriebs des hydrostatischen Antriebssystems 14 ausgebildet ist. Von daher kann die elektronische Steuerung 56 hier auch als elektronische Antriebssystemsteuerung bezeichnet werden. Obwohl eine einzelne elektronische Steuerung 56 beschrieben ist, sollte anerkannt werden, dass das Steuersystem 50 eine Vielzahl von elektronischen Steuerungen umfassen kann. Beispielsweise kann eine zusätzliche elektronische Steuerung vorgesehen sein zur Steuerung des Betriebs der Brennkraftmaschine 20. Von daher kann jede der elektronischen Steuerungen zur Querkommunikation und/oder zur Kommunikation in einer hierarchischen Weise ausgebildet sind. Demnach sollte anerkannt werden, dass eine Vielzahl von einfachen bis komplexen Steuersystemen 15 für die Verwendung der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden können.
Die elektronische Steuerung 56 kann ein Standard-Design haben und einen Prozessor, wie beispielsweise eine zentrale Recheneinheit, einen Speicher 58 und eine Ein-/Ausgabeschaltung aufweisen, die eine interne und externe Kommunikation zur elektronischen Steuerung 56 erleichtert. Der Prozessor kann den Betrieb der Elektroniksteuerung 56 durch Ausführen von Bearbeitungsanweisungen, wie beispielsweise im Speicher 58 gespeicherte vom Computer lesbare Programmcodes durchführen, wobei Operationen intern oder extern zur elektronischen Steuerung 56 initiiert werden können. Ein Steuerschema, dessen Beispiel unten angegeben ist, kann verwendet werden, welches über die Ein-/Ausgabeschaltung Ausgaben von Systemen oder Geräten, wie beispielsweise Sensoren, Aktuatoren, oder Kontrolleinheiten überwacht, zur Steuerung von Eingaben für verschiedene andere Systeme oder Geräte.
Der Speicher 58 kann temporäre Speicherbereiche, wie beispielsweise Cache, virtueller Speicher oder Random Access Memory (RAM) Speicher oder permanente Speicherbereiche, wie beispielsweise Read-Only Memory, Wechsellaufwerke, Netzwerk-/Internetspeicher, Festplatten, Flash Speicher, Memory Sticks oder andere bekannte flüchtige oder nicht-flüchtige Datenspeichergeräte umfassen. Derartige Geräte können sich intern oder extern zur elektronischen Steuerung 56 befinden. Ein Fachmann wird anerkennen, dass jedes Computer-basierte System oder Gerät, das vergleichbare Komponenten zur Steuerung der Komponenten des hydrostatischen Antriebssystems 14 nutzt, zur Verwendung mit der vorliegenden Offenbarung geeignet ist.
Gemäß der exemplarischen Ausführungsform kann die elektronische Steuerung in Verbindung mit zumindest der Verstellpumpe 18 und den Verstellmotoren 22 stehen. Beispielsweise kann die elektronische Steuerung 56 insbesondere in Verbindung mit der Verstellpumpe 18 stehen zum Anpassen deren Taumelscheibenwinkels, was die oben beschriebene variable Verstellung zur Folge hat. Gemäß einer Ausführungsform kann ein Pumpenverstellmagnet, wie ein Proportionalmagnet zur Variierung des Taumelscheibenwinkels und zur Steuerung der Fluidstromrichtung vorgesehen sein. Jedoch sind vielfältige Mittel zur Einstellung der Verstellung des Fluidstroms bekannt und können in die vorliegende Offenbarung aufgenommen werden. Entsprechend kann die elektronische Steuerung 56 Pumpenverstellanweisungen und/oder zusätzliche Anweisungen zum effektiven Steuern der Verstellung und Richtung des Fluidstroms der Verstellpumpe 18 über verdrahtete oder drahtlose Verbindungsleitungen 60 zur Verstellpumpe 18 ausgeben.
Gleichermaßen kann die elektronische Steuerung 56 in Verbindung stehen mit den Verstellmotoren 22 zur Einstellung von Winkeln der Taumelscheiben der Motoren 22. Insbesondere kann die elektronische Steuerung 56 Motorverstellanweisungen über Verbindungsleitungen 60 zur Steuerung der Verstellung der entsprechenden Verstellmotoren 22 ausgeben. Eine Steuerung der Verstellung der Verstellmotoren 22 mit Proportionalmagneten oder ähnlichen Geräten kann eine weitere Einstellung der Geschwindigkeit oder des Drehmoments ermöglichen, die nötig ist, den hydrostatischen Antriebsmotor 10 anzutreiben. Wie oben erwähnt wurde, sind Geräte zur Steuerung von Verstellungen und Fluidströmen allgemein bekannt und werden deshalb hier nicht detaillierter diskutiert.
Die elektronische Steuerung 56 kann ferner in Verbindung mit der Brennkraftmaschine 20 stehen zur Steuerung von deren Geschwindigkeit, wie beispielsweise durch das Ausgeben von Steueranweisungen zur Steuerung der Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine 20 über die Verbindungsleitungen 60. Die Motorgeschwindigkeit kann zumindest teilweise basierend auf einer Position des Gaspedals 34 eingestellt werden. Demnach steht die elektronische Steuerung 56 auch mit dem Gaspedal 34 über die Verbindungsleitungen 60 zum Detektieren und Überwachen einer Position wie beispielsweise eines Betätigungsbetrags des Pedals 34 in Verbindung. Die Positionen des Bremspedals 36 werden ebenfalls durch die elektronische Steuerung 56 über Verbindungsleitungen 60 überwacht und werden zusammen mit zusätzlichen Eingaben einschließlich des Gaspedals 34 zur Steuerung einer Bodengeschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeit) des hydrostatischen Antriebsmotors 10 benutzt. Es sollte anerkannt werden, dass das Steuersystem 50 zusätzliche Komponenten und Geräte umfassen kann und zusätzliche Eingaben zur Steuerung des hier beschriebenen hydrostatischen Antriebsystems überwachen kann.
Bezug nehmend auf 3 ist dort ein Flussbild 70 gezeigt, welches ein beispielhaftes Verfahren zur Steuerung einer effektiven Übersetzungswechselrate in dem hydrostatischen Antriebsmotor 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt. Das Verfahren kann durch das Steuersystem 50 der Maschine 10 umgesetzt werden. Gemäß einem Beispiel können die das offenbarte Verfahren umsetzenden Schritte in Form von im Speicher 58 gespeicherte und vom Computer lesbare Programmcodes sein und durch einen Prozessor der elektronischen Steuerung 56 oder andere vom Computer verwendbare Medien ausgeführt werden. Das Verfahren kann kontinuierlich ablaufen oder kann als Reaktion auf ein vorgegebenes Ereignis initiiert werden. Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren als Reaktion auf eine detektierte Bewegung des Gas- und/oder Bremspedals 34 und 36 initiiert werden. Es sollte jedoch anerkannt werden, dass die elektronische Steuerung 58 kontinuierlich die Positionen des Gaspedals 34 und Bremspedals 36 überwacht, aber manche Übersetzungsraten nur dann auftreten können, wenn der Bediener derartige Wechsel, beispielsweise durch Betätigung des Gas- und/oder Bremspedals 34 und 36, fordert.
Das Verfahren beginnt beim START in Box 71. Von Box 71 schreitet das Verfahren zu Box 72, die beinhaltet, dass die elektronische Steuerung elektronische Daten empfängt, die Positionen oder veränderte Positionen der Gas- und Bremspedale 34 und 36 angeben. Wenn der Bediener beispielsweise das Gaspedal 34 betätigt, kann die elektronische Steuerung 56 die betätigte oder veränderte Position des Gaspedals detektieren. Wenn der Bediener das Bremspedal 36 betätigt, kann die elektronische Steuerung 56 die betätigte oder veränderte Position des Bremspedals detektieren. Diese oder mehrere veränderten Positionen können bei Box 74 dazu verwendet werden, eine unbegrenzte Sollübersetzung zu bestimmen. Die unbegrenzte Sollübersetzung kann, wie unten beschrieben ist, zumindest teilweise auf veränderten Positionen des Gaspedals und Bremspedals basieren, und kann ferner basieren auf einer maximal zulässigen Übersetzung. Die maximal zulässige Übersetzung kann, gemäß einiger Ausführungsformen, durch einen vom Bediener, beispielsweise durch ein Bedienereingabegerät, festgesetzten Wert angegeben werden. Wie das Verfahren von Box 71 zu Box 72 und Box 74 schreitet, so schreitet das Verfahren von Box 71 zu Box 73 zum Bestimmen einer früheren Sollübersetzung von einem früheren Zeitschritt der elektronischen Steuerung 56.
Wie hierin verwendet wird und mit Bezug auf das Gaspedal 34, kann das Niederdrücken des Gaspedals 34 eine Beschleunigung oder eine Erhöhung einer Übersetzung befehlen oder fordern, wohingegen ein Loslassen des Gaspedals 34 eine Verlangsamung oder eine Verringerung einer Übersetzung befehlen oder fordern kann. Mit Bezug auf das Bremspedal 36 kann das Niederdrücken des Bremspedals 36 eine Verlangsamung befehlen oder fordern, wohingegen ein Loslassen des Bremspedals 36 eine Beschleunigung befehlen oder fordern kann. Die Gaspedal- und Bremspedalpositionen können gemeinsam eine Nettoerhöhung einer Übersetzung oder eine Nettoverringerung einer Übersetzung widergeben. Um es deutlich zu machen, wird unabhängig davon, ob das Gaspedal und das Bremspedal in den entsprechenden Forderungen zur Beschleunigung oder Verlangsamung in Konflikt stehen oder nicht, ein Nettoeffekt oder ein Wechsel in der Übersetzung, wie eine Beschleunigung oder Verlangsamung, des hydrostatischen Antriebssystems 14 angegeben werden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das Bremspedal 36 auch zum Aktivieren von Service-Bremsen für die hydrostatische Maschine 10 verwendet werden. Beispielsweise kann eine Betätigung des Bremspedals 36 zwischen 0–50% Betätigung Übersetzung und Vorschubkraft am Rad steuern, wohingegen eine Betätigung des Bremspedals 36 zwischen 50%–100% Betätigung die Service-Bremsen aktivieren kann. Wie hierin beschrieben ist, bedeutet „Betätigung”, eine Bewegung, wie eine Drehbewegung der Gas- und Bremspedale 34 und 36. Wie in 2 gezeigt ist, können sowohl das Gas- als auch das Bremspedal 34 und 36 eine vorgegebene Position oder eine Ruheposition aufweisen. Die Gas- und Bremspedale 34 und 36 können ausgehend von den Ruhepositionen zu vollständig betätigten oder niedergedrückten Positionen, wie schraffiert gezeigt, niedergedrückt werden und zurück zu den Ruhepositionen losgelassen werden. Es sollte anerkannt werden, dass jedes Bedienereingabegerät, das imstande ist, die vom Bediener geforderten Übersetzungen widerzugeben, das Gaspedal 34 und das Bremspedal 36 ersetzen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Wenn die unbegrenzte Sollübersetzung bestimmt ist, wird eine maximale Übersetzungswechselrate, die der veränderten Position entspricht, aus einem Übersetzungsratenkennfeld, das in dem Speicher 58 gespeichert ist, ausgewählt, wie in Box 75 angedeutet ist. Ein Verfahren, das eine Strategie zur Auswahl der maximalen Übersetzungswechselrate widergibt, wird unten mit Bezug auf 4 beschrieben. Nachdem die passende maximale Übersetzungswechselrate ausgewählt ist, schreitet das Verfahren zu Box 76, wo eine aktuelle Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der früheren Sollübersetzung, der unbegrenzten Sollübersetzung und der maximalen Übersetzungswechselrate festgestellt wird. Die aktuelle Sollübersetzung kann insbesondere eine Anpassung wie eine inkrementelle Anpassung der früheren Sollübersetzung darstellen, die der Sollübersetzungswert von einem früheren Schleifendurchlauf des Mikroprozessors basierend auf der maximalen Übersetzungswechselrate sein kann. Demnach kann die befohlene Übersetzung, die den endgültigen in Pumpen- und Motorverstellbefehlen übersetzten Übersetzungswert darstellt, hin zur unbegrenzten Sollübersetzung eingestellt werden, bleibt jedoch begrenzt durch die unbegrenzte Sollübersetzung.
Bei Box 77 wird das hydrostatische Antriebssystem 14, oder insbesondere eine befohlene Übersetzung des hydrostatischen Antriebssystems 14 unter Verwendung elektronischer Signale in die aktuelle Sollübersetzung gewechselt durch zumindest teilweises Verändern einer Verstellung von entweder der Verstellpumpe 18 oder dem zumindest einen Verstellmotor 22. Insbesondere kann die elektronische Steuerung 56 die befohlene Übersetzung des hydrostatischen Antriebssystems 14 durch eine elektronische Steuerung der Komponenten des hydrostatischen Antriebssystems in die aktuelle oben beschriebene Sollübersetzung ändern. Beispielsweise kann die elektronische Steuerung 56 elektronische Signale zur Änderung der Verstellung der Verstellpumpe 18 und/oder Verstellmotoren 22 verwenden. Gemäß einer beispielhaften Erhöhung der Übersetzung ausgehend von einer stationären Position, kann die Pumpenverstellung von einer Nullverstellung zu einer Maximalverstellung verändert werden, während die Motorverstellung bei einer Maximalverstellung aufrechterhalten wird. Um die Geschwindigkeit weiter zu erhöhen, kann die Motorverstellung dann von einer Maximalverstellung zu einer Nullverstellung verändert werden. Nachdem der Übersetzungswechsel vorgenommen ist, schreitet das Verfahren weiter zum ENDE bei Box 78. Wie vorher beschrieben wurde, sollte jedoch anerkannt werden, dass das Verfahren kontinuierlich laufen kann und daher die elektronische Steuerung 56 kontinuierlich die Übersetzung des hydrostatischen Antriebssystems 14 verändern kann.
Bezug nehmend auf 4 ist dort ein Flussbild 80 gezeigt, welches ein beispielhaftes Verfahren zur Auswahl der maximalen Übersetzungswechselrate darstellt, das in dem Verfahren von 3 verwendeten wird. Das Verfahren startet bei START in Box 82. Von Box 82 schreitet das Verfahren zu Box 84, wo die elektronische Steuerung 56 bestimmt, ob entweder das Gaspedal 34 oder das Bremspedal 36 einen Übersetzungswechsel befiehlt oder fordert. Ein Übersetzungswechsel kann entweder eine Erhöhung der Übersetzung, oder eine Beschleunigung, oder eine Verringerung der Übersetzung, oder eine Verlangsamung, sein. Gemäß einem speziellen Beispiel kann die Beschleunigung angegeben werden, wenn die unbegrenzte Sollübersetzung größer als die frühere Sollübersetzung ist, während eine Verlangsamung angegeben werden kann, wenn die unbegrenzte Sollübersetzung geringer als die frühere Sollübersetzung ist.
Wenn entweder lediglich das Gaspedal 34 oder das Bremspedal 36 einen Übersetzungswechsel befiehlt, wird aus dem Speicher 58 eine maximale Übersetzungswechselrate, die dem den Wechsel befehlendem Pedal 34 oder 36 entspricht, ausgewählt, wie in Box 86 gezeigt ist. Wenn beispielsweise die elektronische Steuerung 56 bestimmt, dass das Gaspedal 34 das Pedal von entweder lediglich dem Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 ist, das einen Übersetzungswechsel fordert, dann wird die elektronische Steuerung 56 eine maximale Übersetzungswechselrate entsprechend dem Gaspedal 34 oder insbesondere entsprechend der Position des Gaspedals 34 verwenden. Ebenso, wenn das Bremspedal 36 das Pedal von entweder lediglich dem Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 ist, das den Übersetzungswechsel fordert, entweder als Beschleunigung oder Verlangsamung, dann wird die elektronische Steuerung 56 eine maximale Übersetzungswechselrate wählen, die der Position des Bremspedals 36 entspricht. Die in dem Speicher 58 gespeicherte maximale Übersetzungswechselrate wird unten näher beschrieben.
Wenn festgestellt wird, dass mehr als nur entweder das Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 einen Übersetzungswechsel befehlen, bestimmt die elektronische Steuerung 56 in Box 88, ob beide Pedale 34 und 36 in Konflikt bezüglich ihrer Wechselforderungen stehen. Wenn insbesondere entweder das Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 eine Beschleunigung befiehlt und das andere von entweder dem Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 eine Verlangsamung befiehlt, wird die elektronische Steuerung 56 von dem Speicher 58 eine maximale Übersetzungswechselrate auswählen, die entweder dem Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 entspricht, das entsprechend dem Nettoeffekt einen Übersetzungswechsel befiehlt, wie in Box 90 gezeigt ist. Wenn demnach das Gaspedal 34 eine Beschleunigung befiehlt und das Bremspedal 36 eine Verlangsamung befiehlt und der Nettoeffekt, das heißt der gemeinsame Übersetzungswechsel, der gefordert wird, eine Beschleunigung ist, wird die elektronische Steuerung 56 eine maximale Übersetzungswechselrate auswählen, die dem Gaspedal 34 entspricht, da das Gaspedal 34 eine Beschleunigung befiehlt.
Wenn hingegen bei Box 88 festgestellt wurde, dass beide Gas- und Bremspedale 34 und 36 NICHT in Konflikt bezüglicher ihrer Wechselforderung stehen, das heißt, beide Pedale 34 und 36 eine Beschleunigung fordern oder beide Pedale 34 oder 36 eine Verlangsamung fordern, schreitet das Verfahren zu Box 92. Bei Box 92 stellt das Verfahren fest, ob sowohl das Gaspedal 34 als auch das Bremspedal 36 eine Beschleunigung fordern. Wenn beide Pedale 34 und 36 eine Beschleunigung befehlen, wird die elektronische Steuerung 56 eine höhere Rate von der maximalen Übersetzungswechselrate, die dem Gaspedal 34 entspricht, und der maximalen Übersetzungswechselrate, die dem Bremspedal 36 entspricht, auswählen. Die höhere Rate, die bei Box 94 ausgewählt ist, wird dann zum Anpassen der früheren Sollübersetzung und zum Erreichen der aktuellen Sollübersetzung verwendet werden.
Wenn sowohl das Gaspedal 34 als auch das Bremspedal 36 eine Verlangsamung befehlen, kann die elektronische Steuerung 56 bei Box 96 die maximale Wechselrate auswählen, die dem Bremspedal für gemeinsame Verlangsamung entspricht. Nachdem eine angemessene maximale Übersetzungswechselrate basierend auf der Position von dem Gas- und/oder Bremspedal 34 und 36 ausgewählt ist, schreitet das Verfahren zum ENDE bei Box 98.
Maximale wie oben beschriebene Übersetzungswechselraten können im Speicher 58 gespeichert werden und für Beschleunigungs- und Verlangsamungsübersetzungswechselraten von sowohl dem Gas- als auch Bremspedal 34 und 36 bereitgestellt werden. Beispielsweise können maximale Übersetzungswechselraten dem Gaspedal 34 für eine geforderte Erhöhung der Übersetzung oder eine Beschleunigung, und für eine geforderte Erniedrigung der Übersetzung oder eine Verlangsamung bereitgestellt werden. Beispielhafte maximale Übersetzungswechselraten für eine Beschleunigung, die dem Gaspedal 34 entsprechen, sind in 5 gezeigt. 5 zeigt insbesondere einen Graph 110 von maximalen Übersetzungswechselraten 112 in Übersetzungswechsel pro Schleifenzeit des Mikroprozessors für eine Beschleunigung als Funktion einer in Betätigungsprozent angegebenen Gaspedalposition 114. Wie gezeigt, erhöhen sich die maximalen Übersetzungswechselraten für eine Beschleunigung, wenn das Gaspedal 34 niedergedrückt wird. Bezüglich einer Verlangsamung zeigt 6 einen Graph 120 von maximalen Übersetzungswechselraten 122 für eine Verlangsamung als Funktion einer Gaspedalposition 124. Wie zu sehen ist, verringern sich die maximale Übersetzungswechselraten, wenn das Gaspedal 34 losgelassen wird.
Beispielhafte maximale Übersetzungswechselraten für das Bremspedal 36 sind in 7 gezeigt. 7 zeigt insbesondere einen Graph 130 von maximalen Übersetzungswechselraten 132 für eine Verlangsamung als Funktion einer Bremspedalposition 134. Wie gezeigt, erhöhen sich die maximalen Übersetzungswechselraten für eine Verlangsamung, wenn das Bremspedal 36 niedergedrückt wird. 8 zeigt einen Graph 140 von maximalen Übersetzungswechselraten 142 für eine Beschleunigung als Funktion einer Bremspedalposition 144. Wie gezeigt, erhöhen sich die maximalen Übersetzungswechselraten für eine Beschleunigung, wenn das Bremspedal 36 losgelassen wird. Maximale Übersetzungswechselraten für eine Verlangsamung, die dem Service-Bremsenanteil (das heißt 50%–100% Betätigung oder Niederdrücken) des Bremspedals 36 entsprechen, sind in 9 gezeigt. 9 zeigt insbesondere einen Graph 150 von maximalen Übersetzungswechselraten 152 für eine Verlangsamung als Funktion einer Bremspedalposition 154.
Wie oben erwähnt, kann, wenn sowohl das Gaspedal 34 als auch das Bremspedal 36 eine Verlangsamung befehlen, die elektronische Steuerung 56 die maximale Übersetzungswechselrate, die der Position des Bremspedals 36 für gemeinsame Verlangsamung entspricht, auswählen. Diese dem Bremspedal 36 entsprechend Rate ist in 10 gezeigt und kann sich von der maximalen Übersetzungswechselrate, die in 7 gezeigt ist, unterscheiden. 10 zeigt insbesondere einen Graph 160 von maximalen Übersetzungswechselraten 132 für eine gemeinsame Verlangsamung als Funktion einer Bremspedalposition 164. 11, die Werte hat, die sich von den Werten von 9 unterscheiden können, zeigt einen Graph 165 von maximalen Übersetzungswechselraten 166 für eine gemeinsame Verlangsamung als Funktion einer Bremspedalposition 167, wobei die Position dem Service-Bremsanteil (das heißt 50%–100% Betätigung oder Niederdrücken) des Bremspedals 36 entspricht. Diese Wechselrate kann verwendet werden, um Begrenzungen von erwünschten Verlangsamungsübersetzungsraten zu erreichen, wenn sowohl das Gaspedal 34 als auch das Bremspedal 36 eine Verlangsamung befehlen.
12 bis 14 zeigen exemplarische Skalierungsfaktoren, die verwendet werden können, um die oben beschriebene unbegrenzte Sollübersetzung zu erreichen. Beispielsweise können Skalierungsfaktoren, die Positionen des Gaspedals 34 und des Bremspedals 36 einschließlich dem Service-Bremsanteil des Bremspedals 36 entsprechen, zum Bestimmen der unbegrenzten Sollübersetzung verwendet werden. Insbesondere können die Skalierungsfaktoren einen maximal zulässigen Übersetzungswert zur Bestimmung der unbegrenzten Sollübersetzung anpassen. 12 zeigt einen Graph 170 von einem Skalierungsfaktor 172 als Funktion einer Gaspedalposition 174; 13 zeigt einen Graph 180 von einem Skalierungsfaktor 182 als Funktion einer Bremspedalposition 184; und 14 zeigt einen Graph 190 von einem Skalierungsfaktor 192 als Funktion des Service-Bremsanteils der Bremspedalposition 194.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann es wünschenswert sein, eine Fehlerskalierung vorzusehen. Beispielsweise können die maximalen Übersetzungsraten basierend auf einem Unterschied zwischen der unbegrenzten Sollübersetzung und der früheren Sollübersetzung skaliert werden. Insbesondere kann, wenn die Werte näher zusammen kommen oder weiter auseinander gehen, ein Skalierungsfaktor erzeugt werden, der die maximalen Übersetzungswechselraten anpasst. Natürlich können alternative Mittel zur Fehlerbehebung, die einen Übergang von der früheren Sollübersetzung zu der unbegrenzten Sollübersetzung weiter ausgleichen, ebenfalls in die hier vorgesehene Steuerstrategie integriert werden.
Es sollte anerkannt werden, dass die hier beschriebenen Verfahren zur Beschreibung von exemplarischen Steuerstrategien vorgesehen sind und deshalb Umsetzungsdetails in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung stark variieren können. Es sollte ferner anerkannt werden, dass spezielle hierin vorgesehene Werte wie Werte, die maximalen Übersetzungswechselraten und Skalierungsfaktoren entsprechen, für exemplarische Zwecke zur Verfügung gestellt werden. Derartige Werte werden durch Versuche erreicht und können ferner ausgewählt werden, um erwünschte Leistungsmerkmale zu erzielen. Gemäß einer speziellen Ausführungsform kann es wünschenswert sein, Werte auszuwählen, die einen Drehmomentwandlerbetrieb simulieren. Das heißt beispielsweise, dass eine wünschenswerte Leistung beispielsweise ein Erhöhen einer Wechselrate der Verlangsamung beinhaltet, wenn das Bremspedal 36 weiter niedergedrückt wird. Eine weitere wünschenswerte Leistung kann die Verringerung einer Wechselrate der Verlangsamung beinhalten, wenn das Gaspedal 34 weiter losgelassen wird.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung findet potentielle Anwendbarkeit in jeder Maschine, die ein stufenlos verstellbares Getriebe verwendet. Die Offenbarung kann zudem insbesondere auf hydrostatische Antriebsmotoren angewandt werden, die eine oder mehrere Verstellpumpen verwenden, die zum Antreiben eines oder mehrerer Verstellmotoren ausgebildeten sind. Die vorliegende Offenbarung kann ferner auf Steuerstrategien zum Wechseln von Übersetzungen in hydrostatischen Antriebsmotoren angewandt werden. Derartige Maschinen können Geländemaschinen wie Radlader, oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Maschinen sein.
Mit Bezug auf 1 bis 14 kann ein hydrostatischer Antriebsmotor 14 ein hydrostatisches Antriebssystem umfassen, das mindestens eine Verstellpumpe 18, die mechanisch mit einer Brennkraftmaschine 20 verbunden ist, aufweist. Die Verstellpumpe 18 kann fluidverbunden mit einem Paar von Verstellmotoren 22 sein, welche ihrerseits antriebsmäßig mit Bodeneingriffselementen 16 der Maschine 10 über ein Getriebemechanismus 51 und ein Differential 53 verbunden sind. Ein Steuersystem 50, das zumindest eine elektronische Steuerung 56 enthält, kann zur Steuerung vom Betrieb des hydrostatischen Antriebsmotors 14, einschließlich dem Ausführen von Verfahren zur Steuerung einer Übersetzungswechselrate und dem Auswählen von maximalen Übersetzungswechselraten, ausgebildet sein.
Während eines typischen Betriebs des hydrostatischen Antriebsmotors 10 kann der Bediener ein Gaspedal 34 zu einer das Gaspedal verändernden Position und/oder ein Bremspedal 36 zu einer das Bremspedal verändernden Position bewegen. Die elektronische Steuerung 56 kann elektronische Daten empfangen, die die eine oder mehrere veränderten Positionen angeben, und, unter Verwendung von zumindest dieser Information, eine unbegrenzte Sollübersetzung bestimmen. Die mit Bezug auf 4 beschriebene Strategie kann zum Auswählen einer maximalen Übersetzungswechselrate, die den veränderten Positionen des Gas- und/oder Bremspedals entspricht, verwendet werden.
Insbesondere, wenn entweder das Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 einen Übersetzungswechsel befiehlt, wird vom Speicher 58 eine maximale Übersetzungswechselrate ausgewählt, die einer Position des den Wechsel befehlenden Pedals 34 oder 36 entspricht. Wenn festgestellt wird, dass mehr als entweder das Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 einen Übersetzungswechsel befehlen, bestimmt die elektronische Steuerung 56, ob beide Pedale 34 und 36 in Konflikt bezüglich ihrer Wechselforderungen stehen.
Wenn insbesondere entweder das Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 eine Beschleunigung befiehlt und das andere von entweder dem Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 eine Verlangsamung befiehlt, wird die elektronische Steuerung 56 von dem Speicher 58 eine maximale Übersetzungswechselrate auswählen, die entweder dem Gas- oder Bremspedal 34 oder 36 entspricht, das entsprechend dem Nettoeffekt einen Übersetzungswechsel befiehlt. Wenn beide Pedale 34 und 36 Beschleunigung befehlen, wird die elektronische Steuerung 56 die höhere Rate von der maximalen Wechselrate, die der veränderten Gaspedalposition entspricht, und der maximalen Wechselrate, die der veränderten Bremspedalposition entspricht, auswählen. Wenn sowohl das Gaspedal 34 als auch das Bremspedal 36 eine Verlangsamung befehlen, kann die elektronische Steuerung 56 die maximale Wechselrate, die dem Bremspedal für gemeinsame Verlangsamung entspricht, auswählen.
Nachdem die passende maximale Übersetzungswechselrate, die die höhere Rate oder die beschriebene gemeinsame Rate beinhalten kann, ausgewählt ist, wird eine aktuelle Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der früheren Sollübersetzung, der unbegrenzten Sollübersetzung und der maximalen Übersetzungswechselrate bestimmt. Die befohlene Übersetzung wird dann unter Verwendung elektronischer Signale in die aktuelle Sollübersetzung gewechselt durch zumindest teilweises Verändern einer Verstellung von entweder der Verstellpumpe 18 oder dem zumindest einen Verstellmotor 22. Demnach stellt die hier beschriebene Steuerstrategie ein Mittel zur inkrementellen Anpassung der befohlenen Übersetzung in Richtung der unbegrenzten Sollübersetzung dar durch Überleiten zur aktuellen Sollübersetzung basierend auf Pedalpositionen, wie hierin beschrieben ist. Die Steuerstrategie stellt ein Mittel zur gleichmäßigeren Steuerung von Übersetzungswechseln in hydrostatischen Antriebsmotoren bereit und kann ferner erlauben, dass die Leistung des hydrostatischen Antriebssystems einen Drehmomentwandlerbetrieb simuliert.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Übersetzungswechselrate in einer Maschine (10) mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe (14), das Verfahren umfasst folgende Schritte: Bewegen eines Bedienereingabegeräts (30, 34, 36) zu einer veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167); Empfangen elektronischer Daten, die die veränderte Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) angeben; Bestimmen einer unbegrenzten Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167); Auswählen einer der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) entsprechenden maximalen Übersetzungswechselrate (112, 122, 132, 142, 152, 162, 166) von einem elektronisch gespeicherten Übersetzungsratenkennfeld (110, 120, 130, 140, 150, 160, 165); Bestimmen einer aktuellen Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der unbegrenzten Sollübersetzung, der maximalen Übersetzungswechselrate (112, 122, 132, 142, 152, 162, 166) und einer früheren Sollübersetzung; und Wechseln einer befohlenen Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes (14) in die aktuelle Sollübersetzung unter Verwendung elektronischer Signale.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit: Bestimmen einer Beschleunigung, die angezeigt ist, wenn die unbegrenzte Sollübersetzung größer als die frühere Sollübersetzung ist; und Bestimmung einer Verlangsamung, die angezeigt ist, wenn die unbegrenzte Sollübersetzung kleiner als die frühere Sollübersetzung ist.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit: Bewegen von entweder genau einem Gaspedal (34) oder einem Bremspedal (36) zu der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167); und Auswählen der maximalen Übersetzungswechselrate (112, 122, 132, 142, 152, 162, 166), die der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) von entweder genau dem Gas- oder Bremspedal (34, 36) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit: Bewegen eines Gaspedals (34) zu einer veränderten Gaspedalposition (114, 124) und Bewegen eines Bremspedals (36) zu einer veränderten Bremspedalposition (134, 144, 154, 164, 167); Empfangen elektronischer Daten, die die veränderten Gas- und Bremspedalpositionen (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) angeben; Bestimmen der unbegrenzten Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise den veränderten Gas- und Bremspedalpositionen (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167); Auswählen einer höheren Rate von der maximalen Übersetzungswechselrate (112), die der veränderten Gaspedalposition (114) entspricht, und der maximalen Übersetzungswechselrate (142), die der veränderten Bremspedalposition (144) entspricht, wenn Beschleunigung angezeigt ist und sowohl das Gas- als auch Bremspedal (34, 36) Beschleunigung befehlen; Auswählen der maximalen Übersetzungswechselrate (112, 142), die entweder genau dem Beschleunigung befehlendem Gaspedal (34) oder Bremspedal (36) entspricht, wenn Beschleunigung angezeigt ist und entweder genau das Gas- oder Bremspedal (34, 36) Beschleunigung befiehlt; und Bestimmen der aktuellen Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der unbegrenzten Sollübersetzung und der höheren Rate.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit: Bewegen eines Gaspedals (34) zu einer veränderten Gaspedalposition (114, 124) und Bewegen eines Bremspedals (36) zu einer veränderten Bremspedalposition (134, 144, 154, 164, 167); Empfangen elektronischer Daten, die die veränderten Gas- und Bremspedalpositionen (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) angeben; Bestimmen der unbegrenzten Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise den veränderten Gas- und Bremspedalpositionen (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167); Auswählen einer höheren Rate von der maximalen Übersetzungswechselrate (122), die der veränderten Gaspedalposition (124) entspricht, und der maximalen Übersetzungswechselrate (132, 152, 162, 166), die der veränderten Bremspedalposition (134, 154, 164, 167) entspricht, wenn Verlangsamung angezeigt ist und sowohl das Gas- als auch Bremspedal (34, 36) Verlangsamung befehlen; Auswählen der maximalen Übersetzungswechselrate (122, 132, 152, 162, 166), die entweder genau dem Verlangsamung befehlendem Gaspedal (34) oder Bremspedal (36) entspricht, wenn Verlangsamung angezeigt ist und entweder genau das Gas- oder Bremspedal (34, 36) Verlangsamung befiehlt; und Bestimmen der aktuellen Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der unbegrenzten Sollübersetzung und der höheren Rate.
Maschine (10) mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe (14), mit: einem Maschinenrahmen (12); Bodeneingriffsantriebselementen (16), die mit dem Maschinenrahmen (12) verbunden sind; einer Brennkraftmaschine (20), die auf den Maschinenrahmen (12) abgestützt ist; einem stufenlos verstellbaren Getriebe (14), das mit der Brennkraftmaschine (20) verbunden ist und zum Antreiben der Bodeneingriffselemente (16) ausgebildet ist; einem Bedienereingabegerät (30, 34, 36); einem Speicher (58), der ein Übersetzungsratenkennfeld (110, 120, 130, 140, 150, 160, 165) speichert und maximale Übersetzungswechselraten (112, 122, 132, 142, 152, 162, 166) auf Positionen (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) des Bedienereingabegeräts (30, 34, 36) abbildet; und einer elektrischen Steuerung (56) mit dem Speicher (58) und in Verbindung stehend mit dem Bedienereingabegerät (30, 34, 36) und dem stufenlos verstellbaren Getriebe (14), wobei die elektronische Steuerung (56) elektronische Daten, die eine veränderte Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) des Bedienereingabegeräts (30, 34, 36) angibt, empfängt, eine unbegrenzte Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) bestimmt, eine maximale Übersetzungswechselrate (112, 122, 132, 142, 152, 162, 166), die der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) entspricht, von dem Übersetzungsratenkennfeld (110, 120, 130, 140, 150, 160, 165) auswählt, eine aktuelle Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der unbegrenzten Sollübersetzung, der maximalen Übersetzungswechselrate (112, 122, 132, 142, 152, 162, 166) und einer früheren Sollübersetzung bestimmt, und eine befohlene Übersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes (14) in die aktuelle Sollübersetzung unter Verwendung elektronischer Signale wechselt.
Maschine (10) nach Anspruch 6, wobei die elektronische Steuerung (56): eine Beschleunigung bestimmt, die angezeigt ist, wenn die unbegrenzte Sollübersetzung größer als die frühere Sollübersetzung ist; und eine Verlangsamung bestimmt, die angezeigt ist, wenn die unbegrenzte Sollübersetzung kleiner als die frühere Sollübersetzung ist.
Maschine (10) nach Anspruch 7, ferner mit entweder genau einem Gaspedal (34) oder einem Bremspedal (36), das zu der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) bewegt wird, wobei die elektronische Steuerung (56) die maximale Übersetzungswechselrate (112, 122, 132, 142, 152, 162, 166), die der veränderten Position (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) von entweder genau dem Gas- oder Bremspedal (34, 36) entspricht, auswählt.
Maschine (10) nach Anspruch 7, ferner mit einem Gaspedal (34), das zu einer veränderten Gaspedalposition (114, 124) bewegt wird und einem Bremspedal (36), das zu einer veränderten Bremspedalposition (134, 144, 154, 164, 167) bewegt wird, wobei die elektronische Steuerung (56): elektronische Daten, die die veränderten Gas- und Bremspedalpositionen (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) angeben, empfängt; die unbegrenzte Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise den veränderten Gas- und Bremspedalpositionen (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) bestimmt; eine höhere Rate von der maximalen Übersetzungswechselrate (112), die der veränderten Gaspedalposition (114) entspricht, und der maximalen Übersetzungswechselrate (142), die der veränderten Bremspedalposition (144) entspricht, auswählt, wenn Beschleunigung angezeigt ist und sowohl das Gas- als auch Bremspedal (34, 36) Beschleunigung befehlen; die maximale Übersetzungswechselrate (112, 142) auswählt, die entweder genau dem Beschleunigung befehlendem Gaspedal (34) oder Bremspedal (36) entspricht, wenn Beschleunigung angezeigt ist und genau entweder das Gas- oder Bremspedal (34, 36) Beschleunigung befiehlt; und die aktuelle Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der unbegrenzten Sollübersetzung und der höheren Rate bestimmt.
Maschine (10) nach Anspruch 7, ferner mit einem Gaspedal (34), das zu einer veränderten Gaspedalposition (114, 124) bewegt wird und einem Bremspedal (36), das zu einer veränderten Bremspedalposition (134, 144, 154, 164, 167) bewegt wird, wobei die elektronische Steuerung (56): elektronische Daten, die die veränderten Gas- und Bremspedalpositionen (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) angeben, empfängt; die unbegrenzte Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise den veränderten Gas- und Bremspedalpositionen (114, 124, 134, 144, 154, 164, 167) bestimmt; eine höhere Rate von der maximalen Übersetzungswechselrate (122), die der veränderten Gaspedalposition (124) entspricht, und der maximalen Übersetzungswechselrate (132, 152, 162, 166), die der veränderten Bremspedalposition (134, 154, 164, 167) entspricht, auswählt, wenn Verlangsamung angezeigt ist und sowohl das Gas- als auch Bremspedal (34, 36) Verlangsamung befehlen; die maximale Übersetzungswechselrate (122, 132, 152, 162, 166) auswählt, die entweder genau dem Verlangsamung befehlendem Gaspedal (34) oder Bremspedal (36) entspricht, wenn Verlangsamung angezeigt ist und genau entweder das Gas- oder Bremspedal (34, 36) Verlangsamung befiehlt; und die aktuelle Sollübersetzung basierend auf zumindest teilweise der unbegrenzten Sollübersetzung und der höheren Rate bestimmt.