DE4317396B4 - Method for operating a vehicle with a hydrostatic drive and control device provided therefor - Google Patents

Method for operating a vehicle with a hydrostatic drive and control device provided therefor Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem hydrostatischen Fahrantrieb, bei dem ein Signal für eine Soll-Geschwindigkeit durch einen Geber vorgegeben und die zugehörige Übersetzung im Fahrantrieb mit einer begrenzten Verstellgeschwindigkeit eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung mittels eines dynamischen Filters (4) in Abhängigkeit von dem Signal (3) des Gebers (2) und von der augenblicklichen Ist-Geschwindigkeit (vIst) nach vorgegebenen Kennlinien eingestellt wird.Method for operating a vehicle with a hydrostatic travel drive, in which a signal for a target speed is specified by an encoder and the associated translation in the travel drive is set with a limited adjustment speed, characterized in that the translation by means of a dynamic filter (4) in Dependence on the signal (3) of the encoder (2) and on the instantaneous actual speed (v actual ) is set according to predetermined characteristics.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem hydrostatischen Fahrantrieb, bei dem ein Signal für eine Soll-Geschwindigkeit durch einen Geber vorgegeben und die zugehörige Übersetzung im Fahrantrieb mit begrenzter Verstellgeschwindigkeit eingestellt wird. Sie betrifft aber auch eine Steuereinrichtung für ein mit einem hydrostatischen Fahrantrieb versehenes Fahrzeug.The invention relates to a method to operate a vehicle with a hydrostatic drive, where a signal for a target speed is specified by an encoder and the associated translation set in the travel drive with limited adjustment speed becomes. But it also relates to a control device for a a vehicle provided with a hydrostatic drive.

Aus der DE 22 08 097 C2 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Steuereinrichtung bekannt, bei dem/der die Fahrzeugbeschleunigung bzw. -verzögerung auf verschiedene Grenzwerte einstellbar ist, abhängig davon, ob ein Bremsmoment oder ein Beschleunigungsmoment vorliegt. Darüber hinaus kann auch die Belastung der Treibachse berücksichtigt werden.From the DE 22 08 097 C2 A generic method or a generic control device is known, in which the vehicle acceleration or deceleration can be set to different limit values, depending on whether a braking torque or an acceleration torque is present. In addition, the load on the driving axle can also be taken into account.

Die Änderung der Übersetzung erfolgt dabei nicht unmittelbar auf die Änderung eines Fahrpedal-Signals sondern mit Verzögerung. Es wird die Geschwindigkeit begrenzt, mit der das Fördervolumen einer verstellbaren Pumpe und/oder das Schluckvolumen eines Motors des hydrostatischen Getriebes zwecks Übersetzungsänderung verstellt wird.The change in translation does not take place immediately on the change of an accelerator pedal signal but with a delay. The speed at which the delivery volume is limited is limited an adjustable pump and / or the absorption volume of an engine of the hydrostatic transmission is adjusted to change the gear ratio.

Dieser Vorgehensweise liegt die Überlegung zugrunde, dass auch bei beliebig schneller Betätigung eines die Soll-Geschwindigkeit liefernden Gebers, beispielsweise eines Fahrpedals, die Fahrzeugbeschleunigung bzw. die Bremsverzögerung des Fahrzeugs begrenzt sein soll. Bei Arbeitsmaschinen, z.B. bei Gabelstaplern, würde nämlich eine zu hohe mögliche Fahrzeugbeschleunigung oder Fahrzeugverzögerung in bestimmten Fahrzuständen zum Umkippen des Fahrzeugs, zum Abwerten der Last oder zum Durchdrehen der Räder der Treibachse führen.This approach is based on the consideration that even if you press any one of the desired speed delivering encoder, such as an accelerator pedal, the vehicle acceleration or the braking deceleration of the Vehicle should be limited. For work machines, e.g. for forklifts, would namely a too high possible Vehicle acceleration or deceleration in certain driving conditions to tip over of the vehicle, to devalue the load or to spin the wheels of the Lead drive axis.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem hydrostatischen Fahrantrieb und eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeug mit einem hydrostatischen Fahrantrieb zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. mit der die Eingriffsmöglichkeiten in das Fahrverhalten unter allen Betriebsbedingungen verbessert sind.The present invention lies the object of a method for operating a vehicle with a hydrostatic drive and a control device for a Vehicle with a hydrostatic drive available with which the possibilities to intervene in driving behavior are improved under all operating conditions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Übersetzung mittels eines dynamischen Filters in Abhängigkeit von dem Signal des Gebers und von der augenblicklichen Ist-Geschwindigkeit nach vorgegebenen Kennlinien eingestellt wird. Mit Hilfe der Kennlinien wird die Fahrzeug-Dynamik frei programmiert. Beispielsweise kann dadurch erreicht werden, dass die erzielbare Beschleunigung auf eine kleine Geschwindigkeit geringer ist als die erzielbare Beschleunigung auf eine große Geschwindigkeit. Die Verstellung der hydrostatischen Einheiten im Fahrantrieb zur Übersetzungsänderung in Richtung auf die gewünschte Geschwindigkeit wird also durch den Einsatz von Software erzeugt, damit eine möglichst hohe Dynamik erreichbar ist.This object is achieved according to the invention solved, that translation by means of a dynamic filter depending on the signal of the Encoder and from the instantaneous actual speed according to the specified one Characteristic curves is set. With the help of the characteristic curves, the vehicle dynamics freely programmed. For example, that the achievable acceleration to a small speed is less than the achievable acceleration to a high speed. The adjustment of the hydrostatic units in the traction drive to change the gear ratio towards the one you want So speed is generated through the use of software, so one as possible high dynamics can be achieved.

Bei einer gattungsgemäßen Steuereinrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch einen an einen Geber für die Soll-Geschwindigkeit des Fahrzeugs angeschlossen dynamischen Filter zur Einstellung der Übersetzung im hydrostatischen Fahrantrieb nach vorgebenen Kennlinien in Abhängigkeit von dem Signal des Gebers und von der augenblicklichen Ist-Geschwindigkeit.With a generic control device the object on which the invention is based is achieved by one to a donor for the target speed of the vehicle connected dynamic Filters for setting the translation in the hydrostatic travel drive according to the specified characteristics from the signal from the encoder and from the current actual speed.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Filter eine Verzögerung erster Ordnung mit begrenzter Steigung aufweist, deren Zeitkonstante und steigungsobere Grenze sowie steigungsuntere Grenze mittels Kennlinien abhängig sind vom Signal des Gebers und der Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs.In further development of the invention suggested that the Filter a delay first order with limited slope, whose time constant and upper limit as well as lower limit by means of characteristic curves are dependent from the signal from the encoder and the actual speed of the vehicle.

Die Erfindung wird anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is based on the in the figures schematically illustrated embodiment. there shows

1 eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a control device according to the invention for performing the method according to the invention;

2 einen erfindungsgemäßen dynamischen Filter. 2 a dynamic filter according to the invention.

Aus einem Eingangssignal 1, beispielsweise einer Bewegung eines Fahrpedals wird in einem Geber 2 ein Signal 3 erzeugt, das ein Maß für eine gewünschte Soll-Geschwindigkeit darstellt. In einem dynamischem Filter 4 wird in einer noch zu beschreibenden Weise das Signal über der Zeit beeinflusst, so daß eine bestimmte Fahrzeug-Dynamik erreicht wird. In einer nachgeschalteten Drückungsregelung 5, der ein Signal 6 für die Belastung der Antriebsmaschine zugeführt wird, erfolgt gegebenenfalls eine Modifizierung der Soll-Geschwindigkeit, um eine Überlastung und damit ein Abwürgen der Antriebsmaschine zu verhindern. Das Ergebnis ist ein Signal 7, welches den GeschwindigkeitsSollwert vSoll darstellt:
Die Geschwindigkeit v eines mit einem hydrostatischen Fahrantrieb versehenen Fahrzeugs ergibt sich aus der Multiplikation einer Übersetzung i im hydrostatischen Getriebe mit der Drehzahl n der Antriebsmaschine.
From an input signal 1 , for example a movement of an accelerator pedal is in an encoder 2 a signal 3 generated, which is a measure of a desired target speed. In a dynamic filter 4 the signal is influenced over time in a manner to be described, so that a certain vehicle dynamics is achieved. In a downstream pressure control 5 which is a signal 6 for the load on the drive machine, the target speed may be modified to prevent overloading and thus stalling of the drive machine. The result is a signal 7 , which represents the speed setpoint v setpoint :
The speed v of a vehicle provided with a hydrostatic drive is obtained by multiplying a ratio i in the hydrostatic transmission by the speed n of the drive machine.

Demzufolge wird nun mittels Division des Geschwindigkeits-Sollwerts vSoll durch die Drehzahl nIst der Antriebsmaschine der erforderliche Übersetzungs-Sollwert iSoll für den hydrostatischen Fahrantrieb ermittelt.Accordingly, the required gear ratio setpoint i setpoint for the hydrostatic drive is determined by dividing the speed setpoint v setpoint by the speed n actual drive engine.

Zu diesem Zweck wird das Signal 7 in einem Divisionsglied 8 durch ein Signal 9 für die Istdrehzahl nIst der Antriebsmaschine dividiert. Das Ergebnis wird in Form eines Signals 10 (iSoll) dem hydrostatischen Getriebe 11 des Fahrantriebs zugeführt.For this purpose the signal 7 in a division member 8th by a signal 9 n represents the actual speed of the prime mover is divided. The result is in the form of a signal 10 (i target ) the hydrostatic transmission 11 of the travel drive.

Ein Signal 12, das die tatsächliche Übersetzung iIst im hydrostatischen Getriebe 11 darstellt, wird in einem Multiplikationsglied 13 mit der Istdrehzahl nIst der Antriebsmaschine multipliziert, wodurch sich die Ist-Geschwindigkeit (Signal 14 in 1) vIst des Fahrzeugs ergibt.A signal 12 which is the actual gear ratio i is in the hydrostatic transmission 11 represents, is in a multiplier 13 n with the actual speed of the prime mover is multiplied, whereby the actual speed (signal 14 in 1 ) v Is the result of the vehicle.

Die gestrichelte Linie stellt die Grenze zwischen einem den Filter 4, die Drückungsregelung 5 und das Divisionsglied 8 enthaltenden Regler und dem hydrostatischen Fahrantrieb dar.The dashed line represents the boundary between the filter 4 , the pressure control 5 and the division member 8th containing controller and the hydrostatic drive.

2 zeigt den Aufbau des Filters 4. Das Signal 3 für die gewünschte Soll-Geschwindigkeit, beispielsweise ein Fahrpedal-Signal, wird in einer Vergleichsstelle 41 mit dem Signal 14, also der Ist-Geschwindigkeit vIst des Fahrzeugs verglichen. Dementsprechend wird ein Signal 42 erzeugt und einem Multiplikationsglied 43 zugeführt, wo dieses Signal 42 mit einem Signal 44a multipliziert wird, welches aus einem nichtlinearen Kennlinienfeld 44 stammt. Das Kennlinienfeld 44 weist zwei Variablen auf, nämlich die gewünschte Soll-Geschwindigkeit und die Ist-Geschwindigkeit. Durch das Multiplikationsglied erfolgt eine variable Verstärkung. 2 shows the structure of the filter 4 , The signal 3 for a desired target speed, for example an accelerator pedal signal, is carried out in a comparison point 41 with the signal 14 , ie the actual speed v actual of the vehicle is compared. Accordingly, a signal 42 generated and a multiplier 43 fed where this signal 42 with a signal 44a is multiplied, which comes from a nonlinear characteristic field 44 comes. The characteristic field 44 has two variables, namely the desired target speed and the actual speed. The multiplication element provides variable amplification.

Neben dem Kennlinienfeld 44 sind zwei weitere Kennlinienfelder 45 und 46 vorgesehen, von denen das Kennlinienfeld 45 ein Signal 45a für die maximal zulässige Verzögerung und das Kennlinienfeld 46 ein Signal 46a für die maximal zulässige Beschleunigung erzeugt, je nach Größe der beiden Variablen Soll-Geschwindigkeit und Ist-Geschwindigkeit. Die beiden Signale 45a und 46a werden in einem variablen Kennlinienfeld 47 verarbeitet, welches eingangsseitig mit dem Multiplikationsglied 43 in Verbindung steht und ausgangsseitig an einen Integrator 48 angeschlossen ist. Das Kennlinienfeld 47 sorgt für variable Steigungsgrenzen des aus dem Eingangssignal erzeugten Ausgangssignals.Next to the characteristic field 44 are two further characteristic curve fields 45 and 46 provided, of which the characteristic field 45 a signal 45a for the maximum permissible deceleration and the characteristic field 46 a signal 46a generated for the maximum permissible acceleration, depending on the size of the two variables target speed and actual speed. The two signals 45a and 46a are in a variable characteristic field 47 processed, which on the input side with the multiplier 43 is connected and on the output side to an integrator 48 connected. The characteristic field 47 ensures variable slope limits of the output signal generated from the input signal.

Der beschriebene Filter 4 weist somit eine Verzögerung erster Ordnung mit begrenzter Steigung auf, deren Zeitkonstante und steigungsobere sowie steigungsuntere Grenze von der gewünschten Soll-Geschwindigkeit und der augenblicklichen Ist-Geschwindigkeit vIst abhängen.The filter described 4 thus has a deceleration of the first order with a limited gradient, the time constant and upper and lower gradient limits of which depend on the desired target speed and the current actual speed v actual .

Claims (3)

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem hydrostatischen Fahrantrieb, bei dem ein Signal für eine Soll-Geschwindigkeit durch einen Geber vorgegeben und die zugehörige Übersetzung im Fahrantrieb mit einer begrenzten Verstellgeschwindigkeit eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung mittels eines dynamischen Filters (4) in Abhängigkeit von dem Signal (3) des Gebers (2) und von der augenblicklichen Ist-Geschwindigkeit (vIst) nach vorgegebenen Kennlinien eingestellt wird.Method for operating a vehicle with a hydrostatic travel drive, in which a signal for a target speed is specified by an encoder and the associated translation in the travel drive is set with a limited adjustment speed, characterized in that the translation by means of a dynamic filter ( 4 ) depending on the signal ( 3 ) of the donor ( 2 ) and the current actual speed (v actual ) is set according to predetermined characteristics. Steuereinrichtung für ein mit einem hydrostatischen Fahrantrieb versehenes Fahrzeug, gekennzeichnet durch einen an einen Geber (2) für die Soll-Geschwindigkeit des Fahrzeugs angeschlossen dynamischen Filter (4) zur Einstellung der Übersetzung (iSoll) im hydrostatischen Fahrantrieb nach vorgegebenen Kennlinien in Abhängigkeit von dem Signal (3) des Gebers (2) und von der augenblicklichen Ist-Geschindigkeit (vIst).Control device for a vehicle provided with a hydrostatic drive, characterized by a to an encoder ( 2 ) for the target speed of the vehicle connected dynamic filter ( 4 ) for setting the gear ratio (i target ) in the hydrostatic drive according to specified characteristics depending on the signal 3 ) of the donor ( 2 ) and the current actual speed (v actual ). Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (4) eine Verzögerung erster Ordnung mit begrenzter Steigung aufweist, deren Zeitkonstante und steigungsobere Grenze sowie steigungsuntere Grenze mittels Kennlinien abhängig sind vom Signal (3) des Gebers (2) und der Ist-Geschwindigkeit vIst des Fahrzeugs.Control device according to claim 1, characterized in that the filter ( 4 ) has a first-order delay with a limited gradient, the time constant and upper limit of the gradient and lower limit of the gradient are dependent on the signal by means of characteristic curves ( 3 ) of the donor ( 2 ) and the actual speed v actual of the vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2208097C2 (en) * 1971-03-03 1984-05-24 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Hydrostatic transmission with antiskid control - has sensor for braking and acceleration and with torque limiting

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