DE202020107048U1 - Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb - Google Patents
Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb Download PDFInfo
- Publication number
- DE202020107048U1 DE202020107048U1 DE202020107048.7U DE202020107048U DE202020107048U1 DE 202020107048 U1 DE202020107048 U1 DE 202020107048U1 DE 202020107048 U DE202020107048 U DE 202020107048U DE 202020107048 U1 DE202020107048 U1 DE 202020107048U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drive train
- control system
- shift
- hydrostatic drive
- sensor
- 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.)
- Active
Links
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/16—Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
- F16H61/42—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
- F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
- F16H61/472—Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target output torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/60—Inputs being a function of ambient conditions
- F16H59/66—Road conditions, e.g. slope, slippery
- F16H2059/663—Road slope
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/68—Inputs being a function of gearing status
- F16H2059/6838—Sensing gearing status of hydrostatic transmissions
- F16H2059/6892—Sensing or calculating the motor torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/16—Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
- F16H2061/161—Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed by checking feasibility of shifts, i.e. determine if requested shift can be successfully completed and post shift values are in an acceptable range
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/16—Inhibiting or initiating shift during unfavourable conditions, e.g. preventing forward reverse shift at high vehicle speed, preventing engine over speed
- F16H2061/163—Holding the gear for delaying gear shifts under unfavorable conditions, e.g. during cornering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
- F16H2200/0034—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
- F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
- F16H59/18—Inputs being a function of torque or torque demand dependent on the position of the accelerator pedal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/36—Inputs being a function of speed
- F16H59/44—Inputs being a function of speed dependent on machine speed of the machine, e.g. the vehicle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Steuersystem für einen hydrostatischen Antriebsstrang (1000), umfassend eine primäre Verstellpumpe (101) und einen sekundären Verdrängungsmotor (102), die miteinander verbunden sind, wobei der sekundäre Verdrängungsmotor (102) mit einem Getriebesystem (103) verbunden ist, das mindestens eine erste und eine zweite Gangstufe umfasst, wobei der sekundäre Verdrängungsmotor (102) alternativ mit der ersten Gangstufe und der zweiten Gangstufe gekoppelt sein kann, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, um eine Drehmomentsteuerung des hydrostatischen Antriebsstrangs (1000) basierend auf dem von der primären Verstellpumpe (101) bereitgestellten Druck auszuführen; wobei das Steuersystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es Folgendes umfasst:
ein Schaltsteuermodul (20), das konfiguriert ist, um eine Schaltanforderung zu empfangen, und zu bewerten, ob der Fahrzustand das Schalten zwischen den zwei Gangstufen basierend auf mindestens einem Sensorsignal zulässt, und um ein Schalten zwischen den zwei Gangstufen zu verhindern, wenn bewertet wird, dass ein Schalten nicht zulässig ist.
ein Schaltsteuermodul (20), das konfiguriert ist, um eine Schaltanforderung zu empfangen, und zu bewerten, ob der Fahrzustand das Schalten zwischen den zwei Gangstufen basierend auf mindestens einem Sensorsignal zulässt, und um ein Schalten zwischen den zwei Gangstufen zu verhindern, wenn bewertet wird, dass ein Schalten nicht zulässig ist.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet von Steuersystemen für hydrostatische Antriebsstränge, die eine primäre Verstellpumpe und einen sekundären Verdrängungsmotor umfassen, die miteinander verbunden sind, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, um eine Drehmomentsteuerung des hydrostatischen Antriebsstrangs basierend auf dem von der primären Verstellpumpe bereitgestellten Druck auszuführen.
- STAND DER TECHNIK
- Die Kombination von hydrostatischen und mechanischen Getrieben kann nicht nur die Systemeffizienz verbessern, sondern auch die Nutzbarkeit mobiler Maschinen.
-
1 zeigt die hydrostatisch-mechanische Antriebsstranglösung gemäß dem Stand der Technik. - Es gibt zwei Hauptlösungen zum Steuern eines solchen hydrostatischen Antriebsstrangs.
- Eine erste Lösung ist die sekundäre Drehmomentsteuerung. Die Grundidee eines solchen Modells besteht darin, den Druck auf ein gewünschtes Niveau einzustellen, während das Drehmoment durch den Schwenkwinkel des Motors gesteuert wird.
- Eine weitere und neuere Lösung ist die primäre Drehmomentsteuerung, die erstmals 2018 von Mutschler S, Brix N, Xiang Y in „Torque Control for Mobile Machines" veröffentlicht wurde. 11. Internationale Fluid Power Konferenz. RWTH-Veröffentlichungen, Aachen, S. 186-195. Im Gegensatz zur sekundären Steuerung steuert die primäre Drehmomentsteuerung den Druck anstelle des Motorschwenkwinkels durch Anpassen des Pumpenschwenkwinkels.
- Die Vorteile dieses Steueralgorithmus sind enorm. In erster Linie können Standardkomponenten des Antriebsstrangs verwendet werden, wodurch die Kosten gesenkt werden. Zweitens ist der Schwenkwinkel der Pumpe immer auf einem hohen Niveau, was einen relativ geringeren Energieverlust zur Folge hat. Drittens kann für diesen Antriebsstrang ein konstanter Motor verwendet werden. Viertens wird auch der Druck in dem Kreislauf an den gewünschten Wert angepasst und vermeidet so Systemverluste durch zu hohen Druck. Und schließlich wird kein Akkumulator benötigt und daher besteht kein aus der gespeicherten Energie abgeleitetes Risiko.
- In dem in
1 dargestellten System ist ein synchronisiertes Getriebe103 zwischen einem Hydraulikmotor102 und der Fahrzeugachse104 eingebaut. Mit einem solchen Antriebsstrangsystem können mobile Maschinen mit nur einem Hydraulikmotor zwei unterschiedliche Antriebsbereiche aufweisen, wie einen Drehmomentbereich und einen Drehzahlbereich. - Aufgrund der im Vergleich zu Mehrmotorlösungen günstigen Kosten dominiert die Hydrostatik mit Synchrongetriebe
103 den Markt für mittelgroße mobile Maschinen mit einer hohen Geschwindigkeit von bis zu 40 km/h. - Die Lösung aus dem Stand der Technik ist ein geschwindigkeitsbasiertes Schaltkonzept. Wenn die Geschwindigkeit höher als ein bestimmter Wert ist, schaltet die Maschine hoch. Wenn demgegenüber die Geschwindigkeit jedoch niedriger als eine bestimmte Geschwindigkeit ist, schaltet das Fahrzeug herunter. Um zu vermeiden, dass die Maschine in kurzer Zeit kontinuierlich schaltet, da die Geschwindigkeit schwanken kann, sind zwei Anpassungsbereiche vorgesehen.
-
2 veranschaulicht dieses Konzept. Die gestrichelten Bereiche sind die Anpassungsbereiche. Sie ändern den konkreten Schaltpunkt. Wenn der Fahrer beispielsweise das Antriebspedal vollständig durchtritt, wird der Schaltpunkt auf eine höhere Geschwindigkeit geändert, als dies der Fall wäre, wenn der Fahrer das Antriebspedal nur geringfügig tritt. Daher liegt die Region zum Hochschalten vom ersten zum zweiten Gang zwischen L3 und L4 und die Region zum Herunterschalten vom zweiten zum ersten Gang zwischen L1 und L2. In diesem Beispiel ist der Geschwindigkeitsbereich für das Hochschalten höher als der Bereich für das Herunterschalten. Insbesondere ist der untere WertL3 höher als der obere WertL2 . - Das Hauptproblem, das in einem solchen System auftritt, besteht darin, dass bei Verwendung der automatischen Schaltfunktion der Schaltauslöser vom Fahrer nicht vorhersehbar ist. Bei der derzeitigen Lösung ist die Grenze zwischen dem Fahren mit maximaler Zugkraft des zweiten Gangs und dem Herunterschalten in den ersten Gang vage. Dies führt dazu, dass der Fahrer sich psychologisch unsicher fühlt. Infolgedessen deaktivieren viele Fahrer die automatische Schaltfunktion.
- Ein häufiger Anwendungsfall ist, dass der Fahrer das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit bergauf fährt und die maximale Zugkraft mit dem zweiten Gang beibehalten möchte, da ein Herunterschalten in diesem Fall ein Abwärtsrollen bewirken kann.
- Bei der derzeitigen Lösung muss der Fahrer das Antriebspedal lösen, um den Herunterschaltauslöser zu aktivieren. Dies entspricht einerseits nicht der menschlichen Beurteilung. Andererseits gibt die Maschine vor dem Herunterschalten nicht das maximale Antriebsmoment mit dem zweiten Gang aus.
- Das durch die vorliegende Erfindung zu lösende Problem besteht darin, ein System bereitzustellen, in dem der Schaltauslöser vorhersagbar ist und in dem es mehr Flexibilität gibt, so dass es einfacher ist, eine sekundäre Entwicklung des Systems durchzuführen.
- KURZDARSTELLUNG
- Die Hauptidee der Erfindung ist das Vermeiden eines unerwarteten Schaltvorgangs und des Weiteren das Herstellen der Vorhersehbarkeit des Schaltvorgangs durch den Fahrer.
- Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Steuersystem für einen hydrostatischen Antriebsstrang, umfassend eine primäre Verstellpumpe und einen sekundären Verdrängungsmotor, die miteinander verbunden sind, bereitgestellt, wobei der sekundäre Verdrängungsmotor mit einem Getriebesystem verbunden ist, das mindestens mit einer ersten und einer zweiten Gangstufe bereitgestellt ist, wobei der sekundäre Verdrängungsmotor alternativ mit der ersten Gangstufe und der zweiten Gangstufe gekoppelt sein kann, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, um eine Drehmomentsteuerung des hydrostatischen Antriebsstrangs basierend auf dem von der primären Verstellpumpe bereitgestellten Druck auszuführen; wobei das Steuersystem mit einem Schaltsteuermodul bereitgestellt ist, das konfiguriert ist, um eine Schaltanforderung zu empfangen und zu bewerten, ob der Fahrzustand das Schalten zwischen den zwei Gangstufen basierend auf mindestens einem Sensorsignal zulässt und um ein Schalten zwischen den zwei Gangstufen zu verhindern, wenn bewertet wird, dass ein Schalten nicht zulässig ist.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird einSteuersystem bereitgestellt, wobei das Steuersystem ferner ein Schaltschutzmodul umfasst, das konfiguriert ist, um das mindestens eine Sensorsignal während des Schaltens zu überwachen und den Schaltvorgang basierend auf dem mindestens einen Sensorsignal abzubrechen, wenn bewertet wird, dass ein Auftreten eines Schaltens nicht länger zulässig ist.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Steuersystem bereitgestellt, wobei das eine Sensorsignal ein Signal ist, das Informationen über eine Steigung oder eine Änderung der Steigung der Straße gibt, die von einem Fahrzeug befahren wird, in dem der hydrostatische Antriebsstrang eingebaut ist.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Steuersystem bereitgestellt, wobei der Sensor, der das mindestens eine Sensorsignal bereitstellt, mindestens einer zwischen einem Geschwindigkeitssensor, einem Steigungserfassungssensor und einem Drehmomentsensor ist, der eine Differenz zwischen dem gewünschten und dem tatsächlichen Wert des Drehmoments erfasst, das durch den hydrostatischen Antriebsstrang bereitgestellt wird.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Steuersystem bereitgestellt, wobei das Steuersystem ferner ein halbautomatisches Schaltstrategiemodul umfasst, das konfiguriert ist, um zu bestimmen, wann die Schaltanforderung zwischen den zwei Gangstufen an das Schaltsteuermodul gesendet werden soll, basierend auf der derzeitigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in dem der hydrostatische Antriebsstrang eingebaut ist, und auf der gewünschten Beschleunigung.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Steuersystem bereitgestellt, wobei das halbautomatische Schaltstrategiemodul eine Funktion umfasst, die angibt, für welche Werte die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in dem der hydrostatische Antriebsstrang eingebaut ist, und für welche gewünschte Beschleunigung die Schaltanforderung zwischen den zwei Gangstufen an das Schaltsteuermodul gesendet werden soll.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Steuersystem bereitgestellt, wobei die gewünschte Beschleunigung mittels eines Sensors erfasst wird, der die Neigung des Antriebspedals des Fahrzeugs erfasst, in dem der hydrostatische Antriebsstrang eingebaut ist.
- Figurenliste
- Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, wobei sich gleiche Bezugsnummern auf gleiche Teile und/oder ähnliche Teile und/oder entsprechende Teile des Systems beziehen. In den Figuren zeigen:
-
1 schematisch einen hydrostatischen Antriebsstrang gemäß dem Stand der Technik; -
2 ein geschwindigkeitsbasiertes Schaltverwaltungssystem gemäß dem Stand der Technik; -
3 ein Steuersystem für einen hydrostatischen Antriebsstrang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
4 ein halbautomatisches Schaltstrategiemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben, wie sie in den beigefügten Figuren gezeigt sind. Nichtsdestotrotz ist die vorliegende Erfindung nicht auf die bestimmten Ausführungsformen beschränkt, die in der folgenden ausführlichen Beschreibung beschrieben und in den Figuren gezeigt sind, sondern die beschriebenen Ausführungsformen veranschaulichen einfach verschiedene Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung, deren Umfang durch die Ansprüche definiert ist.
- Weitere Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann klar sein. Die vorliegende Beschreibung schließt somit alle genannten Modifikationen und/oder Variationen der vorliegenden Erfindung ein, deren Umfang durch die Ansprüche definiert ist.
-
3 zeigt ein Steuersystem für einen hydrostatischen Antriebsstrang gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - Das in der folgenden Offenbarung vorgestellte Steuersystem kann in einem hydrostatischen Antriebsstrang wie dem in
1 dargestellten angewendet werden, der im zweiten Abschnitt dieser Patentanmeldung ausführlich beschrieben wurde. - Das Steuersystem der vorliegenden Patentanmeldung ist konfiguriert, um eine Drehmomentsteuerung des hydrostatischen Antriebsstrangs
1000 basierend auf dem von der primären Verstellpumpe101 bereitgestellten Druck auszuführen, wobei es sich um den gleichen wie bei der primären Drehmomentsteuerung handelt, die ausführlich im zweiten Abschnitt dieser Patentanmeldung beschrieben wurde; - Das Steuersystem umfasst das Schaltstrategiemodul
10 . Das Schaltstrategiemodul10 umfasst ein manuelles Schaltstrategiemodul11 , ein automatisches Schaltstrategiemodul12 und ein halbautomatisches Schaltstrategiemodul13 . - Daher wird basierend auf einer automatischen, einer halbautomatischen oder einer manuellen Schaltanforderung ein Schaltanforderungssignal an ein Schaltsteuermodul
20 gesendet, das bewertet (beurteilt), ob der Fahrzustand des Fahrzeugs das Schalten basierend auf mindestens einem Sensorsignal zulässt und ein Schalten verhindert, wenn bewertet wird, dass ein Schalten nicht zulässig ist. - Das Sensorsignal ist ein Signal, das Informationen über eine Steigung oder eine Änderung der Steigung der Straße gibt, die von einem Fahrzeug befahren wird, in dem der hydrostatische Antriebsstrang eingebaut ist.
- Daher kann das Sensorsignal ein Signal sein, das die Steigung der befahrenen Straße angibt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen solchen Sensor mit einem Geschwindigkeitssensor zu kombinieren. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Fahrzeug, das mit niedriger Geschwindigkeit bergauf fährt, aufgrund von Schaltvorgängen herunterrollt.
- Ein anderer Sensortyp, der für einen solchen Schutzbereich verwendet werden kann, ist ein Drehmomentsensor, der eine Differenz zwischen dem gewünschten und dem tatsächlichen Wert des vom hydrostatischen Antriebsstrang
1000 bereitgestellten Drehmoments erfasst. - Daher ist es klar, dass die vorliegende Erfindung nicht auf einen bestimmten Sensortyp beschränkt ist und viele unterschiedliche Sensortypen verwendet werden können, um zu beurteilen, ob der Fahrzustand des Fahrzeugs das Schalten zulässt.
- Das Steuersystem umfasst ferner ein Schaltschutzmodul
30 , das konfiguriert ist, um das Sensorsignal während des Schaltens zu überwachen und den Schaltvorgang basierend auf dem durch den Sensor empfangenen Sensorsignal abzubrechen, wenn festgestellt wird, dass ein Auftreten eines Schaltens nicht länger zulässig ist. - Das Schaltsteuermodul
20 lehnt den unklugen Schaltauslöser basierend auf dem Sensorsignal ab, während das Schaltschutzmodul30 den Schaltvorgang abbricht, wenn die Situation nicht länger zum Schalten geeignet ist. Der Unterschied der beiden Module basiert auf der Tatsache, dass der Schaltvorgang ungefähr eine Sekunde braucht und sich die Situation innerhalb dieser einen Sekunde ändern kann. -
4 zeigt ein Beispiel einer Betätigungslogik des halbautomatischen Schaltstrategiemoduls13 . Das halbautomatische Schaltstrategiemodul13 ist konfiguriert, um zu bestimmen, wann die Schaltanforderung zwischen Gangstufen an das Schaltsteuermodul20 gesendet werden soll, basierend auf der derzeitigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in dem der hydrostatische Antriebsstrang 1000 eingebaut ist, und auf der gewünschten Beschleunigung. - Der Grund, warum die gewünschte Beschleunigung berücksichtigt wird, besteht darin, dass, wenn der Fahrer das Antriebspedal vollständig durchtritt, der Wunsch besteht, so schnell wie möglich zu beschleunigen und eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen, gegenüber einer Situation, in welcher der Fahrer nur leicht auf das Antriebspedal tritt.
- Das halbautomatische Schaltstrategiemodul
13 umfasst eine Funktion, die angibt, für welche Werte die derzeitige Geschwindigkeit des Fahrzeugs und für welche gewünschte Beschleunigung die Schaltanforderung an das Schaltsteuermodul20 gesendet werden soll. - Wie in
4 gezeigt, gibt es bei einer halbautomatischen Schaltstrategie zwei Regionen 1, 2, in denen das Schaltstrategiemodul10 die Schaltanforderung senden wird. Außerhalb dieser zwei Regionen, zum Beispiel an der Stelle, an der sich der Kreis befindet, behält die Maschine ihren derzeitigen Gang bei. Durch Anwendung dieser Strategie kann der Fahrer leicht zwischen dem maximalen Antriebsmoment mit dem zweiten Gang oder dem Herunterschalten in den ersten Gang arbeiten, da zwischen ihnen ein großer Fehlerraum vorliegt, der eine viel bessere psychologische Sicherheit bewirkt. - Die gestrichelte Linie zeigt den Rand, um mit dem zweiten Gang ein maximales Antriebsmoment zu erreichen. Jenseits dieser gestrichelten Linie kann das Fahrzeug zum Beispiel an der Stelle, an der sich das Fünfeck befindet, mit dem zweiten Gang noch das maximale Antriebsmoment ausgeben. Darüber hinaus begrenzt der Leistungsverwalter die Leistungsanforderung der Antriebsstranglösung. Dadurch tritt kein zusätzlicher Energieverlust auf.
- Durch geeignete Auswahl der Region 1 in der Figur kann der Fahrer eine ausgezeichnete Benutzererfahrung erzielen, da das Fahrzeug nur dann herunterschaltet, wenn der Fahrer vollständig auf das Antriebspedal tritt. Ansonsten hält das Fahrzeug den zweiten Gang und gibt das maximale Antriebsmoment des zweiten Gangs aus.
- Da der Fahrer das Antriebspedal zum Herunterschalten verwendet, indem er es vollständig durchtritt, ist der Druck im geschlossenen Kreis während des Herunterschaltens höher. Somit schwenkt der Hydraulikmotor schneller, so dass der Schaltvorgang kürzer ist.
- In einem bestimmten Beispiel der vorliegenden Erfindung wird die gewünschte Beschleunigung mittels eines Sensors erfasst, der die Neigung des Antriebspedals des Fahrzeugs erfasst. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf dieses bestimmte Beispiel beschränkt. Eine andere Möglichkeit besteht in der Erkennung eines vom Fahrer verwendeten Joysticks oder eines Knopfes.
- Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann klar, dass es möglich ist, verschiedene Modifikationen, Variationen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung im Lichte der oben beschriebenen Lehre und innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche durchzuführen, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
- Zum Beispiel ist es klar, dass, selbst wenn das Getriebesystem
103 des hydrostatischen Antriebsstrangs 1000 nur zwei Gangstufen umfasst, die Erfindung auch mit Getriebesystemen funktioniert, die mehr als zwei Gangstufen umfassen. - Darüber hinaus wurden solche Bereiche, von denen man glaubt, dass der Fachmann sie kennt, hierin nicht beschrieben, um die beschriebene Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.
- Dementsprechend soll die Erfindung nicht durch die spezifischen veranschaulichenden Ausführungsformen beschränkt werden, sondern nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- 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.
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Mutschler S, Brix N, Xiang Y in „Torque Control for Mobile Machines“ veröffentlicht wurde. 11. Internationale Fluid Power Konferenz. RWTH-Veröffentlichungen, Aachen, S. 186-195 [0006]
Claims (7)
- Steuersystem für einen hydrostatischen Antriebsstrang (1000), umfassend eine primäre Verstellpumpe (101) und einen sekundären Verdrängungsmotor (102), die miteinander verbunden sind, wobei der sekundäre Verdrängungsmotor (102) mit einem Getriebesystem (103) verbunden ist, das mindestens eine erste und eine zweite Gangstufe umfasst, wobei der sekundäre Verdrängungsmotor (102) alternativ mit der ersten Gangstufe und der zweiten Gangstufe gekoppelt sein kann, wobei das Steuersystem konfiguriert ist, um eine Drehmomentsteuerung des hydrostatischen Antriebsstrangs (1000) basierend auf dem von der primären Verstellpumpe (101) bereitgestellten Druck auszuführen; wobei das Steuersystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es Folgendes umfasst: ein Schaltsteuermodul (20), das konfiguriert ist, um eine Schaltanforderung zu empfangen, und zu bewerten, ob der Fahrzustand das Schalten zwischen den zwei Gangstufen basierend auf mindestens einem Sensorsignal zulässt, und um ein Schalten zwischen den zwei Gangstufen zu verhindern, wenn bewertet wird, dass ein Schalten nicht zulässig ist.
- Steuersystem nach
Anspruch 1 , wobei das Steuersystem ferner ein Schaltschutzmodul (30) umfasst, das konfiguriert ist, um das mindestens eine Sensorsignal während des Schaltens zu überwachen und den Schaltvorgang basierend auf dem mindestens einen Sensorsignal abzubrechen, wenn bewertet wird, dass ein Auftreten eines Schaltens nicht länger zulässig ist. - Steuersystem nach einem der
Ansprüche 1 oder2 , wobei das eine Sensorsignal ein Signal ist, das Informationen über eine Steigung oder eine Änderung der Steigung der Straße gibt, die von einem Fahrzeug befahren wird, in dem der hydrostatische Antriebsstrang (1000) eingebaut ist. - Steuersystem nach
Anspruch 3 , wobei der Sensor, der das mindestens eine Sensorsignal bereitstellt, mindestens einer zwischen einem Geschwindigkeitssensor, einem Steigungserfassungssensor und einem Drehmomentsensor ist, der eine Differenz zwischen dem gewünschten und dem tatsächlichen Wert des Drehmoments erfasst, das durch den hydrostatischen Antriebsstrang (1000) bereitgestellt wird. - Steuersystem nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , wobei das Steuersystem ferner ein halbautomatisches Schaltstrategiemodul (13) umfasst, das konfiguriert ist, um zu bestimmen, wann die Schaltanforderung zwischen den zwei Gangstufen an das Schaltsteuermodul (20) gesendet werden soll, basierend auf der derzeitigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in dem der hydrostatische Antriebsstrang (1000) eingebaut ist, und auf der gewünschten Beschleunigung. - Steuersystem nach
Anspruch 5 , wobei das halbautomatische Schaltstrategiemodul (13) eine Funktion umfasst, die angibt, für welche Werte die derzeitige Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in dem der hydrostatische Antriebsstrang (1000) eingebaut ist, und für welche gewünschte Beschleunigung die Schaltanforderung zwischen den zwei Gangstufen an das Schaltsteuermodul (20) gesendet werden soll. - Steuersystem nach einem der
Ansprüche 5 oder6 , wobei die gewünschte Beschleunigung mittels eines Sensors erfasst wird, der die Neigung des Antriebspedals des Fahrzeugs erfasst, in dem der hydrostatische Antriebsstrang (1000) eingebaut ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102020000017515 | 2020-07-20 | ||
IT102020000017515A IT202000017515A1 (it) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | Sistema di controllo per una motorizzazione idrostatica |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202020107048U1 true DE202020107048U1 (de) | 2021-03-05 |
Family
ID=72644823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202020107048.7U Active DE202020107048U1 (de) | 2020-07-20 | 2020-12-08 | Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202020107048U1 (de) |
IT (1) | IT202000017515A1 (de) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3783277B2 (ja) * | 1996-04-25 | 2006-06-07 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用ロックアップクラッチのスリップ制御装置 |
US6202016B1 (en) * | 1999-08-10 | 2001-03-13 | Eaton Corporation | Shift on the go transmission system |
US8024925B2 (en) * | 2005-11-08 | 2011-09-27 | Caterpillar Inc. | Apparatus, system, and method for controlling a desired torque output |
-
2020
- 2020-07-20 IT IT102020000017515A patent/IT202000017515A1/it unknown
- 2020-12-08 DE DE202020107048.7U patent/DE202020107048U1/de active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT202000017515A1 (it) | 2022-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1819950B1 (de) | Vorrichtung zum steuern eines automatisch schaltenden getriebes | |
DE102012215159A1 (de) | Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs | |
EP2958782B1 (de) | Verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeugs mit hybridantrieb | |
DE3139838A1 (de) | Verfahren zum steuern von automatischen stufengetrieben in kraftfahrzeugen | |
DE102017206037A1 (de) | Steuervorrichtung für Automatikgetriebe | |
DE2512546A1 (de) | Vorrichtung fuer eine automatische oder manuelle wahl eines getriebeganges an einem kraftfahrzeug | |
DE3505850C2 (de) | ||
DE102009054872A1 (de) | Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben desselben | |
DE69302797T2 (de) | Steuervorrichtung für ein automatisiertes Getriebe eines Nutzfahrzeuges | |
DE102018130587A1 (de) | Verfahren und steuerungssystem zum steuern eines elektronisch gesteuerten getriebes in einem fahrzeugantriebsystem | |
DE102010011016A1 (de) | Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung | |
DE3018032A1 (de) | Steuervorrichtung fuer ein selbsttaetig schaltendes getriebe | |
DE102015105098A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges | |
DE202020107048U1 (de) | Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb | |
DE102019128260A1 (de) | Steuereinheit und Verfahren zum manuellen Schalten mittels einer graphischen Benutzeroberfläche | |
DE102011101992A1 (de) | Verfahren für ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine | |
DE102009035779A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Getriebes | |
DE102014019127B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Getriebeeinrichtung | |
DE102007044005A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Zugkraft während Schaltvorgängen eines Schaltgetriebes bei Fahrzeugen | |
DE102017221985A1 (de) | Zugkraftkraftbegrenzungseinrichtung für Arbeitsmaschine, stufenloses Getriebe, Arbeitsmaschine und Verfahren zur Zugkraftbegrenzung | |
DE102017203544A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges | |
DE10105491B4 (de) | Schaltvorrichtung für ein Getriebe | |
DE102014017174B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Getriebeeinrichtung | |
DE202020107297U1 (de) | Steuersystem für einen hydrostatischen Antrieb | |
DE102020214422A1 (de) | Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |